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原文传递用于抑制和监控海水管路系统电化学腐蚀的系统和方法

专利名称：	用于抑制和监控海水管路系统电化学腐蚀的系统和方法
摘要：	本发明提供了一种用于抑制和监控海水管路系统电化学腐蚀的系统，其包括：异种金属电偶绝缘结构、成对设置的电偶电位测片、电偶监测装置、无源电极结构、无源电极检测装置、有源电极结构以及有源电极检测装置。其中，异种金属电偶绝缘结构连接于海水管路系统中，异种金属电偶结构包括：位于海水管路系统中的第一金属元件，位于海水管路系统中的第二金属元件，以及设于第一金属元件和第二金属元件之间的第一绝缘体，第一金属元件和第二金属元件分别由不同的金属制成，而电偶电位测片连接于异种金属电偶绝缘结构的两端，电偶监测装置根据电偶电位测片测得的电位差，判断异种金属电偶绝缘结构的绝缘状态。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海磊华船舶工程有限公司
发明人：	张聪;阳斌;黎汉军;张海燕;梅赫赓;杜章林;宋洋;黄国安;楼富强;杨银清;邱斌;吴炜;刘袁康;周欢;高新华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910606266.3
公开号：	CN110208178A
代理机构：	上海东信专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	杨丹莉;李丹
分类号：	G01N17/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N17
申请人地址：	201712 上海市青浦区白鹤镇外青松公路3560号4号楼2层东裙楼A区2024室
主权项：	1.一种用于抑制和监控海水管路系统电化学腐蚀的系统，其特征在于，包括：异种金属电偶绝缘结构，其连接于海水管路系统中，所述异种金属电偶结构包括：位于海水管路系统中的第一金属元件，位于海水管路系统中的第二金属元件，以及设于第一金属元件和第二金属元件之间的第一绝缘体，所述第一金属元件和第二金属元件分别由不同的金属制成；成对设置的电偶电位测片，其分别连接于异种金属电偶绝缘结构的两端；电偶监测装置，其与所述电偶电位测片连接，以根据电偶电位测片测得的电位差，判断异种金属电偶绝缘结构的绝缘状态；无源电极结构，其绝缘地连接于海水管路系统的金属设备之间，以无源的方式提供能够抑制电化学腐蚀的第一保护电流；所述无源电极结构包括：第一阳极件，其连接于作为阴极的所述金属设备之间；第二绝缘体，其设于所述第一阳极件与所述金属设备之间；无源电极监测装置，其与所述无源电极结构连接，以监测无源电极结构的状态；有源电极结构，其绝缘地连接于海水管路系统的金属设备之间，所述有源电极结构包括：第二阳极件，其连接于作为阴极的所述金属设备之间；第三绝缘体，其设于所述第二阳极件与所述金属设备之间；有源电极监测装置，其与所述有源电极结构连接，所述有源电极监测装置包括：受控电流源，其使得所述有源电极结构输出能够抑制电化学腐蚀的第二保护电流。 2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无源电极结构以无源的方式提供能够抑制电化学腐蚀的第一保护电流通过选择第一阳极件的材料而实现。 3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一阳极件的材料被选择为：相较于海水管路系统的金属设备，第一阳极件在海水介质中处于足够负的电位。 4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一阳极件为铁基合金阳极件。 5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二阳极件的材料被选择为：相较于海水管路系统的金属设备，第二阳极件在海水介质中的化学特性更稳定并能承受更大的电流密度。 6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二阳极件为银基合金阳极件。 7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无源电极监测装置包括：第一处理器模块；第一电流监测模块，其通过常闭的第一继电器与无源电极结构连接，并与第一处理器模块连接，以在第一处理器模块的控制下检测无源电极结构初始状态下提供的第一保护电流Ipe0以及实时检测实测第一保护电流Ipet；所述实测保护电流Ipet与初始状态下的第一保护电流Ipe0比对，用以判断无源电极结构的状态。 8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：上位工控机，其与所述第一处理器模块连接；数据库，其与所述上位工控机连接；其中，所述上位工控机基于初始状态下的第一保护电流Ipe0获得临界报警电流Ipebj，并将初始状态下的第一保护电流Ipe0和临界报警电流Ipebj储存于所述数据库；所述上位工控机将所述实测第一保护电流Ipet与数据库内存储的电流数据Ipe0、Ipebj比对，以判断无源电极结构的状态正常与否。 9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述无源电极监测装置还包括：第一电压监测模块，其通过常开的第二继电器与无源电极结构连接，并与第一处理器模块连接，以在第一处理器模块的控制下通过断开第一继电器、接通第二继电器，以检测无源电极结构的电压，所述第一电压监测模块与所述上位工控机连接。 10.如权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述无源电极监测装置还包括：辅助电流源，其通过常开的第三继电器与无源电极结构连接，并与第一处理器模块连接，以在第一处理器模块的控制下通过断开第一继电器、接通第三继电器，以使得无源电极提供辅助保护电流Ipefz。 11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述有源电极监测装置包括：第二处理器模块；受控电流源，其与无源电极结构连接，并与第二处理器模块连接，以在第二处理器模块的控制下提供所述第二保护电流；第二电流监测模块，其与有源电极结构连接，并与第二处理器模块连接，以实时检测第二保护电流；第二电压监测模块，其与有源电极结构连接，并与第二处理器模块连接，以实时检测有源电极结构的阳极电压。 12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第二处理器模块基于第二电流检测模块和第二电压检测模块传输的数据，控制受控电流源的输出，以使误差Δ＝│(Vaet-Vaes)/Vaes│≤Δs；其中Vaes为设定的保护电压,Vaet为实时检测的有源电极结构的阳极电压，Δs为设定的误差值。 13.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电偶监测装置包括：通道切换模块，其与所述电偶电位测片连接；第三电压监测模块，其与所述通道切换模块连接；第三处理器模块，其与所述第三电压监测模块连接，并与所述上位工控机连接；初始状态处理模块，其与所述第三处理器模块和第三电压监测模块连接；其中，在第三处理器模块的控制下：所述第三电压监测模块测得电偶电位测片两端的初始电位差V0以及实时测得的实测电位差Vt；所述初始状态处理模块基于初始电位差V0得到异种金属电偶绝缘结构的报警电位差Vbj和异种金属电偶绝缘结构的失效电位差Vsx；所述上位工控机将第三处理器模块传输的V0、Vbj、Vsx存储于数据库内，并根据所述实测电位差Vt与数据库内存储的电压数据V0、Vbj、Vsx的比对，判断异种金属电偶绝缘结构的绝缘状态正常与否。 14.一种用于抑制和监控海水管路系统电化学腐蚀的方法，其采用如权利要求1-13中任意一项所述的系统实施。
所属类别：	发明专利