Marinebasis Zeebrugge
Cathodische bescherming
Bescherming
Root server » TechTalk » Marine » Cathodische bescherming
-

-


Basisprincipe van een actieve bescherming
Impressed Current Cathodic Protection
Stroomopdruksysteem
De beschermelectrode krijgt een licht negatieve spanning, maar omdat zeewater een goede geleider en er grote oppervlaktes beschemd moeten worden kan de stroom hoog oplopen.

De mate van bescherming wordt gemeten door een referentie-electrode.

Actieve bescherming (cathodische protectie)

Voor grote schepen zijn opofferingsanodes (galvanische bescherming) niet langer voldoende, zeker niet als het schip veel heeft gevaren en de verflaag niet meer in goede staat verkeert. Er zouden zoveel anodes nodig zijn dat het systeem onpraktisch zou worden.

Maar wat produceren opofferingsanodes? Ze produceren een potentiaalverschil (en dus een stroom, omdat het elektrische circuit gesloten is) dat het staal beschermt. In actieve systemen wordt dit potentiaalverschil gecreëerd met behulp van elektroden die aangesloten zijn op een stroombron. Deze elektroden zijn gemaakt van titanium of platina, bedekt met een dunne laag niobium of iridium. De elektroden corroderen niet, hoewel ze dezelfde functie vervullen als de zinkblokken (anodes). De elektroden zijn actief, niet vanwege hun reactiviteit (het zijn edele metalen), maar vanwege de negatieve spanning die erop wordt aangelegd.

We noemen deze achtieve bescherming cathodische bescherming, ICCP (Impressed Current Cathodic Protection) of stroomopdruksysteem.

Omdat water een goede geleider is, moet er een stroom van enkele ampères door de elektroden lopen, zelfs als de spanning erg laag is. Men moet een stroom voorzien van 20 tot 55mA/m2 naargelang de watertemperatuur, de saliniteit en de staat van de coating.

In bepaalde zeer specifieke gevallen worden zinkblokken nog steeds gebruikt, zelfs als het schip een actief beschermingssysteem heeft. Bijvoorbeeld bij schepen in aanbouw of tijdens onderhoud, wanneer het actieve beschermingssysteem niet kan worden gebruikt (geen stroomvoorziening). In dat geval wordt een metalen net met zinkblokken te water gelaten, dat elektrisch is verbonden met de scheepsromp.

Verstoring van het electrisch veld rond het schip

Op grote schepen maakt het actieve beschermingssysteem het schip zeer zichtbaar voor onderwatermijnen, die het potentiaalverschil kunnen detecteren. Bovendien produceert de draaiende schroef een zeer karakteristieke rimpeling in het elektrische veld, waardoor zelfs het scheepstype kan worden geïdentificeerd. Zelfs op schepen met enkel een bescherming met zinkblokken (de oudere CMT's) wordt aangeraden de zinkblokken te verwijderen als er op zeemijnen gejaagd moet worden.

De beschermingsstroom moet daarom tot een minimum worden beperkt, mede omdat een te hoge stroom waterstof op de kathode (stalen romp) produceert (zie achtergrondinformatie
over batterijen
). Deze waterstofafgifte kan het staal na verloop van tijd broos maken. Door de waterstofproductie kan ook de coating loskomen. Het schip kan dus onvoldoende beschermd zijn (het zal roesten) of overbeschermd, wat ook slecht is voor de romp.

De optimale stroom wordt bepaald door een tweede elektrode die het potentiaal van het staal ten opzichte van het water meet. De meetelektrode is gemaakt van zilver en produceert een zeer stabiele referentiespanning ten opzichte van het water, waardoor de spanning van het staal ten opzichte van het water eenvoudig kan worden bepaald door aftrekking.

De correcte werking van de referentie-elektrode kan worden vastgesteld door vergelijking met de spanning van andere referentie-elektroden als het schip meerdere beveiligingssystemen heeft. Er kan ook een draagbare referentie-elektrode worden gebruikt, die in water wordt ondergedompeld in de buurt van de te testen referentie-elektrode. Alle metingen worden uitgevoerd ten opzichte van de massa van het schip.

Grote schepen hebben meerdere ICCP-systemen aan boord, elk bestaande uit een stroomgenerator, één of meer beschermingsanodes en een referentie-elektrode.

Dit beschermingssysteem is niet beperkt tot militaire schepen, maar is van toepassing op alle schepen met een metalen romp. Een andere bescherming is de schroefasbescherming.

Publicités - Reklame

-