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一种海上发电金属构件防腐系统

阅读:0发布:2020-08-08

专利汇可以提供一种海上发电金属构件防腐系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种海上 风 力 发电金属构件防腐系统,包括安装在风电桩基上的 电极 模 块 和与之连接的 恒电位仪 ,所述电极模块为密封体结构,密封体包括壳体和电极,壳体外表面设有电极导体;电极导体通过密封连接 电缆 连接恒电位仪;密封连接电缆的一端在壳体内部密封连接,密封连接电缆的另一端与恒电位仪连接;电极模块包括位于 水 下的参比电极和 阳极 ,参比电极和阳极为不同的密封体结构,参比电极的电极导体为锌块,阳极的电极导体为 钛 合金 。本发明采用高纯度的锌块和钛合金分别做参比电极和输出阳极,使得其保护年限较之 牺牲阳极 有很大的提升。,下面是一种海上发电金属构件防腐系统专利的具体信息内容。

1.一种海上发电金属构件防腐系统,其特征在于:
包括安装在风电桩基上的电极和与之连接的恒电位仪(03),所述电极模块为密封体结构,密封体包括壳体和电极,壳体外表面设有电极导体;电极导体通过密封连接电缆(8)连接恒电位仪(03);密封连接电缆(8)的一端在壳体内部密封连接,密封连接电缆(8)的另一端与恒电位仪(03)连接;
所述电极模块包括位于下的参比电极(01)和阳极(02),参比电极(01)和阳极(02)为不同的密封体结构,所述参比电极(01)的电极导体为锌块,所述阳极(02)的电极导体为合金
2.根据权利要求1所述的一种海上风力发电金属构件防腐系统,其特征在于:
所述电极导体的一侧通过金属螺杆、连接螺母和电缆插头与密封连接电缆(8)连接。
3.根据权利要求2所述的一种海上风力发电金属构件防腐系统,其特征在于:
所述金属螺杆的一端连接电极导体,另一端位于密封体的壳体内,并通过螺母连接有电缆插头,通过电缆插头与密封连接电缆(8)的一端连接导通。
4.根据权利要求1所述的一种海上风力发电金属构件防腐系统,其特征在于:
所述恒电位仪(03)包括处理模块(033)、阳极输出电源模块(031)、阳极输出模块(032)、辅助设备电源模块(034)、辅助设备控制模块(035);
处理模块(033)包括中央处理器(0334),中央处理器(0334)上连接至少一个电位输入端口(0332)、一个公共端口(0333)、辅助设备控制模块(035)和远程报警信号输出端口(0331),所述远程报警信号输出端口(0331)连接远端控制器,所述辅助设备控制模块(035)连接显示模块和报警模块,显示模块、报警模块、辅助设备控制模块(035)连接辅助设备电源模块(034);至少一个电位输入端口(0332)通过参比电极电缆(8)连接参比电极(01);
所述阳极输出模块(032)包括阳极电源输出模块(031)和与阳极电源输出模块(031)连接的一个补偿电流输出端口(0321),补偿电流输出端口(0321)通过阳极电缆(8b)连接阳极(02);
中央处理器(0334)与阳极输出模块(032)连接。

说明书全文

一种海上发电金属构件防腐系统

技术领域

[0001] 本发明涉及海上风电行业中对海上风电的机组金属构件、筒身和桩基起到保护作用、防止整个机组腐蚀的系统。

背景技术

[0002] 现有技术是用防腐涂料和牺牲阳极,即锌合金合金块,来保护。其原理是:风电桩基所用的材料为,其在中容易失去电子,从而产生腐蚀;为了防止风电桩基腐蚀受损,就在其上安装锌块并与之导通,利用锌比铁的电位高,在海水中锌就会向海水的铁不断地释放电子,抑制铁电子的流失,从而达到保护。锌块一般都通过焊接固定在桩基和其撑杆上。这种牺牲阳极的保护结构存在以下弊端:
1) 由于风电桩基装在海上,为了达到保护的目的,锌块需安装在海水平面以下,这样使得其安装非常不便。
[0003] 2) 为了保证防腐作用,首先需要对锌块保护的效果进行长期的现场检测和维护,同时锌块由于钝化或因海洋生物及污物的附着覆盖等原因,就会影响其保护效果和年限,其次这些操作都需在海水下进行,现场环境比较复杂,气候多变,可能影响施工人员安全,并且费用较高。
[0004] 3) 锌离子释放到海水中会造成重金属污染。

