[发明专利]利用太阳能发电实现海水设备防腐蚀的装置

说明书

本发明一种利用太阳能发电实现海水设备防腐蚀的装置，发电模块由多个光伏板组成光伏板组件，控制模块包括控制器、恒电位仪，光伏板组件连接储能模块中的蓄电池组，蓄电池组通过恒电位仪连接电化学防腐蚀模块；电化学防腐蚀模块包括阳极电极、参比电极、海水设备，所述参比电极置于对应的海水设备周围，控制器通过恒电位仪分别连接阳极电极、参比电极和海水设备，恒电位仪根据参比电极处传回的电位信号，控制输出合适的电位差，以保护海水设备避免腐蚀。本发明采用了外加电流的阴极保护技术，向能源化工、海水处理等领域工程提供了一种海水设备防腐蚀的装置，在降低防腐蚀能耗减少维护成本的同时，也减缓了腐蚀速率延长了设备寿命，有效提升了安全性。

技术领域

本发明涉及一种海水设备防腐蚀系统，尤其是一种适用于核电站的海水冷却防腐蚀的装置。

背景技术

探索认知海洋环境是开发利用和保护海洋的先决条件。海洋环境是一种极其复杂的腐蚀环境，在这种环境中，海水本身作为一种强腐蚀介质同时波、浪、潮、流又容易对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物以及它们的代谢产物等都会对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。海水腐蚀主要是局部腐蚀，即从构件表面开始，在很小区域内发生的腐蚀，如电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等。此外，还有低频腐蚀疲劳、应力腐蚀及微生物腐蚀等。通常，金属构件在海洋飞溅区(指风浪、潮汐等激起的海浪、飞沫溅散到的区域)的全面腐蚀速率最高。防止海水腐蚀的措施除正确设计金属构件、合理选材外，通常有以下几种：①采用厚浆型防腐蚀涂料；②对重点部件采用耐腐蚀材料包套；③设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量；④根据电化学腐蚀原理，采用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法。

以核电领域为例，我国核电站多分布在沿海地区，海水作为冷却源的优点是取之不尽，用之不竭，而旦海水温度随季节变化较小。但是海水由于盐分含量高且氯离子含量高，腐蚀性很强，海水冷却系统中与海水接触的设备都必须采取必要的防腐蚀措施。从我国在运行的核电站来看，海水冷却水系统都进行了严格的防腐蚀设计。例如：①在泵、过滤器、阀门、换热器等设备的关键部位分别采用耐海水腐蚀等级高的双相不锈钢、奥氏体不锈钢、铝青铜、钛合金等材料；②在管道、阀门阀体、过滤器壳体、换热器水室等部位采用外表面涂层和橡胶衬里技术；③对于格栅、碎石过滤器、旋转滤网等部件采用牺牲阳极或外加电流的电化学保护措施。但是，过去十多年的运行经验表明，在付出了可观的成本代价的前提下，现有的防腐设计体系也并不是完美无缺的，腐蚀问题仍时有发生。例如：大亚湾核电站海水管道和凝汽器水室的腐蚀；秦山地区海水泵的冲刷腐蚀；田湾核电站海水冷却系统在调试期间也出现了严重的腐蚀问题。海水系统现有的防腐蚀设计还存在可以提升的空间。此外，在核电站周围海域还设有海洋环境监测系统，通常以设置装有海洋调查仪器的浮标、无人机、无人船、飘浮站等来实现对海域内的水文、气象、物理、化学、生物、底质的分布情况和变化进行监测。用于海洋监测的仪器设备需长时间暴露在海洋环境当中，也面临着海水腐蚀和海风侵蚀的风险。

由于以上问题的存在，需要设计一种利用太阳畿发电实现海水设备防腐蚀的装置，采用外加电流的阴极保护技术，并带有精确控制模块，在降低防腐蚀能耗减少维护成本的同时，也可有效减缓腐蚀速率并延长设备寿命，提升了安全性。

发明内容

为提高海水设备的抗腐蚀性，本发明是要提供一种利用太阳能发电实现海水设备防腐蚀的装置，该装置既可应用于能源化工、海水处理等领域，特别是核电领域，又可应用于需要电化学防腐蚀的其它领域。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种利用太阳能发电实现海水设备防腐蚀的装置，包括发电模块、储能模块、控制模块和电化学防腐蚀模块，所述发电模块由多个光伏板组成光伏板组件，所述控制模块包括控制器、恒电位仪，所述光伏板组件连接储能模块中的蓄电池组，所述蓄电池组通过恒电位仪连接电化学防腐蚀模块；所述电化学防腐蚀模块包括阳极电极、参比电极、海水设备，所述参比电极置于对应的海水设备周围，所述控制器通过恒电位仪分别连接阳极电极、参比电极和海水设备，所述恒电位仪根据参比电极处传回的电位信号，控制输出合适的电位差，以保护海水设备避免腐蚀。