Il dispositivo di protezione di messa a terra dell'albero motore della nave è progettato per impedire che l'elettricità statica causi deformazioni e crepe nell'albero di poppa e per evitare la corrosione elettrochimica dei perni dell'albero motore, delle boccole, ecc.
Affinché una nave possa navigare, la spinta generata dalla rotazione dell'elica deve essere trasmessa allo scafo. La rotazione dell'elica è azionata dalla potenza erogata dal motore principale della nave. Pertanto, tra il motore principale e l'elica deve essere installato un sistema affidabile di trasmissione che colleghi il motore principale all'elica e trasmetta la potenza: questo sistema è costituito dall'albero motore. In altre parole, la potenza erogata dal motore principale viene trasmessa all'elica attraverso componenti quali l'albero motore, l'albero di spinta, l'albero intermedio, l'albero di trasmissione (albero dell'elica), i cuscinetti, i giunti rigidi e le premistoppa dell'albero di trasmissione.
Materiali metallici diversi in acqua di mare generano una differenza di potenziale entro una certa distanza. Il metallo con il potenziale più basso viene corroso dal metallo con il potenziale più alto (nelle stesse condizioni, il metallo con il potenziale di elettrodo più basso si corrode spontaneamente), generando corrente e dando luogo a corrosione elettrochimica.
L'elica è solitamente realizzata in rame, mentre l'albero è generalmente in acciaio. Rispetto al rame, l'acciaio è un metallo reattivo e la corrosione inizia sempre dal metallo reattivo. La differenza di potenziale tra l'elica e l'albero genererà una corrente che fluirà dall'elica (rame) all'albero (acciaio). Se l'albero è a diretto contatto con lo scafo, questa differenza di potenziale verrà trasferita allo scafo e non si verificherà corrosione elettrochimica sull'albero.
L'elica e l'albero ruotano con il supporto di cuscinetti e non sono a diretto contatto con lo scafo, ma attraverso il film d'olio presente nei cuscinetti. Questa interruzione interrompe il collegamento tra l'albero e lo scafo, e la differenza di potenziale fluirà verso i perni e le boccole dell'albero motore principale con una resistenza relativamente bassa attraverso le interruzioni del film d'olio, causando corrosione elettrochimica dei perni dell'albero motore principale e dei cuscinetti principali, con la formazione di piccole vaiolature sui cuscinetti. Nei casi più gravi, ciò può portare a un'usura eccessiva dei cuscinetti, vibrazioni dell'albero, surriscaldamento dei cuscinetti e persino a danni meccanici, compromettendo seriamente la resistenza e la durata del motore. Inoltre, quando il film d'olio è danneggiato o l'olio lubrificante si mescola con acqua, la differenza di potenziale può generare una forte corrente d'urto tra i cuscinetti principali, i cuscinetti intermedi e l'albero, provocando scariche istantanee e scintille. Le scintille rappresentano un potenziale pericolo di esplosione nel basamento del motore principale.
Composizione e principio di funzionamento
Il dispositivo di protezione contro la messa a terra dell'albero è generalmente composto da un anello collettore in lega di rame fissato sull'albero intermedio del motore principale, una staffa per l'anello collettore, spazzole in grafite contenenti argento, portaspazzole, cavi di messa a terra, una base del dispositivo, un millivoltmetro e un circuito di allarme collegato al dispositivo di protezione contro la messa a terra dell'albero. Generalmente, sono previste tre spazzole in grafite contenenti argento: due sono collegate direttamente allo scafo per ridurre la differenza di potenziale tra l'albero e lo scafo, e la terza è collegata a un millivoltmetro che visualizza e monitora la differenza di potenziale tra l'albero e lo scafo.
Il dispositivo di protezione dalla messa a terra dell'albero mantiene uno stretto contatto tra l'anello collettore in lega di rame e la spazzola in carbonio tramite un dispositivo di pressione, formando un circuito chiuso quando il motore principale è in funzione. Ciò elimina efficacemente la differenza di potenziale generata tra l'albero e lo scafo, proteggendo così l'albero e l'elica dalla corrosione elettrochimica ed evitando la generazione di scintille elettriche, garantendo in tal modo la sicurezza del motore principale e dell'albero.