发明内容

[0005] 本发明提供一种带自保护功能的海上风力发电金属构件防腐系统,以解决现有技术存在的问题。
[0006] 本发明采用以下技术方案:一种海上风力发电金属构件防腐系统, 包括安装在风电桩基上的电极模块和与之连接的恒电位仪,所述电极模块为密封体结构,密封体包括壳体和电极,壳体外表面设有电极导体;电极导体通过密封连接电缆连接恒电位仪;密封连接电缆的一端在壳体内部密封连接,密封连接电缆的另一端与恒电位仪连接;
所述电极模块包括位于水下的参比电和阳极参比电极和阳极为不同的密封体结构,所述参比电极的电极导体为锌块,所述阳极的电极导体为合金。
[0007] 所述电极导体的一侧通过金属螺杆、连接螺母和电缆插头与密封连接电缆连接。
[0008] 所述金属螺杆的一端连接电极导体,另一端位于密封体的壳体内,并通过螺母连接有电缆插头,通过电缆插头与密封连接电缆的一端连接导通。
[0009] 所述恒电位仪包括处理模块、阳极输出电源模块、阳极输出模块、辅助设备电源模块、辅助设备控制模块;处理模块包括中央处理器,中央处理器上连接至少一个电位输入端口、一个公共端口、辅助设备控制模块和远程报警信号输出端口,所述远程报警信号输出端口连接远端控制器,所述辅助设备控制模块连接显示模块和报警模块,显示模块、报警模块、辅助设备控制模块连接辅助设备电源模块;至少一个电位输入端口通过参比电极电缆连接参比电极;
所述阳极输出模块包括阳极电源输出模块和与阳极电源输出模块连接的一个补偿电流输出端口,补偿电流输出端口通过阳极电缆接阳极;
中央处理器与阳极输出模块连接。
[0010] 本发明采用以上技术方案的有益效果是:(1)该系统可以保证整个发电系统在寿命周期内无需更换阳极材料,避免由于环境因素引起的设备损伤和流动海水对设备金属材料的电化学及冲刷腐蚀。
[0011] (2)采用高纯度的锌块和钛合金分别做参比电极和输出阳极,使得其保护年限较之牺牲阳极有很大的提升,可达到20 至30 年;并且只要进行一次安装即可长期使用,还能进行远程监控,避免了现场频繁检测和维护操作,维护成本低,使用方便,不会造成污染。附图说明
[0012] 图1为本发明的密封体结构桩基电极安装示意图。
[0013] 图2为恒电位仪结构图。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
[0015] 本发明提供一种海上风力发电构件防腐系统,该系统包括安装在风电桩基上的参比电极01、阳极02 和恒电位仪03;其中参比电极01和阳极02均为一密封体,且其结构相同,区别仅在作为电极的材质区别。
[0016] 具体来说,参比电极01和阳极02的密封体均为以下结构:包括密封壳体,密封壳体表面上装有一块电极导体,电极导体通过金属螺杆与电缆8连接导通。具体来说,金属螺杆的一端连接电极导体,另一端处在密封体的壳体内,并通过螺母连接电缆插头,通过电缆插头与电缆8的一端连接导通,电缆8的另一端经由密封体上的法兰与恒电位仪03 连接,电缆8与法兰之间采用密封螺纹密封。该结构体实现系统长周期耐海水冲刷腐蚀,有效增强系统寿命。
[0017] 而参比电极01的电极导体1为锌块,阳极02的电极导体1为钛合金。
[0018] 阳极02 也为一密封体,其结构与参比电极01 一致,只是电极导体为钛合金材料,其也经由金属螺杆、电缆插头和电缆8 与恒电位仪03 连接。
[0019] 上述的恒电位仪03为现有的恒电位仪,恒电位仪的模块组成一般包括处理模块033、阳极输出电源模块031、阳极输出模块032、辅助设备电源模块034、辅助设备控制模块
035,其中处理器模块和。阳极输出电源模块031能够为阳极输出模块提供电源,所述阳极输出模块032能够进行电流补偿输出,当系统判断需要电流输出时能够进行电流补偿输出。所述辅助设备电源模块034提供该套设备用供电电源。所述辅助设备控制模块035为恒电位仪辅助设备控制功能,为恒电位仪内部控制系统模块,该辅助设备控制模块035可选用现有的处理器,如PLC、CPU等。
[0020] 处理模块033包括中央处理器0334,中央处理器0334上连接电位输入端口0332、公共端口0333、辅助设备控制模块035和远程报警信号输出端口0331。其中电位输入端口0332、公共端口0333、和远程报警信号输出端口0331均为信号端口,用于实现设备连接。远程报警信号输出端0331连接远端控制器,用于将报警信号远程传输给远端控制器进行远程监控。辅助设备控制模块035连接显示模块和报警模块,辅助设备电源模块034 对显示模块和报警模块提供运行的电流;至少一个电位输入端0332通过参比电极电缆8a连接参比电极
01。
[0021] 阳极输出模块032包括阳极电源输出模块031和与阳极电源输出模块031连接的一个补偿电流输出端0321,补偿电流输出端0321通过阳极电缆8b连接阳极02;中央处理器0334与阳极输出模块032采用导线直接连接。
[0022] 本发明的工作原理为:参比电极01 和阳极02 安装在风电桩基上,该风电桩基为现有的桩基,并使其二者均处于海水平面以下,参比电极01 测得电位通过参比电缆8a传送到恒电位仪03 的处理模块
033,其中处理模块033的中央处理器0334 通过比较中央处理器0334上连接的各电位输入端0332 接收的电位信号与公共端0333 的电位信号来判断是否需要进行电流补偿输出,如果需要补偿,中央处理器0334 则对阳极输出模块032 发出电流补偿信号,同时阳极输出电源模块031 对阳极02 的补偿电流输出端0321 输出补偿电流,直至电位输入端0332)的电位降到最佳保护设定值以下;而通过远程报警信号输出端0331 将所处理的信息远程发送到岸基控制室的处理器内,可以实现远程监控。
[0023] 在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0024] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内,可轻易想到的变化或者替换,都应该涵盖在本发明的保护范围内。
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