作者: wangdawen
国际海事组织(IMO)于2001年10月5日通过的《国际控制有害防污底系统公约》，2003年7月1日已开始实施。国际上各大船级社为了落实公约的实施都编写了相应的检验规范。中国船级社(CCS)也编写了《防腐检验指南》(暂定名)，已于2002年通过了专家评审，不久将出台。
加强防腐技术学习，提高防腐工作水平是我们机务人员的当务之急。为了有效控制船舶腐蚀损坏，延长结构使用寿命，实施阴极保护是目前最有效的措施之一。本文将有关船舶阴极保护常识做一简单介绍，抛砖引玉。
阴极保护法分牺牲阳极保护和外加电流保护两种：
一、牺牲阳极保护
将较活泼的金属或合金连接在被保护的金属上形成原电池。这时较活泼金属(如铝及它们的合金)作为腐蚀电池阳极被腐蚀，被保护的金属作为阴极达到保护目的。
1．牺牲阳极的材料和电化学性能
通常用的牺牲阳极材料有锌合金阳极和铝合金阳极两种。所用材料应符合有关标准，以保证阴极保护的有效性。以铝合金为例，根据中华人民共和国国家标准GB4948-85，铝、锌、铜、锡合金牺牲阳极化学成分必须符合下表所列的要求。
牺牲阳极电化学性能:开路电位:-1.18V~-1.10V;实际电容量:<2400VhKg;工作电位：-1.12V~-1.06V；电流效率：>85%
2．牺牲阳极的设计计算
牺牲阳极的生产厂家或供货商，在供货的同时应提供精确的设计计算书和布置图。机务人员应对其计算书及布置图进行审核。
(1)牺牲阳极设计计算书
设计计算书是对需进行阴极保护的部位(船体水线以下部位、船舶的液货舱和压水舱内部)进行设计计算。其内容应包括：被保护(区域)的面积，保护电位范围，保护电流密度和保护电流总量及作为牺牲阳极的种类、大小、形式、重量、电容量、发生电流和使用寿命等。
牺牲阳极的计算，应根据船舶保护所需要的电流密度，运用通用公式进行计算。船舶阴极保护所需要的电流密度见下表。
牺牲阳极的发生电流量一般可以从标准或附录中查得，其接水电阻按不同的形状和安装方法用不同的公式计算，牺牲阳极的使用寿命亦可按公式估算(此处不一一列举)。
牺牲阳极的用量可按下式计算:
海底阀箱，侧推导流筒，声纳还能器的牺牲阳极应布置箱体内部。液舱内的牺牲阳极应合理布置在舱底和舱内构件上。铝合金阳极允许在装油的液舱中使用，但仅限于势能不超过275J的部位。铝合金一般不应设在液货舱口和洗舱机开口下面。锌合金阳极使用位置可不受上述限制。
(2)牺牲阳极布置图
牺牲阳极布置图应符合实际计算书的要求。(更新时应参照原船设计数据)应包括牺牲阳极的材质和型号、牺牲阳极的尺寸、牺牲阳极的安装形式和安装要求，牺牲阳极布置的坐标位置。
船体外板牺牲阳极可根据建造说明书的要求在全船布置，也可以仅在艉部布置，船体外板所需的牺牲阳极通常沿舭龙骨和舭龙骨前后流线均匀对称地布置。
螺旋桨和舵所需要的牺牲阳极应均匀地布置在艉部船壳板及舵上。由于牺牲阳极会对螺旋桨产生空泡腐蚀，所以距螺旋桨叶稍300mm范围内的船壳板上和单螺旋桨船的无氧不得布置牺牲阳极(见图1)。
3.牺牲阳极的安装
(1)紧贴构件表面安装的牺牲阳极，安装前在紧贴构件表面涂上厚度不低于150mm环氧涂层。
(2)牺牲阳极与结构的连接应稳妥可靠。钢芯以足够尺寸的连续焊于结构件，连接钢芯应采用扁钢(见图2)。钢芯用螺栓连接到用连续焊接于构件的支座上，每个支座上至少用两只以上带防松螺母的螺栓。
