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        山東科特防腐(集團)有限公司
        China CORRTECH Cathodic Protection Technology Company
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                        技術園地        
            山東科特防腐工程有限公司—陰極保護咨詢、設計、產品、工程施工一站式服務
            科特防腐-技術園地
                海上風電基礎結構陰極保護及數據監測系統
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                換熱器內壁外加電流陰極保護
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            海上風電基礎結構陰極保護及數據監測系統

                   系統簡介
                  風力發電作為快速發展的綠色可再生能源,逐漸成為許多國家可持續發展戰略的重要組成部分,與陸上風電相比,海上風電的運行環境更為復雜:高濕度、高鹽分的海風,鹽霧、海水浸泡、海浪飛濺形成的干濕交替區等,從而對海上風機設備的防腐提出了更高的技術、性能要求。
            陰極保護作為一種有效的防腐手段,已經被廣泛應用于各個行業,其主要分為兩種:犧牲陽極陰極保護和外加電流陰極保護。
                   犧牲陽極陰極保護
                  犧牲陽極陰極保護法是指在被保護體上連接一種更易失去電子的金屬或合金,它是一種比被保護體更為活潑的金屬,如鋅等,這樣,當發生電化學腐蝕時,被腐蝕的是比被保護體更活潑的金屬,從而保護了被保護體。在現實生活中比較常見的是,在輪船的尾部和船殼的水線以下部分,裝上一定數量的鋅塊,來防止船殼等的腐蝕,就是應用的這種方法。目前,犧牲陽極陰極保護法除應用除海水或河道中鋼鐵設備的保護外,還廣泛應用于防止電纜、石油管道、地下設備和化工設備等的腐蝕。
            根據海上風塔的特殊性,結合我公司多年的現場施工經驗,經過詳細計算,作出最合理的設計和施工方案,如下圖就是海上風塔采用犧牲陽極陰極保護的示意圖。

                   外加電流陰極保護
                  外加電流陰極保護系統主要由以下幾部分組成:
                  ①直流電源,②輔助陽極,③參比電極。
             
                  ① 直流電源
                  在外加電流陰極保護系統中,需要有一個穩定的直流電源,以提供保護電流。目前,廣泛使用的有整流器和恒電位儀兩種。一般,當被保護的結構物所處的工況條件(如浸水面積、水質等)基本不變或變化很小,可以采用手動控制的整流器;但當結構物所處的工況條件經常變化時,且變化頻率不高時,則應采用自動控制的恒電位儀,以使結構物電位總處在最佳保護范圍內。
                  ② 輔助陽極
                  輔助陽極的作用是將直流電源輸出的直流電流由介質傳遞到被保護的金屬結構上?勺鬏o助陽極的材料有很多,如廢鋼鐵、石墨、鉛銀合金、高硅鑄鐵、鍍鉑鈦、包鉑鈮以及混合金屬氧化物電極等。這些材料各有其特點,適用于不同的場合。
                  ③ 參比電極
                  參比電極的作用有兩個:一方面用于測量被保護結構物的電位,監測保護效果;另一方面,為自動控制的恒電位儀提供控制信號,以調節輸出電流,使結構物總處于良好的保護狀態。在工程中,常用的參比電極有銅/飽和硫酸銅、銀/鹵化銀及高純鋅參比電極等,這些參比電極各具特點,適用于不同的場合。

            上圖為風塔樁基外加電流陰極保護系統示意圖。
            01為參比電極,02為輔助陽極,03為恒電位儀
                  陰極保護數據監測系統
                  普通海工結構防腐蝕措施基本可以通過人工現場進行檢查測量,再根據現場檢查結果確定被保護結構所處狀態。但海上風電場通常位于遠離海岸線的大海中,直線距離通常有數海里,航道距離則更長,風電場的面積也要有幾十平方公里,且數百臺風機零散排布于此范圍內,日常的維護檢測相當困難,采用通常的人工方式根本不可能在第一時間發現問題,較大面積的風電場工作量也相當巨大,短時間內無法完成檢測工作。我公司整合大量的現代通訊檢測手段,根據海上風電場的布局及其基礎結構特點,研制出了針對海上風電基礎結構專用的陰極保護檢測裝置和配套軟件。
                  陰極保護數據監測系統是一套面向陰極保護領域的遠程智能在線監測系統,它采用通用分組無線業務(GPRS)方式作為數據傳輸手段。配合陰極保護數據專家管理系統軟件,實現了對陰極保護數據的集中采集和分析整理,可以通過遠程監控方式實時獲取并分析數據,根據分析結果及時對陰極保護系統做出調整,使整個陰極保護系統始終處于最佳工作狀態,真正實現了對陰極保護系統數字化、信息化、自動化管理。
                  陰極保護數據專家管理系統軟件是我公司自主開發,具有完全自主知識產權的軟件,該軟件具有如下功能特點:
               (1) 軟件可在微軟Windos操作系統下運行,采用漢字化圖形界面,人機對話方式,操作簡單,界面友好,軟件采用加密鎖加密,數據安全程度高。
                 (2) 系統可對任一監測點的陰極保護電位或恒電位儀數據(輸出電壓、輸出電流和保護電位)進行連續監測,監測時間頻率可由用戶任意設定,并能夠對異常情況及時給出報警。
                 (3) 系統可以對被保護構筑物整個保護階段的監測數據進行全程記錄、儲存、打印和分析
                 (4) 系統可根據需要對于任一監測點不同時期測量的陰極保護電位進行存儲、查詢、分析處理和打印。
                 (5) 系統能夠查詢任一時期內、任一監測點的陰極保護參數,可繪制狀態曲線,并可打印。
                 (6) 系統能夠獨立統計故障數據,可以分類匯總顯示,給出故障原因,并可打印。
                 (7) 用戶根據需要打印某一監測點某年某月的全部檢測數據。
                 (8) 用戶可根據需要隨時備份或清除數據庫中的數據。
             

             陰極保護無線數據檢測系統截圖
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            主界面

             
            陰極保護無線數據監測系統截圖
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            月統計功能
             
            陰極保護無線數據監測系統截圖
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            數據查詢功能
                        
             

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