MONITORING SYSTEM FOR SACRIFICIAL ANODES CATHODIC PROTECTION

Size: px

Start display at page:

Download "MONITORING SYSTEM FOR SACRIFICIAL ANODES CATHODIC PROTECTION"

Elijah Boyd
5 years ago
Views:

1 Krešimir KEKEZ, PA-EL d.o.o., Dubrovčan 33 A, Veliko Trgovišće Ivan STOJANOVIĆ, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Ivana Lučića 5, Zagreb Dražen PAŽMETA, PA-EL d.o.o., Dubrovčan 33 A, Veliko Trgovišće MONITORING SYSTEM FOR SACRIFICIAL ANODES CATHODIC PROTECTION Summary During its life time the ship is challenging a several influences that can cause destruction of protective coatings, leading to the initiation of corrosion processes which are very progressive in maritime environment. For this reason it is necessary to apply a cathodic protection system as a secondary corrosion protection. Cathodic protection is an electrochemical method of corrosion protection wherein an electrochemical potential of metal is shifted on more negative (cathodic) values. This leads metal to immunity state so thermodynamically seen, corrosion affinity is suppressed. It can be achieved with sacrificial anodes or impressed current system. Cathodic protection with sacrificial anodes plays an important role in outfitting process after launching, when some underwater parts of the ship are not protected and can be subject to significant corrosion attack by both, electrochemical corrosion and stray current corrosion due to welding and outfitting. Insufficient cathodic protection may result in corrosion, while inappropriate high cathodic protection may result in coating delamination. That is the reason why cathodic protection has to be measured and controlled. Key words: shipbuilding, corrosion, cathodic protection, stray current, monitoring SUSTAV ZA PRAĆENJE RADA KATODNE ZAŠTITE ŽRTVOVANIM ANODAMA Sažetak Brod u svojem radnom vijeku izložen je različitim utjecajima koji mogu dovesti do oštećenja zaštitnih premaza, kada dolazi do pokretanja korozijskih procesa koji su u morskom okolišu izrazito brzi i opasni. Stoga se uz zaštitu premazima redovito primjenjuje i katodna zaštita koja kao sekundarni sustav zaštite od korozije štiti nezaštićena mjesta na konstrukciji. Katodna zaštita je elektrokemijska metoda zaštite kojom se potencijal konstrukcije pomiče katodno na vrijednosti negativnije od korozijskog potencijala čime konstrukcija postaje katoda pa afinitet za koroziju nestaje, a izvodi se i narinutom strujom. Veliku ulogu katodna zaštita protektorima ima i u fazi opremanja broda kada su pojedini podvodni dijelovi trupa broda nezaštićeni i kada postoji velika opasnost od lutajućih struja u opremnom bazenu uslijed zavarivanja i instalacije opreme. Nedostatna katodna zaštita može rezultirati pojavom korozije, a preintenzivna pojavom prezaštićenosti konstrukcije zbog čega je potrebno njezin rad kontrolirati. Ključne riječi: brodogradnja, korozija, katodna zaštita, lutajuće struje, kontrola rada

2 XX Symposium SORTA2012 Sustav za praćenje rada katodne zaštite 1. Uvod Korozija je nepoželjno trošenje konstrukcijskih materijala kemijskim djelovanjem okoline [1]. Uzrokuje materijalne gubitke u privredi, poskupljuje održavanje, ugrožava sigurnost konstrukcije i smanjuje efikasnost rada. Zbog kompleksnosti broda kao proizvoda, velikog broja tehnologija koje se koriste pri izradi i održavanju kao i zbog agresivnosti morskog okoliša, na brodu je moguća pojava gotovo svih mehanizma korozije. Najčešća su to opća, lokalna, selektivna i interkristalna korozija. Izbor materijala pogodnog za rad konstrukcije u morskoj sredini, kao što su to brod ili platforma je vrlo složen zadatak zbog namjene samih konstrukcija, ali i agresivnosti okoliša koji znatno utječe na intenzitet korozijskog napada. Za pravilan izbor materijala sa stajališta korozijske postojanosti, potrebno je detaljno poznavati procese i faktore koji odreñuju korozijsko ponašanje morske sredine, te ograničenja pojedinih skupina materijala. Slika 1 prikazuje različitost djelovanja vanjskih utjecaja na pomorsku konstrukciju, što uvelike otežava projektiranje odgovarajućeg sustava zaštite od korozije. Fig. 1 Corrosion intensity by influence zones Slika 1. Prikaz intenziteta korozije po zonama utjecaja [2] Korozija se sprečava principijelno na pet različitih načina [3]: 1. zaštita prevlačenjem, 2. katodna zaštita, 3. zaštita inhibitorima korozije, 4. primjena korozijski postojanih materijala, 5. konstrukcijsko - tehnološke mjere. 2

