專利名稱：一種帶犧牲陽極陰極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機的制作方法
技術領域：
—種帶犧牲陽極陰極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機[技術領域][0001]本實用新型涉及一種帶犧牲陽極陰極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機。[背景技術][0002]現有的海上風機設施運用的防腐蝕方法主要是改變金屬內部結構和在金屬表面覆蓋保護層，安裝后金屬內部結構已不能改變，而且由于金屬設施處于海水中，再次對保護層進行涂漆、電鍍等維護時工作量很大，其防腐蝕保護性能隨時間慢慢變差，并且缺少簡單方便的監測手段，不能做到及時的維護，造成金屬設施的使用壽命減少和性能的下降；而金屬防腐技術中的電化學保護法能夠對金屬進行長期的防腐蝕保護，其原理是把被保護的金屬做成電化學裝置發生還原反應的一極——陰極，就能使引起金屬電化腐蝕的原電池反應消除，但目前的技術主要運用在土壤或暴露空氣中的金屬設備防腐蝕上，缺少很好的手段運用在海洋金屬設施如海上風機上，并且缺少有效監測裝置來監測，因此，有必要解決以上問題。[實用新型內容][0003]本實用新型克服了上述技術的不足，提供了一種具有電化學防腐蝕保護功能，實施及維護方便的帶犧牲陽極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機。[0004]為實現上述目的，本實用新型采用了下列技術方案[0005]一種帶犧牲陽極陰極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機，包括有設置在海上的鋼結構基礎I，所述鋼結構基礎I上設有塔基平臺2，所述塔基平臺2上固定有塔架3，所述塔架3上端安裝有風電主機4，所述鋼結構基礎I上連接有犧牲陽極防腐蝕保護與監測裝置 5，所述犧 牲陽極防腐蝕保護與監測裝置5包括有設置在塔基平臺2上的監控器51、電流探測器52、電位探測器53，以及設置在海水中并通過鋼結構基礎I固定的犧牲陽極54和參比電極55，所述電流探測器52 —輸入端與鋼結構基礎I連接，電流探測器52另一端與犧牲陽極54連接，所述電位探測器53 —輸入端與鋼結構基礎I連接，電位探測器53另一輸入端與參比電極55連接，所述電流探測器52的電流信號輸出端和電位探測器53的電位信號輸出端分別與監控器51連接。[0006]所述犧牲陽極54采用的型號為A21I。[0007]所述電流探測器52的電流分辨率小于O. 2A。[0008]所述電位探測器53的電位分辨率小于5mV。[0009]本實用新型的有益效果是1、通過電化學保護法，對鋼結構基礎支架做到很好的防腐蝕保護，延長了海上風機使用壽命；2、防腐蝕保護與監測裝置安裝簡便，初始安裝費用較低，在運行過程中基本上不需要支付維護費用；3、犧牲陽極輸出的保護電流利用率較高， 不會產生過保護；4、通過電流探測器和電位測量儀監控犧牲陽極陰極保護的工作性能，簡化海洋平臺常規檢測工作，減少海上風機平臺年檢和特檢的工作量，以及對犧牲陽極進行定期更換。[
][0010]圖I是本實用新型風機結構示意圖。[0011]圖2是本實用新型犧牲陽極防腐蝕保護與監測裝置的結構連接圖。[0012]圖3是本實用新型犧牲陽極防腐蝕保護與監測裝置的電子流向示意圖。[具體實施方式
][0013]
以下結合附圖與本實用新型的實施方式作進一步詳細的描述[0014]每種金屬處在一定的介質中都有一定的電位，稱之為該金屬的腐蝕電位，通常所說的介質為土壤或電解質溶液，腐蝕電位表示金屬失去電子的相對難易程度，腐蝕電位越負越容易失去電子，我們稱失去電子的部位為陽極區，得到電子的部位為陰極區，陽極區由于失去電子受到腐蝕，陰極區得到電子受到保護。[0015]如圖1-2所示，一種帶犧牲陽極陰極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機，包括有設置在海上的鋼結構基礎1，所述鋼結構基礎I上設有塔基平臺2，所述塔基平臺2上固定有塔架3，所述塔架3上端安裝有風電主機4，所述鋼結構基礎I上連接有犧牲陽極防腐蝕保護與監測裝置5，所述犧牲陽極防腐蝕保護與監測裝置5包括有設置在塔基平臺2上的監控器51、電流探測器52、電位探測器53，以及設置在海水中并通過鋼結構基礎I固定的犧牲陽極54和參比電極55，所述電流探測器52 —輸入端與鋼結構基礎I連接，電流探測器52 另一端與犧牲陽極54連接，所述電位探測器53 —輸入端與鋼結構基礎I連接，電位探測器 53另一輸入端與參比電極55連接，所述電流探測器52的電流信號輸出端和電位探測器53 的電位信號輸出端分別與監控器51連接。