[发明专利]一种具备临界报警功能的智能海水管路牺牲阳极结构及其腐蚀状态原位监测方法

说明书

本发明提供一种具备临界报警功能的智能海水管路牺牲阳极结构，包括阳极芯、外套管和临界感应报警装置。阳极芯为中空管式芯体，阳极芯嵌套于外套管内部。外套管与阳极芯两端口处密封后与海水管路相连。上述阳极芯外表面设有若干条环状沟槽，各环状沟槽通过一相交于他们的连接沟槽相贯通，形成指示通道；在外套管上与阳极芯内层连接沟槽的对应位置开有一孔，开孔与连接沟槽相通，开孔处安装临界感应报警装置。临界感应报警装置端部具有两个导电触点探头，导电触点探头内置于连接沟槽内作为触发单元。使用本发明后，在牺牲阳极使用消耗到一定程度时可根据其声光报警提示，对牺牲阳极进行及时更换，解决了使用过程中无法判断其更换时间的问题。

技术领域

本发明涉及舰船海水管系防腐蚀领域，具体地说是一种具备临界报警功能的智能海水管路牺牲阳极结构及其腐蚀状态原位监测方法。

背景技术

舰船海水管路系统在使用过程中经常会出现腐蚀问题，不仅影响了船舶正常航行、降低技术性能，而且大大增加船舶的维修费用。牺牲阳极保护是目前国内外广泛采用的一种非常经济有效的防腐蚀措施，其中铁合金牺牲阳极因具有开路电位适宜、电容量较大(930Ah/K以上)、电流效率高、溶解均匀、阳极寿命长等特点已广泛用于铜海水管路、冷却器、冷凝器、不锈钢结构的阴极保护中，防腐效果良好。而且，铁合金阳极溶解下来的铁离子还可以在铜合金表面上形成富铁膜，进一步提高了铜合金管路的耐蚀性。

铁合金阳极设计应用时通常要考虑其保护范围和设计寿命，铁合金阳极在自身溶解消耗的同时实现对待保护管路的保护。当其自身腐蚀而被耗尽时将丧失其保护与之连接金属的阴极保护功效，必须对其进行更换。

但是，实际上铁阳极的保护范围与寿命与理论设计仍有差距，由于铁合金牺牲阳极通常是通过法兰加装在海水管路系统中的，在实际工况下使用过程中船员无法观察到铁阳极的状况，因此何时更换无法确定。另外，铁合金阳极在腐蚀消耗的过程中，通常也存在不均匀溶解的情况，局部腐蚀溶解会加速铁合金阳极的消耗，导致其使用寿命达不到设计寿命。这些实际工况导致船员无法及时发现铁合金阳极失效，从而无法及时采取措施处理，以至于造成一些腐蚀泄漏问题的发生，给管路系统有效运行带来了隐患。亟待研制一种智能型铁合金阳极，在其消耗殆尽或局部腐蚀严重到需要更换的临界状态时，迅速感知并发出报警信号，使得船员及时获知并采取措施。

目前没有检索到针对铁合金牺牲阳极消耗至临界值报警的专利。可能的专利如CN1784511公布了一种用于指示牺牲阳极的预定部分何时被腐蚀掉的装置，该装置包括嵌入在牺牲阳极内部的射频识别装置，该射频识别装置与牺牲阳极的暴露外部表面相距一预定距离，在牺牲阳极的预定部分被腐蚀掉之前，探测系统可以探测到射频识别装置的存在，当该预定部分被腐蚀掉以后，所述射频识别装置与牺牲阳极分开并且不再被探测到。该方法针对均匀腐蚀有效，如发生不均匀腐蚀很难及时响应，同时针对开放系统有效，对于管路系统内部信号难以发射和接收。专利CN105331982A，公布了一种牺牲阳极结构及其腐蚀状态检查方法，该阳极内部有孔道，腐蚀到一定位置孔道露出，腐蚀介质进入孔道，打开螺帽，检查是否有液体介质渗出，以此来判断所述阳极是否需要更换。该装置只能通过人员到设备现场检查才能确定阳极的消耗情况，对于不方便人员进入的环境的使用具有很大的局限性，而且同样存在只对观察点有效的问题。专利CN201652766U公布了一种可检测并提示牺牲阳极耗尽的热水器，其阳极内预埋有形变的弹性体，当阳极逐渐消耗至弹性体附近，弹性内会逐渐恢复原形装，两触点相接处，使之导通报警。该装置同样只是针对棒状阳极的均匀腐蚀。

综上所述，铁合金牺牲阳极在海水管路系统中的应用愈加广泛，但是缺少一种能够在腐蚀达到临界值时及时智能报警的海水管路牺牲阳极。

发明内容

本发明的技术任务是针对传统管路牺牲阳极用于海水管路系统防腐面临的问题，提出了一种具备临界报警功能的智能海水管路铁合金牺牲阳极。使用本发明后，当海水管路牺牲阳极在使用过程中的消耗至临界值时及时进行报警，解决了使用过程中无法判断其更换时间的问题。在牺牲阳极使用消耗到一定程度时可根据其声光报警提示，对牺牲阳极进行及时更换。