Sustav za praćenje rada katodne zaštite XX Symposium SORTA2012 2. Katodna zaštita Katodna zaštita, uz zaštitu premazima je najčešća metoda zaštite od korozije ukopanih i uronjenih konstrukcija.

Na brodu se elektrokemijske korozijske reakcije najčešće mogu očekivati u području izmeñu propelera te okolnog čelika, izmeñu aluminijskih te čeličnih dijelova broda i općenito, izmeñu galvanski

3 Sustav za praćenje rada katodne zaštite XX Symposium SORTA Katodna zaštita Katodna zaštita, uz zaštitu premazima je najčešća metoda zaštite od korozije ukopanih i uronjenih konstrukcija. Najbolje rezultate daje u kombinaciji sa sustavima premaza, gdje zaštitni sloj prevlake odvaja materijal od okoline, a katodna zaštita poništava tendenciju metala prema koroziji. Na brodu se elektrokemijske korozijske reakcije najčešće mogu očekivati u području izmeñu propelera te okolnog čelika, izmeñu aluminijskih te čeličnih dijelova broda i općenito, izmeñu galvanski nekompatibilnih dijelova. Povišene temperature i salinitet morske vode kao i turbulencija dodatno mogu pojačati već postojeće korozijske procese. Katodna zaštita je elektrokemijska metoda zaštite od korozije kod kojeg se istosmjernom električnom strujom provodi katodna polarizacija konstrukcije, dovodeći do toga da metal u elektrolitu ne korodira, ako mu se potencijal pomakne do ravnotežnog potencijala anoda korozijskih članaka [1]. Takva katodna polarizacija metala naziva se katodnom zaštitom, a može se postići kontaktom s neplemenitijim metalom ili spajanjem s negativnim polom vanjskog izvora struje u zatvorenom strujnom krugu Zaštita Kod katodne zaštite (protektorima) konstrukcija se spaja u galvanski članak sa elektrodom od materijala elektronegativnijeg nego što je materijal konstrukcije. Anoda se počinje otapati, a na konstrukciji se uspostavlja elektrodni potencijal pri kojem se odvija katodna reakcija. Katodna zaštita spada u jeftinije tehnologije zaštite od korozije, ali anode su ograničenog trajanja i teško im je točno predvidjeti vijek funkcioniranja. Na slici 2 su prikazani primjeri katodne zaštite žrtvovanim anodama. Fig. 2 Cathodic protection with sacrificial anodes Slika 2. Katodna zaštita Kod odabira odgovarajućeg materijala anode potrebno je da on bude manje plemenit, te da nije nosivi dio konstrukcije. Anode moraju imati dug radni vijek, visoki kapacitet (u amper satima po jedinici mase) te ne smiju biti sklone pasivaciji. Trošenje anoda mora biti jednoliko [4, 5]. U brodogradnji se primjenjuju žrtvovane anode od cinka, aluminija i magnezija. Za razliku od cinka, koji mora biti vrlo visoke čistoće, aluminij i magnezij se legiraju s drugim metalima [5]. 3

XX Symposium SORTA2012 Sustav za praćenje rada katodne zaštite Cink je metal koji se kod nas najčešće koristi kao anodni materijal. Ima visoki kapacitet, iskoristivost i nije sklon pasivaciji.

Magnezij se vrlo rijetko koristi za katodnu zaštitu u morskoj vodi, najčešće kao predanoda kada se želi postići prepolarizacija koja stvara kompaktni kalcitni sloj koji pak dalje, smanjuje zahtjev za

Materijal anode Korozijski potencijal (vs.

zaštićenoj površini. Anode se postavljaju prema tablicama i iskustvu, a rjeñe se koriste analitička rješenja kroz projekte.

