臺灣博碩士論文加值系統

船體油漆提供相當程度的防蝕作用，然而卻未能完全解決腐蝕問題。為此大多航商為了保護船體選擇犧牲陽極陰極防蝕法(Sacrificial Anode Cathode System, SACS)與外加電流陰極防蝕法(Impressed Current Cathode Protection, ICCP)。本研究針對這兩種防蝕方式，依船舶的不同長度及船體面積大小進行成本比較與分析。
船舶的防蝕法主要為使用比鋼材船體更負電位的金屬；如鋅、鋁等為陽極與鋼材船體聯結並泡浸於電解液、如海水形成電化學電池。由於異類金屬相接觸、較活潑之金屬(陽極)會在反應中被氧化而鈍化的鋼材船體(陰極)則還原被保護。由於鋅或鋁與船體連結產生電位差、電流由鋅或鋁(陽極)流出經由海水進入鋼體船殼、保護它。因為鋅或鋁不斷的氧化消耗溶解，所以稱為犧牲陽極。此種防蝕方式稱為犧牲陽極陰極防蝕法。
現代船舶使用自有發電機的電源，將交流電源轉變為低壓的直流電源，通過輔助陽極將保護電流傳遞給被保護金屬結構物(船體)，使船體金屬得到防蝕效果。因為使用外部電源提供保護電流給被保護物體(船體)所以稱為外加電流陰極防蝕法。
本研究收集十三艘使用不同防蝕方式的船舶，於新造船時初始成本之估算與未來保養修護所衍生的費用做比較分析。所得的結果提供業界選用適當防蝕方式的參考。整體而言，大型船舶船長越長且面積大適合選用ICCP防蝕法而小型船舶則應為SACS防蝕法。

Although modern hull coatings can provide protection against corrosion to some extent they seldom offer a complete solution. For this reason, most ship-owners choose to protect their vessels with the purpose designed Sacrificial Anode Cathode System (SACS) and Impressed Current Cathodic Protection System (ICCP). This study analyzes the advantages and disadvantages of these systems based on the length of overall and the areas of ship’s hull which these systems are installed.
Traditionally, the corrosion prevention method is based on the principle of cathodic protection. All metals and alloys undergo a natural process of corrosion depending on the metal and the surrounding environment. Metal atoms have loosely bonded electrons which they tend to lose. When a metal is immersed in an electrolyte such as sea-water this tendency results in the setting up of an electric potential. The loss of electrons from the metal leads to its dissolution or corrosion. Further if two dissimilar metals, e.g. zinc and steel, are electrically in contact and immersed in the same electrolyte, the more reactive (or baser) metal – zinc will part with its electrons more readily and will corrode in preference to the less reactive (or nobler) metal – steel. The surface or material where loss of electrons and hence corrosion takes place is called the anode and the surface where electrons are absorbed and where there is no corrosion is called the cathode. This sacrifice the zinc (anode) to protect the steel (cathode) is called Sacrificial Anode Cathode System.
The other system ICCP works on the principle that current flowing on to any metal shifts its normal potential in the negative direction and if correct amounts of current can be impressed on the surface to be protected, the potential of the surface can be shifted sufficiently to a level where the surface will not corrode. ICCP systems work by taking the ship’s power, converting it using as a transformer rectifier unit into direct current and impressing this on to the hull through inert anodes strategically positioned on the hull. The current will flow from the inert anodes through the sea water and back to the hull. This is ensured by a sufficiently large dielectric coating applied on the hull around the anode.
This study collects the initial and maintenance costs and related expenses from thirteen vessels which installed SACS or ICCP respectively. Analyzed and compared its related data for the reference of ship-owners to choose the right system for their ships.

誌謝 I
摘要 II
ABSTRACT III
目錄 V
圖目錄 VII
表目錄 IX
附錄 X
第一章 緒論 1
第一節研究背景與動機 1
第二節 研究目的 2
第三節 文獻回顧及研究限制與範圍 4
第四節 研究方法與論文架構 8
第二章 防蝕基礎理論 11
第一節防腐蝕技術 12
第二節 金屬腐蝕原理 13
第三節金屬腐蝕的電解概念 16
第四節 防止及控制腐蝕的措施 20
第三章 陰極保護防腐蝕系統於船舶上的應用 25
第一節 船舶上無可避免的腐蝕及處置 25
第二節防腐技術於船舶的應用 29
第三節 船舶防蝕方式的比較 44
第四節船舶腐蝕的實例與防蝕運用 46
第四章船舶使用陰極防蝕系統之效益分析 53
第一節不同規格尺寸之船舶防蝕方法及花費之統計比較 53
第二節 對船東的效益 65
第三節 對環保及節能減碳的效益 66
第五章 結論與建議 69
參考文獻 74

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