(3)舱内牺牲阳极不得固定在船壳板上；牺牲阳极的两端也不得固定在可能发生相对位移的分开构件上。牺牲阳极应固定在扶强材上或与平面舱壁扶强材相应位置上。
(4)对更换牺牲阳极可能影响相邻舱室时(油舱区或外板等)，应采用钢芯螺栓连接。
(5)钢芯或支架与主要构件焊接时，应避开肘板趾端及类似的应力集中处。当钢芯或支座与对称扶强材焊接时，应与腹板连接，且焊缝距腹板连续的距离至少50mm；当扶强材或珩材具有对称面板时，则钢芯或支座可连接到腹板面板的中心线上，但应避开自由边缘。牺牲阳极应尽可能不安装在高强度钢纵骨的面板上。
(6)液舱内的牺牲阳极靠底部不能紧贴其焊接处构件或面板上，最少应离构件及面板50mm以上。（见右图）
4.牺牲阳极的检查、修缮和维护
(1)对牺牲阳极保护系统，应检查阳极溶解状况，机械损伤情况。这种检查一般在坞修时进行。
(2)对液舱的牺牲阳极，应定期清洁其表面分解物，检查钢芯焊接是否脱焊，支架固定螺丝是否松动，若发现缺陷立即消除。
(3)牺牲阳极使用过程中已脱落或严重耗蚀，而无法在下一次坞修前继续效果时，应选用与原设计相同或相近的阳极重新安装。
二、外加电流阴极保护
外加电流保护是将保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极。被保护金属为阴极。
1．外加电流保护的一般要求
船体外板外加电流阴极保护设计中，其保护电位范围通-0.08 ~ -1.00V(相对于Ag/AgCl参比电极海水)。特殊情况下，当阴极位置受到限制时，保护电位范围可为-0.75 ~ -1.00V。
2．外加电流保护装置
(1)外加电流保护装置的一般都采用恒定电位仪。恒定电位仪应具有下列性能：
－能在环境为-10℃~-55℃的条件下可靠工作
－能适应船舶横倾、横摇22度和纵倾、纵摇10度
－电位控制误差不大于0.02V
－在给电位范围内连续可调；并具有限流过流保护
－具有防滴式，防干扰的金属结构外壳。
(2)参比电极具有下列性能：
－极化性小、性能稳定，寿命长
－安装参比电极或导电杆与船体之间的绝缘电阻干燥状态下
(3)辅助阳极的阳极屏应具有下列性能：
－附着力应不小于2.5MPa
－在停落锤击后击屏应无裂纹或剥落现象
－经-3.5V ~ + 0.02V (Ag/AgCl参比电极)的电位30天实验无起泡和粉化现象
(4)外加电流装置布置的要求：
－在舵机舱室用内截面积不小于25mm2的单芯船用软化电缆使舵柱与船体短路，接地电阻小于0.02Ω
－螺旋桨接地装置由导电环、刷握与支架组成(见图3)，应安装与轴上，干燥、无油污且便于观察部位。安装后应达到螺旋桨与船体电位差小于0.1V
3．阴级保护系统检查
(1)外加电流阴级保护系统的各设备之间的电缆连接应可靠，舵和螺旋桨的接地应满足设备的要求。
(2)辅助阳极和参比电极的连接应适当保护并牢固固定。
(3)对阴极保护的效果应进行定期检查测量和平价阳极保护的效果可采用：
－测量被保护构件电位。被保护构件电位应符合设计计算书的要求
－直观检查，进坞检查或潜水员目测检查
(4)电源设备运行状况，如输出电流(包括各辅助阳极分路的电流)和保护电位等；辅助阳极，电缆和参比电极的工作状况应在坞修时进行检查。
(5)辅助阳极已超过规定年限或参比电极失准时，应予以换新。