4 XX Symposium SORTA2012 Sustav za praćenje rada katodne zaštite Cink je metal koji se kod nas najčešće koristi kao anodni materijal. Ima visoki kapacitet, iskoristivost i nije sklon pasivaciji. Aluminij ima veći kapacitet (tablica 1), pa anode od aluminija dulje traju. Ipak, promjenom saliniteta može doći do pasivacije. Magnezij se vrlo rijetko koristi za katodnu zaštitu u morskoj vodi, najčešće kao predanoda kada se želi postići prepolarizacija koja stvara kompaktni kalcitni sloj koji pak dalje, smanjuje zahtjev za zaštitnom strujom. U slatkoj vodi magnezij daje dobar učinak. Table 1 Electrochemical parameters of different anode materials. Tablica 1. Elektrokemijski parametri različitih anodnih materijala [6]. Materijal anode Korozijski potencijal (vs. Cu/CuSO 4 ), mv Kapacitet, Ah/kg Iskoristivost, % cink aluminij magnezij Za pogodnu raspodjelu zaštitne struje potrebno je anode pravilno rasporediti po zaštićenoj površini. Anode se postavljaju prema tablicama i iskustvu, a rjeñe se koriste analitička rješenja kroz projekte. Postoje i razvijeni softveri koji računaju raspodjelu zaštitne struje pa se na taj način mogu koristiti za odreñivanje broja i pozicije anoda (Beasy, Elsyca ). Anode se postavljaju na bočnom upuštenom dijelu da se izbjegne oštećenje pri pristajanju broda uz obalu, na pramcu se postavljaju koso da slijede tok strujanja, ali treba paziti da ih ne ošteti lanac sidra. Pri rasporedu anoda treba paziti da propeler ne bude u području vrtloga koji uzrokuju anode. Na brodsko kormilo anode se postavljaju s obje strane (slika 3). Fig 3 Anode arrangement on chemical tanker Slika 3. Raspored anoda na brodu za prijevoz za kemikalija Anode se obično dimenzioniraju na način da pružaju katodnu zaštitu za vrijeme izmeñu dva suha dokovanja. To može biti period od 3 godine i u tom ciklusu se vrši zamjena anoda, bez obzira jesu li potrošene ili ne. U tablici 2 dane su preporučene vrijednosti količine 4

5 Sustav za praćenje rada katodne zaštite XX Symposium SORTA2012 anoda u odnosu na oplakanu površinu obojenog brodskog trupa, za vrijeme zaštite od 1 godinu. Table 2 Relation of anode quantities and wetted ship surface for 1 year cathodic protection. Tablica 2. Odnos količine anoda i oplakane površine broda za vrijeme zaštite od 1 godinu [6]. Oplakana površina Anode na trupu Anode na krmi do 28 m 2 (300 ft 2 ) morska voda 2 x 4,0 kg Zn 2 x 1,0 kg Zn do 28 m 2 (300 ft 2 ) slatka voda 4 x 1,5 kg Mg 2 x 0,3 kg Mg 28,1-56 m 2 (>600 ft 2 ) morska voda 4 x 3,5 kg Zn 2 x 1,0 kg Zn 28,1-56 m 2 (>600 ft 2 ) slatka voda 4 x 3,5 kg Mg 2 x 0,3 kg Mg 56,1-84 m 2 (>900 ft 2 ) morska voda 4 x 4,0 kg Zn 2 x 1,0 kg Zn 56,1-84 m 2 (>900 ft 2 ) slatka voda 4 x 3,5 kg Mg 2 x 0,3 kg Mg 84,1-102 m 2 (>1100 ft 2 ) morska voda 4 x 6,5 kg Zn 2 x 2,2 kg Zn 84,1-102 m 2 (>1100 ft 2 ) slatka voda 6 x 4,5 kg Mg 2 x 0,7 kg Mg 102,1-148 m 2 (>1600 ft 2 ) t) morska voda 6 x 6,5 kg Zn 2 x 2,2 kg Zn 2.2. Katodna zaštita s vanjskim izvorom struje Katodna zaštita narinutom strujom (slika 4) koristi se najčešće na velikim stacionarnim konstrukcijama te na konstrukcijama koje rade u okolišu slabije vodljivosti kao što je to tlo i slatka voda. Danas se sve više zbog dugotrajnosti i sigurnosti redovito primjenjuje i na brodovima, pri čemu je brodski trup na minus pol izvora istosmjerne struje, dok su na plus pol spojene korozijski stabilne anode koje se zbog mogućih oštećenja ugrañuju u oplatu broda. Anode se izrañuju od plemenitih postojanih materijala (platina, vodljivi poliplasti, smjesa metalnih oksida i dr.). Područje brodskog trupa oko postavljenih anoda treba biti zaštićeno posebnim premazima. Struja i napon katodne zaštite mijenjaju se u ovisnosti o veličini broda, udjelu oštećene površine zaštitnih premaza, brzini broda, salinitetu morske vode, broju i položaju anoda. Fig. 4 Impressed current cathodic protection Slika 4. Katodna zaštita narinutom strujom [7]. Prednosti sustava zaštite sa narinutom su: minimalni zahtjevi za održavanjem, visoka pouzdanost i mogućnost kontinuirane regulacije parametara zaštite, izostanak periodičke zamjene anoda. 5

