[发明专利]一种全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置

说明书

本发明属于牺牲阳极技术领域，具体涉及一种全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置，主体结构包括牺牲阳极、监测单元、测厚传感器、计算机和保护电位监测仪；牺牲阳极与监测单元连接，牺牲阳极与监测单元之间设置有测厚传感器，监测单元与计算机连接，计算机与保护电位监测仪连接，监测单元和测厚传感器定时采集牺牲阳极的阳极腐蚀后的厚度并上传计算机，保护电位监测仪监测阳极附近被保护结构件的保护电位并上传计算机，计算机接收和显示厚度数据、阳极剩余量以及阳极附近结构件的保护电位；其结构简单，原理科学可靠，能够更好的清晰的了解全寿期牺牲阳极的保护效果和消耗情况。

技术领域：

本发明属于牺牲阳极技术领域，具体涉及一种全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置。

背景技术：

随着深海油气资源的开发，海洋平台或海底管线等钢质结构物的腐蚀防护要求越来越高。为了保护水下设施不被腐蚀，必须施加阴极保护，常用的方法有外加电流和牺牲阳极，目前海洋平台或海底管道通常用全寿期牺牲阳极进行保护。

由于目前的牺牲阳极在使用过程中无法有效监测消耗情况，从而增加了维修和制作阳极的成本，现有技术中的阴极保护监测系统只是检测在阴极保护下的海洋平台表面的保护电位，不能明确每个牺牲阳极的消耗情况。针对上述问题，中国专利201820237473.7公开的带腐蚀警报的牺牲阳极装置包括柱状的安装座，安装座的一端固定有牺牲阳极金属柱；与安装座相连的牺牲阳极金属柱一端上有中心盲孔，中心盲孔内同心设置有绝缘固定柱，绝缘固定柱的外侧壁与中心盲孔的内侧壁间呈密封状连接，绝缘固定柱的一端与中心盲孔的孔底间有间距，绝缘固定柱内有两个信号接触杆，两个信号接触杆间不接触，两个信号接触杆的一端均伸出到绝缘固定柱与中心盲孔的孔底间，信号接触杆上均连接有导线；其工作原理是在牺牲阳极打一个盲孔，在孔里增加两片金属片，且两者之间绝缘，与阳极也都绝缘，阳极盲孔底部与金属片之间有一定的间隙，当牺牲阳极腐蚀到孔时，根据金属片导通来判断阳极已消耗完；中国专利201920807905.8公开的一种牺牲阳极消耗监测装置包括铁芯和牺牲阳极，所述铁芯贯穿牺牲阳极，沿铁芯的长度方向设置多个保护壳，每个保护壳内置一金属芯，每个保护壳的侧面开有一横向贯穿孔，所有保护壳上的横向贯穿孔的高度依次降低；所述的保护壳与牺牲阳极浇筑成一体，浇筑成型后从保护壳上方引出连接在金属芯上的导线；其工作原理是在牺牲阳极上安装不同深度的金属芯，通过电位监测装置接收的不同位置的金属芯与被保护物间的电位信号，判断牺牲阳极具体的损耗深度，有效监测牺牲阳极阶段性的消耗情况。

上述专利产品和现有技术的核心是通过检测阳极内部预制的绝缘金属片导通来判断阳极是否消耗完，或者测量金属与被保护物间的电位信号，来判断阳极消耗程度。存在以下问题：第一是不能实时了解和跟踪阳极的消耗状态，不能根据消耗状态来判断阳极的寿命；二是需要在阳极内部提前钻孔置入金属片或安装不同深度的金属芯，人为造成阳极体损坏，减少了阳极的设计使用寿命。因此需要研发设计一种全寿期牺牲阳极腐蚀状态在线监测装置克服上述问题。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置，实时跟踪阳极的消耗状态，根据消耗状态判断阳极的寿命。

为了实现上述目的，本发明涉及的全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置的主体结构包括牺牲阳极、监测单元、测厚传感器、计算机和保护电位监测仪；牺牲阳极与监测单元连接，牺牲阳极与监测单元之间设置有测厚传感器，监测单元与计算机连接，计算机与保护电位监测仪连接。

本发明涉及的牺牲阳极1的主体结构包括阳极、铁芯和密封圈；阳极与铁芯浇筑成一体，阳极的外围包覆有密封圈，阳极与测厚传感器连接。

本发明涉及的监测单元的主体结构包括电器盒、PCB板、电源、电器盒盖和密封垫；凹形结构的电器盒设置在阳极中间，电器盒的内部设置有PCB板和电源，PCB板分别与测厚传感器和电源连接，电器盒的底部设置有电器盒盖，阳极与电器盒之间设置有密封圈，电器盒与电器盒盖之间设置有密封垫；测厚传感器穿过电器盒盖与PCB板连接。