Operații Bazate pe Analiza Coroziunii a Navelor Marine

1)Introducere

Cresterea coroziunii este importanta pentru ca analiza ratei de coroziune sa fie efectuata corect pe structuri din oţel: cum ar fi nave, platforme marine, poduri ,pentru a determina viaţa lor de funcţionare în condiţii de siguranţă şi pentru dezvoltarea de practici eficiente şi eficace de întreţinere.

Pierderile prin coroziune afectează capacitatea de încărcare efectivă ,de acoperire a pieselor din oţel, care cauzează pierdere in grosime si placare. Coroziunea generala sau uniforma are ca interes principal pierderile de masa. Aceasta poate implica mai multe gropi de coroziune, evidente prin observare vizuală la otelurile usor neprotejate sau slab aliate cum este utilizat în construcţii si in majoritatea navelor, inclusiv nave militare.

Proiectare navelor din otel include de obicei, o coroziune alocata, adică o sumă de pierderi de coroziune care poate fi tolerată înainte ca sistemul structural sa fie considerat compromis. Pentru navele comerciale, cum ar fi vrachiere şi petroliere, pierderile si gradul de coroziune sunt monitorizate.Măsurile de coroziune si de protecţie cuprind: materialele de acoperire, de vopsire şi anozi de sacrificiu pentru zonele scufundate. Cu toate acestea, metodele

nu sunt întotdeauna eficiente în întregime, de obicei este necesară întreţinerea continuă, dar nu este întotdeauna aplicată. În cazurile extreme, repararea şi înlocuirea detaliilor structurale sunt necesare, suportand costuri considerabile reparatiilor.

Rezultă că estimările aşteptate ratei de deteriorare sunt importante pentru mentinerea optima si deciziile de reparare a navelor.

Navele sunt expuse la o gamă largă de modele de coroziune din mediu. Tancurile de balast şi spaţiile goale ce urmeaza a fi umplute cu marfa, cum ar fi operatorii de transport în vrac,de obicei, sunt expuse la medii destul de diferite de coroziune şi

acest lucru poate influenţa rata de coroziune. Detaliile structurale, poziţia în spaţiu ofera un mediu pentru diferite modele de coroziune.

Pentru mediile de imersiune, influenta asupra coroziunii include factori chimici cum ar fi salinitate, conţinutul de oxigen, pH-ul şi prezenţa de poluanţi; factori fizici, cum ar fi temperatură şi presiune; şi de factorii biologici, cum ar fi bacteriile şi de biomasă. Pentru tancurile de balast mediul de imersiune este considerat cel mai critic, dar în modelarea procesului de coroziune, atentia de asemenea ,trebuie să fie data ciclurilor repetate umed-uscat, ca rezultat a umplerii şi golirii rezervoarelor.În plus, prezenţa ionilor de sacrificiu pot avea o influenţă, deşi ele sunt eficiente numai în conditiile imersate şi pentru zonele neacoperite. Astfel rezervorul de de-balast nu v-a fi protejat. Rezultă că suma de coroziune într-un tanc de balast este o funcţie a mediului, de tipul de coroziune, protectiva şi de starea rezervorului. În afară de protecţia la coroziva şi practicile operaţionale, principala influenţă a parametrilor de mediu este rezultatul condiţiilor întâlnite în timpul operaţiunilor - ceea ce ar putea fi numit ruta de tranzacţionare, inclusiv influenţe geografice .

Tancurile de balast cu apă de mare sunt de interes special, deoarece de multe ori

au cele mai mari rate de coroziune din cauza umidităţii interne ridicata şi dificultatea de acces pentru întreţinere. În scopul de a valida modelul propus de coroziune, un studiu experimental a fost efectuat folosind cupoane nevopsite uşoare din oţel expuse în interiorul apa de mare din tancurile de balast de la o navele operaţionale. Rezultatele sunt prezentate pentru parametrii implicate comparative cu pierderile datorate coroziunii ale cupoanelor in conditiile de mediu.

2 Modele de estimare a coroziunii pe structurile metalice

Primele modele de coroziune s-au dezvoltat în întregime din datele empirice provenind din sondajele de măsurare a grosimii. Cele mai multe date se referă la vrachiere si petroliere şi au fost obţinute de la mai multe nave şi pentru diferite locaţii în cadrul navei. Impuls pentru acest lucru au fost adăugate de preocuparile faţă de maturarea navelor, în special ale operatorilor de transport în vrac, precum şi numeroase accidente marine care duc la accidente marine soldate din cauza eşecului structural şi de consecintele grave asupra mediului. Datorită caracterului critic al acestor probleme,modele de coroziune sunt necesare si de înaltă calitate pentru a produce predicţia exactă a pierderilor de coroziune.

Modelele anterioare de coroziune au prezentat pierderile de coroziune în termeni

"ratei de coroziune", o constantă, ceea ce presupune o rată constantă, pe placă, de

reducere a grosimii în timp.Eforturile cele mai bine incluse,sunt de asemenea o

estimare a variaţiei nominale sau calculate.Acest lucru a permis ca aceste modele să fie utilizate în analizele de fiabilitate structurale deşi de obicei, aceste modele au prezentat un grad ridicat de variabilitate şi astfel tendinţa de a produce estimări sărace de riscul eşecului pe durata de viaţă.

O abordare mult mai rafinata, bazata empiric, a luat în considerare fenomenele fizice ale procesului de coroziune.Trei etape au fost luate în considerare:

durata efectivă de acoperire înainte de a începe de coroziunea,

generarea de coroziune iniţiala,

progresele înregistrate ulterior de coroziune .

În unele cazuri, acesta a fost descris de o funcţie non-liniară, cum ar fi: d(t)=a*tb

Unde: d este adâncimea de pierdere pitting sau de coroziune ca o funcţie de timpul

t şi coeficienţii atât a şi b sunt obtinuti de la convulsii empirice potrivite datelor.

Uneori, acestea au fost prezentate ca variabile aleatoare,distribuţii de probabilitate obţinute pentru a obţine o potrivire bună a datelor empirice. Modele de coroziune, care conteaza pentru procesele fizice de coroziune, pentru o durata de viaţă mai lunga prin vopsire şi pentru o defalcare treptată de acoperire înainte de declansarea coroziunii non-liniare, au fost de asemenea propuse. De exemplu, progresia de coroziune a fost propusa în forma:

d(t)- d∞(1-e-t/δt)

Unde δ este timpul de tranziţie, d (t) este pierderea grosimii de coroziune la timpul t şi d∞ este grosimea pe termen lung a pierderii prin coroziune.