6 XX Symposium SORTA2012 Sustav za praćenje rada katodne zaštite Nedostatci su: početni visoki troškovi (povrat troškova unutar nekoliko godina), mogućnost pogrešnog spajanja sustava što uzrokuje brzo i intenzivno korozijsko oštećivanje brodskog trupa, te prejaka struja zaštite koja oštećuje zaštitne premaze. 3. Kriteriji katodne zaštite Kriterij katodne zaštite čelika i ostalih metala u morskoj vodi definiran je normom EN 12473:2000 Opća načela katodne zaštite u morskoj vodi [8]. Smatra se da je niskougljični čelik potpuno katodno zaštićen ako mu se potencijal nalazi u intervalu od +250 mv do 50 mv, mjereno prema referentnoj elektrodi Zn-morska voda, slika 5. Fig. 5 Voltage interval of corrosion, cathodic protection and overprotection for low carbon steel measured against Ag/AgCl and Zn reference cells. Slika 5. Interval potencijala korozije, katodne zaštite i prepolarizacije niskougljičnog čelika mjerena prema Ag/AgCl odnosno Zn referentnoj elektrodi [8] Katodna zaštita nehrñajućeg čelika, bronce, bakra i aluminija zahtjeva katodni pomak potencijala od 100 mv u odnosu na korozijski potencijal. Vrlo je važno naglasiti kako je aluminij posebno osjetljiv na katodnu prepolarizaciju (tzv. prezaštićenost) uslijed koje dolazi do alkalne korozije aluminija, tako da je potrebno obratiti posebnu pozornost na dizajn i monitoring katodne zaštite aluminija u smislu katodne prepolarizacije koju svakako treba izbjeći [4]. Podvodna brodska konstrukcija redovito se sastoji od elektrokemijski nekompatibilnih metala i legura. Propeleri se uglavnom izrañuju od bronce, osovine od visokolegiranih Cr-Ni čelika, dok se brodski trup izrañuje od čelika i aluminija koji su elektrokemijski negativniji. U 6

Sustav za praćenje rada katodne zaštite XX Symposium SORTA2012 takvim slučajevima kriterij katodne zaštite postavlja najneplemenitiji metal jer on zahtjeva najveći katodni pomak.

U Hrvatskoj se mali i srednji brodovi najčešće štite od cinka (cink protektori), a rjeñe aluminijskim protektorima.