[0016]本實用新型海上風機的鋼結構基礎I與犧牲陽極54連接，共同處在海水電解質中，依靠犧牲 陽極54不斷溶解所產生的電流來保護鋼結構基礎1，犧牲陽極54為由腐蝕電位比鋼結構基礎I更負的活潑金屬或合金材料制成，才能比鋼結構基礎I更容易失去電子， 一般犧牲陽極54需具備以下特點有足夠負的電位，工作中陽極的極化小，溶解均勻，腐蝕產物易脫落，以便于長期的氧化還原反應；電流效率高，電化學當量高，即單位重量的電容要大，使保護效率高和范圍廣；腐蝕物無毒，不污染環境。本實用新型實施例犧牲陽極54采用型號為A21I的材料，其為由鋁、鋅、銦、鎂、鈦組成的合金。[0017]如圖3所示，由于犧牲陽極54更容易失去電子，長期的氧化還原反應，犧牲陽極54 上的電子轉移到與其連接的鋼結構基礎I上，實現對在犧牲陽極54周圍的鋼結構基礎I長期的防腐蝕保護。[0018]本實用新型的電流探測器52的電流分辨率小于O. 2A，其精確監測犧牲陽極54發出電流的密度隨時間變化和鋼結構基礎I保護電流的密度隨時間變化。[0019]本實用新型電位探測器53的電位分辨率小于5mV，其精確監控鋼結構基礎I的電位，并輸出給監控器51，對于鋼結構基礎I的電化學保護法來說，犧牲陽極54失去的電子傳給了鋼結構基礎1，使鋼結構基礎I的電位向自然腐蝕電位反方向推移200 300mV的保護范圍上，這時鋼結構基礎I不容易失去電子，從而得到防腐蝕保護。[0020]本實用新型實施簡便易行，不需外加電源，很少對外產生腐蝕干擾，其廣泛應用于保護范圍較小的金屬結構，需要注意的是犧牲陽極陰極保護不好的主要原因是犧牲陽極54表面生成一層不導電的硬殼，限制了陽極電流輸出。經實驗證明，產生該問題的主要原因是陽極成分 達不到規范要求，其次是犧牲陽極54所處位置電阻率太高。因此，設計犧牲陽極陰極保護系統時，要嚴格控制犧牲陽極54材料成分，而且由于容易受外界交流干擾，在強烈雜散電流干擾區，陽極性能有可能發生逆轉，因此利用電流探測器52對其保護性能進行有效監控，并對犧牲陽極54進行定期更換，使鋼結構基礎I處在有效保護范圍內，使海上風機能夠更長時間的穩定工作。
權利要求1.一種帶犧牲陽極陰極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機，包括有設置在海上的鋼結構基礎(I)，所述鋼結構基礎(I)上設有塔基平臺(2 )，所述塔基平臺(2 )上固定有塔架(3 )， 所述塔架(3)上端安裝有風電主機(4)，其特征在于所述鋼結構基礎(I)上連接有犧牲陽極防腐蝕保護與監測裝置(5)，所述犧牲陽極防腐蝕保護與監測裝置(5)包括有設置在塔基平臺(2)上的監控器(51)、電流探測器(52)、電位探測器(53)，以及設置在海水中并通過鋼結構基礎(I)固定的犧牲陽極(54)和參比電極(55)，所述電流探測器(52)—輸入端與鋼結構基礎(I)連接，電流探測器(52)另一端與犧牲陽極(54)連接，所述電位探測器(53) — 輸入端與鋼結構基礎(I)連接，電位探測器(53)另一輸入端與參比電極(55)連接，所述電流探測器(52)的電流信號輸出端和電位探測器(53)的電位信號輸出端分別與監控器(51) 連接。
2.根據權利要求I所述的一種帶犧牲陽極陰極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機，其特征在于所述犧牲陽極(54 )采用的型號為A211。
3.根據權利要求I所述的一種帶犧牲陽極陰極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機，其特征在于所述電流探測器(52)的電流分辨率小于O. 2A。
4.根據權利要求I所述的一種帶犧牲陽極陰極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機，其特征在于所述電位探測器(53)的電位分辨率小于5mV。
專利摘要本實用新型公開了一種帶犧牲陽極陰極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機，包括有鋼結構基礎，鋼結構基礎上設有塔基平臺，塔基平臺上固定有塔架，塔架上端安裝有風電主機，所述鋼結構基礎上連接有犧牲陽極防腐蝕保護與監測裝置，其包括有設置在塔基平臺上的監控器、電流探測器、電位探測器，以及設置在海水中并通過鋼結構基礎1固定的犧牲陽極和參比電極，電流探測器一輸入端與鋼結構基礎連接，另一端與犧牲陽極連接，電位探測器一輸入端與鋼結構基礎連接，另一輸入端與參比電極連接，所述電流探測器與電位探測器的輸出端分別與監控器連接。本實用新型的目的是提供一種具有電化學防腐蝕保護功能，實施及維護方便的帶犧牲陽極防腐蝕保護與監測裝置的海上風機。
文檔編號C23F13/08GK202658234SQ201220232430
公開日2013年1月9日 申請日期2012年5月22日 優先權日2012年5月22日
發明者詹耀, 羅鵬, 徐清富 申請人:廣東明陽風電產業集團有限公司