Низкий ток на аноде системы ICAF.

Где-то в шумных водах Каспийского моря...

На системе защиты от обрастания теплообменников в бокскулерах возникла следующая неисправность: на аноде №6 низкая величина тока в пределах 0,26-0,28 А (уставка сигнализации при токе <0,20 А), при попытке отрегулировать ток величина тока не изменялась (не поддавалась регулированию) (рис.1):

Рис.1.

Для поиска причины данной неисправности были проведены следующие действия:

1. Проверка исправности анодного модуля.

Так как анодные модули системы взаимозаменяемы, была произведена временная перестановка модулей для исключения неисправности анодного модуля анодов №5 и №6. Система была обесточена:

Рис.2.

Анодный модуль анодов №5 и №6 был поменян местами с анодным модулем анодов №7 и №8. Аноды №5, 6, 7 и 8 одного типоразмера.

Рис.3.

Были визуально проверены коннекторы на предмет каких-либо дефектов (согнутые или отломанные пины, окисление или загрязнение контакта):

Рис.4.

Никаких дефектов на коннекторах не обнаружены, коннекторы в исправном состоянии, контактные поверхности чистые.

После перестановки модулей неисправность также осталась на аноде №6, что говорит о исправности анодного модуля анодов №5 и №6 (рис.5):

Рис.5.

2. Проверка исправности анода и его цепи.

Проверка исправности анода и его цепей питания была проведена методом измерения потенциала между анодом и корпусом судна (разности электродных потенциалов). Известно, что для характеристики электродных процессов в водном растворе соли (морская вода является как раз таким раствором) пользуются измерением относительных значений электродных потенциалов. Для этой цели составляют гальванический элемент и находят разность потенциалов в гальваническом элементе, составленном из измеряемого электрода, электрода сравнения и водного раствора соли.

В системе защиты от обрастания на судне гальванический элемент состоит из медного анода системы, морской воды и железного корпуса судна. Медный анод системы защиты от обрастания можно представить в виде измеряемого электрода, а корпус судна – как электрод сравнения с известным потенциалом:

Рис.6.

Из рисунка 6 находим, что потенциал железа, а значит и корпуса судна, отрицателен и составляет величину -0,44 вольта. Потенциал медного анода положителен и составляет +0,34 вольта. Соответственно, в лабораторных условиях разность потенциалов медного анода по отношению к железу будет равна 0,34 – (-0,44) = 0,78 вольт.

Но согласно техническому руководству на систему защиты от обрастания, разность потенциалов исправного медного анода системы в морской воде должна быть более 0,3 вольта, хотя по моему личному мнению стоит опираться на значение чуть больше (рис.7):

Рис.7.

Соответственно, для проверки исправности анода и его цепей можно измерить разность потенциалов между проводом анода и корпусом судна (для этого обязательно необходимо отключить анодные провода от клемм панели управления).

Были произведены измерения разности потенциалов на неисправном аноде №6, а также на исправных соседних анодах №5 и №7 для сравнения.

На аноде №7 разность потенциалов между анодом и корпусом судна составила 0,994 вольта, что говорит об исправности анода и его цепи (провода) (рис.8):

Рис.8

На НЕИСПРАВНОМ аноде №6 разность потенциалов составила всего 0,185 вольт, что намного ниже заявленных в руководстве 0,3 вольт (рис.9):

Рис.9.

На аноде №5 разность потенциалов составила более 1,0 вольта (анод исправен) (рис.10):

Рис.10.

Очень низкая разность потенциалов указывает на обрыв в цепи питания анода или пробой изоляции цепи или на неисправность самого анода (полная его выработка, например, когда от анода уже остается одна культяпка).

Согласно электрической схемы системы защиты от обрастания, провода питания анодов от панели управления не цельные, а подключены через проходные распредкоробки (рис.11):

Рис.11.

Кстати, вот несколько интересных картинок из мануала для курсантов, которые прочтут эту статью. Расположение медного анода системы ICAF (Impressed Current Anti Fouling) в бокскулерах нашего судна (рис.12):

Рис.12.

Вот еще малые бокскулеры (рис.13):

Рис.13.

Итак, согласно электрической схемы системы защиты от обрастания, провода питания анодов от панели управления не цельные, а подключены через проходные распредкоробки (рис.11).

Распредкоробка анодов №5 и №6 была вскрыта, были замерены разности потенциалов на проводах самих анодов для проверки целостности цепи питания неисправного анода №6 от панели управления до распред коробки на предмет обрыва. Цепь от панели до распредкоробки исправна, обрывов не имеет, так как разность потенциалов при измерении непосредственно на проводе самого анода также очень низкая (0,161 вольт) (рис.14):

Рис.14.

Для сравнения на рис.15 показан точно такой же замер разности потенциалов на проводе исправного анода №5 (0,989 вольт):

Рис.15.

Замер сопротивления между проводом неисправного анода №6 и корпусом судна показал значение более 100 килоом, что говорит об отсутствии замыкания на корпус. Конечно, измерение сопротивления анода по отношению к корпусу судна в соленой воде зависит от многих факторов, но если бы имело место глухое замыкание кабеля анода на корпус (при повреждении изоляции, например, в металлическом сальнике), то измеренное сопротивление стремилось бы к нулю.

Вероятнее всего, причина неисправности кроется в обрыве цепи провод-анод (провод самого анода). Ведь все аноды поставляются с проводами достаточной длины для подключения к электрическому щиту (напрямую или через распредкоробки если длины не хватает).

Рис.16.

Провод анода от распредкоробки до вводного сальника в бокскулер был визуально осмотрен и тактильно прощупан. Видимых дефектов провода, прощупываемых надломов внутри него обнаружено не было.

Возможно, что обрыв провода анода произошел на самом аноде (на пятаке анода). Или анод полностью выработался и от него ничего не осталось.

Для точной дефектации необходим заход судна в драй-док, осушение бокскулеров, вскрытие и осмотр анода, что невозможно выполнить во время работы на проекте в море.

ПОСТСКРИПТУМ:

Драй док показал, что причина была в полностью выработанном аноде №6. От него даже культяпки не осталось, только провод один и торчал. Судно 2014 года, история произошла в 2021 году. Семь лет - это большой срок работы для анодов, которые производитель рекомендует менять каждые 5 лет. В итоге были заменены все 8 анодов полностью.

К сожалению, произошло это уже не при мне, а коллега, сменивший меня на том судне, фотографий не сделал (да и не знал он, что я напишу сейчас, по прошествии времени, эту статью).

Теперь, раз точная причина неисправности установлена, я могу со спокойной душой поделиться с Вами этой историей. Меняйте аноды вовремя, друзья )))

Полезные ссылки:

Наш телеграм-чат электромехаников:

Царь-ссылка на весь медиа-контент канала ШАРАПОВ МЕХАНИК:

*****

BRGDS,

Alisher K. Eshimbetov.

Electro-Technical Officer (ETO).