7 Sustav za praćenje rada katodne zaštite XX Symposium SORTA2012 takvim slučajevima kriterij katodne zaštite postavlja najneplemenitiji metal jer on zahtjeva najveći katodni pomak. Jednako kao što je važno pratiti rad katodne zaštite na plinovodima, naftovodima, spremnicima i ostalim on shore instalacijama važno je pratiti rad katodne zaštite i na brodovima. U Hrvatskoj se mali i srednji brodovi najčešće štite od cinka (cink protektori), a rjeñe aluminijskim protektorima. Periodika zamjene protektora veže se uz redoviti servis broda, ali ne i za samo stanje protektora. Validacija stanja anoda i nivoa katodne zaštite postiže se jedino mjerenjem potencijala brodske konstrukcije prema referentnoj elektrodi, čime bi se dobio stvaran uvid u djelotvornost i stanje katodne zaštite. 4. Oprema za nadzor rada katodne zaštite Ispravan rad anoda u katodnoj zaštiti utvrñuje se mjerenjem elektrokemijskog potencijala predmetne konstrukcije prema referentnoj elektrodi (HRN EN 12473: Opća načela katodne zaštite u morskoj vodi). Norma navodi dvije vrste referentnih elektroda pogodnih za morsku vodu: cink/morska voda (Zn-SW) elektroda; robusno izvedena kvazielektroda koja koristi morsku vodu kao vlastiti elektrolit; točnost elektrode je unutar 30 mv (slika 6), srebro/srebreni klorid/morska voda (Ag/AgCl-SW) elektroda; kvazielektroda koja takoñer koristi morsku vodu kao vlastiti elektrolit; u mjerenju preciznija od Zn-SW meñutim i kraćega vijeka zbog podložnosti onečišćenju (slika 7). Pojam kvazielektroda znači da je riječ o elektrodi koja koristi okolišni ambijent kao vlastiti elektrolit, za razliku od pravih referentnih elektroda koje koriste zasićenu otopinu soli (Cu u zasićenoj otopini Cu/SO 4 i sl.). One su nešto manje preciznosti, ali s druge strane su jednostavnije za primjenu tj. ne zahtijevaju zamjenu elektrolita. Od dvije navedene elektrode, češće se koristi cink/morska voda (Zn-SW), radi robusne izvedbe i manje osjetljivosti na onečišćenja. Fig. 6 Zinc/sea water (Zn-SW) electrode Slika 6. Cink/morska voda (Zn-SW) elektroda Fig. 7 Silver/silver chloride/sea water (Ag/AgCl- SW) electrode Slika 7. Srebro/srebreni klorid/morska voda (Ag/AgCl- SW) elektroda Mjerenje potencijala vrši se pomoću voltmetra visoke ulazne impedancije (> 10 MΩ) [9]. Mjerenje se može izvesti i specijaliziranom opremom sa pripremljenom skalom za svako 7

XX Symposium SORTA2012 Sustav za praćenje rada katodne zaštite stanje u kojem se metalna konstrukcija može naći;

Jedan od takvih ureñaja ima trgovački naziv RODON 1000, a sučelje je prikazano na slici 8. Fig.

Ureñaj za monitoring rada katodne zaštite RODON 1000 Kod rada sa takvim ureñajem, rezultat se ne očitava u brojčanoj

Mjerenje na ovakav način je user friendly, odnosno jednostavno je i prilagoñeno ne samo za sve korisnike sustava

U posljednje vrijeme trend je ugradnja indikatora korozije na komandnu ploču broda.

9 Measurements of protective potential on the ship with: a) voltmeter b) installed corrosion indicator Slika 9.

8 XX Symposium SORTA2012 Sustav za praćenje rada katodne zaštite stanje u kojem se metalna konstrukcija može naći; katodna zaštita, korozija i prezaštita. Jedan od takvih ureñaja ima trgovački naziv RODON 1000, a sučelje je prikazano na slici 8. Fig. 8 Cathodic protection monitoring unit RODON 1000 Slika 8. Ureñaj za monitoring rada katodne zaštite RODON 1000 Kod rada sa takvim ureñajem, rezultat se ne očitava u brojčanoj vrijednosti već samo kao stanje, a indicira se paljenjem lampice. Mjerenje na ovakav način je user friendly, odnosno jednostavno je i prilagoñeno ne samo za sve korisnike sustava katodne zaštite. Ureñaj može biti trajno ugrañen u kokpit broda a postoji i izvedba prijenosnog ureñaja. U posljednje vrijeme trend je ugradnja indikatora korozije na komandnu ploču broda. U oba slučaja na ( ) pol spaja se referentna elektroda a na (+) pol instrumenta masa broda (slika 9). Fig. 9 Measurements of protective potential on the ship with: a) voltmeter b) installed corrosion indicator Slika 9. Mjerenje zaštitnog potencijala na brodu: a) voltmetrom b) ugrañenim indikatorom korozije Ukoliko je riječ o nemetalnim brodovima tada se katodno štiti osovina i propeler, pa je jedna mjerna točka dovoljna. Kada se provjerava rad katode zaštite metalnog trupa broda tada se, ovisno u dužini broda, uzima nekoliko mjernih točaka uzduž broda, na pramcu i na krmi. 5. Nadzor rada katodne zaštite na brodu 8

Sustav za praćenje rada katodne zaštite XX Symposium SORTA2012

bazenu postoji mogućnost korozije nezaštićenih podvodnih dijelova brodskog trupa (područja ispod potklada) i oštećenja

Kako bi se spriječila navedena oštećenja, primjenjuje se privremena katodna zaštita žrtvenim anodama.

Viseće anode se stezaljkama pričvršćuju na linicu broda i spuštaju uz oplatu u more na dubinu otprilike jednakoj polovici

Najčešće se koriste viseće anode od cinka. Fig. 10 Temporary cathodic protection with hanging anodes Slika 10.

zaštite kako bi se utvrdila njegova dostatnost po cijelom trupu broda.

(na mjernom setu uočava se pomak ka pozitivnijim vrijednostima), što je posebno slučaj kod radova opremanja i zavarivanja

9 Sustav za praćenje rada katodne zaštite XX Symposium SORTA Nadzor rada privremene katodne zaštite broda za prijevoz kemikalija Nakon porinuća, u fazi opremanja broda u opremnom bazenu postoji mogućnost korozije nezaštićenih podvodnih dijelova brodskog trupa (područja ispod potklada) i oštećenja uslijed pojave lutajućih struja. Kako bi se spriječila navedena oštećenja, primjenjuje se privremena katodna zaštita žrtvenim anodama. Anode se mogu privremeno zavariti na brodski trup, što iziskuje popravke u doku ili se mogu koristiti viseće anode. Viseće anode se stezaljkama pričvršćuju na linicu broda i spuštaju uz oplatu u more na dubinu otprilike jednakoj polovici gaza (slika 10) te ravnomjerno rasporeñuju na oba boka broda, s nešto gušćim rasporedom na krmi. Najčešće se koriste viseće anode od cinka. Fig. 10 Temporary cathodic protection with hanging anodes Slika 10. Privremena katodna zaštita visećim anodama Nakon postavljanja, potrebno je redovito mjeriti potencijal privremene katodne zaštite kako bi se utvrdila njegova dostatnost po cijelom trupu broda. Takoñer, takvim mjerenjem može se utvrditi postoje li lutajuće struje koje se prazne preko trupa broda i uzrokuju koroziju (na mjernom setu uočava se pomak ka pozitivnijim vrijednostima), što je posebno slučaj kod radova opremanja i zavarivanja na brodu u opremnom bazenu. Slika 11 prikazuje izmjerene vrijednosti potencijala trupa broda prema Zn-SW referentnoj elektrodi na brodu za prijevoz kemikalija. Privremena katodna zaštita izvedena je cinkovim žrtvujućim anodama. Smatra se da je željezo/niskougljični čelik pod punom katodnom zaštitom ako se vrijednost potencijala nañe u intervalu do 50 mv, mjereno prema Zn-SW referentnoj elektrodi [8]. 9

XX Symposium SORTA2012 Sustav za praćenje rada katodne zaštite Fig. 11 Measured values of potential in mv vs. Zn-SW reference electrode on the chemical tanker Slika 11.

Nadzor rada katodne zaštite aluminijskog patrolnog broda Nakon porinuća patrolnog aluminijskog broda u more, na zahtjev proizvoñača, provedeno je mjerenje zaštitnog potencijala (slika 12).

10 XX Symposium SORTA2012 Sustav za praćenje rada katodne zaštite Fig. 11 Measured values of potential in mv vs. Zn-SW reference electrode on the chemical tanker Slika 11. Izmjerene vrijednosti potencijala u mv prema Zn-SW referentnoj elektrodi na tankeru za prijevoz kemikalija 5.2. Nadzor rada katodne zaštite aluminijskog patrolnog broda Nakon porinuća patrolnog aluminijskog broda u more, na zahtjev proizvoñača, provedeno je mjerenje zaštitnog potencijala (slika 12). Mjerenje je izvršeno prijenosnom referentnom elektrodom Zn-SW, koja se spaja u voltmetar na minus pol. Masa broda se preko hvataljke spaja na plus pol instrumenta. Uz sustav zaštitnih premaza, brod je zaštićen katodnom zaštitom od aluminijske legure. Izmjereni rezultati u mv prikazani su shematski na slici Fig. 12 Aluminium patrol ship Slika 12. Aluminijski patrolni brod Fig. 13 Measured values of potential in mv vs. Zn-SW reference electrode on the patrol ship Slika 13. Izmjerene vrijednosti potencijala u mv prema Zn-SW referentnoj elektrodi na patrolnom brodu Smatra se da je aluminij pod punom katodnom zaštitom ako se vrijednost potencijala nañe u intervalu do 50 mv, mjereno prema Zn-SW referentnoj elektrodi [8] Rasprava Iz rezultata mjerenja, vidljivo je kako su oba broda pod sustavom katodne zaštite, tj. zaštitni potencijali pomaknuti su katodno u odnosu na korozijske potencijale čelika odnosno aluminija. Na aluminijskoj brodici izmjereni potencijali su u gornjem dijelu zaštite (dakle blizu gornje granice) što je i za očekivati jer su anode nove, a raspored zadovoljavajući. Na tankeru za prijevoz kemikalija, izmjereni potencijali se kreću od +150 mv do +280 mv, prelazeći time iz donjeg dijela zaštite u djelomičnu zaštitu za otprilike 30 mv, što ukazuje na potrebu povećanja broja anoda u krmenom dijelu u doglednom vremenu, osobito ako mjerenja u idućem periodu pokažu trend pada zaštite. U oba slučaja proveden je nadzor sustava katodne zaštite i interpretacija u skladu sa normom HRN EN 12473: ZAKLJUČAK Uz zaštitu premazima, katodna zaštita je neizostavna metoda zaštite od korozije u brodogradnji koja mijenja vanjske činitelje oštećivanja smanjenjem pokretne sile korozijskih procesa. Katodna zaštita spada u jednostavnije i jeftinije tehnologije 10

11 Sustav za praćenje rada katodne zaštite XX Symposium SORTA2012 zaštite podvodnih konstrukcija od korozije, ali anode su ograničenog trajanja i potrebno ih je periodički mijenjati. U radu su prikazane teorijske osnove rada sustava katodne zaštite kao neizostavne metode u borbi protiv korozije. Posebno je istaknuta nužnost mjerenja potencijala katodne zaštite, a sve u smjeru ocjene rezultata mjerenja, tj. radi li sustav dobro, ima li korozije i treba li mijenjati anode, odnosno povećati ili pak smanjiti njihov broj. Nedostatna zaštita s vremenom može uzrokovati korozijska oštećenja, čak i izmeñu dva redovita dokovanja broda. Previsoka zaštita uzrokuje odvajanje premaza od metalne podloge te nepotrebno brzu potrošnju anoda, što povećava troškove održavanja. Iz svega navednoga, postoji dovoljno ekonomskih razloga da se sustav katodne zaštite na brodovima pravovaljano nadzire. 7. LITERATURA [1] ESIH, I.: Osnove površinske zaštite, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb, [2] ASM Handbook, Vol. 13A, Corrosion: Fundamentals, Testing, and Protection, ASM International, USA, [3] I. JURAGA, L. LINARDON, V. ŠIMUNOVIĆ, I. STOJANOVIĆ: Zaštita od korozije u brodogradnji, Meñunarodno savjetovanje "Zavarivanje u pomorstvu", HDTZ, Hvar, [4] B. JARIĆ, A. REŠETIĆ: "Korozija Elektrokemijske osnove i katodna zaštita", Korexpert, Zagreb, [5] HRVATSKI REGISTAR BRODOVA, Nemetalni materijali, [6] John C. Payne: Understanding Boat Corrosion, Lighting Protection and Interference, Sheridan House, USA, 2004 [7] WARREN N.: Metal corrosion in boats, Sheridan house, USA, [8] HRN EN 12473:2000, Opća načela katodne zaštite u morskoj vodi [9] HRN EN 12954:2001, Katodna zaštita ukopanih ili uronjenih metalnih objekata- opća načela i primjena na cjevovode 11

SVEUĈILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE DIPLOMSKI RAD. Matija Bašnec. Zagreb, 2017.

SVEUĈILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE DIPLOMSKI RAD Matija Bašnec Zagreb, 2017. SVEUĈILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE DIPLOMSKI RAD Mentor: Doc. dr. sc. Vinko Šimunović,