[发明专利]一种海上风力发电金属构件防腐系统

说明书

本发明提供一种海上风力发电金属构件防腐系统，包括安装在风电桩基上的电极模块和与之连接的恒电位仪，所述电极模块为密封体结构，密封体包括壳体和电极，壳体外表面设有电极导体；电极导体通过密封连接电缆连接恒电位仪；密封连接电缆的一端在壳体内部密封连接，密封连接电缆的另一端与恒电位仪连接；电极模块包括位于水下的参比电极和阳极，参比电极和阳极为不同的密封体结构，参比电极的电极导体为锌块，阳极的电极导体为钛合金。本发明采用高纯度的锌块和钛合金分别做参比电极和输出阳极，使得其保护年限较之牺牲阳极有很大的提升。

技术领域

本发明涉及海上风电行业中对海上风电的机组金属构件、筒身和桩基起到保护作用、防止整个机组腐蚀的系统。

背景技术

现有技术是用防腐涂料和牺牲阳极，即锌合金块或铝合金块，来保护。其原理是：风电桩基所用的材料为铁，其在海水中容易失去电子，从而产生腐蚀；为了防止风电桩基腐蚀受损，就在其上安装锌块并与之导通，利用锌比铁的电位高，在海水中锌就会向海水的铁不断地释放电子，抑制铁电子的流失，从而达到保护。锌块一般都通过焊接固定在桩基和其撑杆上。这种牺牲阳极的保护结构存在以下弊端：

1) 由于风电桩基装在海上，为了达到保护的目的，锌块需安装在海水平面以下，这样使得其安装非常不便。

2) 为了保证防腐作用，首先需要对锌块保护的效果进行长期的现场检测和维护，同时锌块由于钝化或因海洋生物及污物的附着覆盖等原因，就会影响其保护效果和年限，其次这些操作都需在海水下进行，现场环境比较复杂，气候多变，可能影响施工人员安全，并且费用较高。

3) 锌离子释放到海水中会造成重金属污染。

发明内容

本发明提供一种带自保护功能的海上风力发电金属构件防腐系统，以解决现有技术存在的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种海上风力发电金属构件防腐系统， 包括安装在风电桩基上的电极模块和与之连接的恒电位仪，所述电极模块为密封体结构，密封体包括壳体和电极，壳体外表面设有电极导体；电极导体通过密封连接电缆连接恒电位仪；密封连接电缆的一端在壳体内部密封连接，密封连接电缆的另一端与恒电位仪连接；

所述电极模块包括位于水下的参比电和阳极参比电极和阳极为不同的密封体结构，所述参比电极的电极导体为锌块，所述阳极的电极导体为钛合金。

所述电极导体的一侧通过金属螺杆、连接螺母和电缆插头与密封连接电缆连接。

所述金属螺杆的一端连接电极导体，另一端位于密封体的壳体内，并通过螺母连接有电缆插头，通过电缆插头与密封连接电缆的一端连接导通。

所述恒电位仪包括处理模块、阳极输出电源模块、阳极输出模块、辅助设备电源模块、辅助设备控制模块；

处理模块包括中央处理器，中央处理器上连接至少一个电位输入端口、一个公共端口、辅助设备控制模块和远程报警信号输出端口，所述远程报警信号输出端口连接远端控制器，所述辅助设备控制模块连接显示模块和报警模块，显示模块、报警模块、辅助设备控制模块连接辅助设备电源模块；至少一个电位输入端口通过参比电极电缆连接参比电极；

所述阳极输出模块包括阳极电源输出模块和与阳极电源输出模块连接的一个补偿电流输出端口，补偿电流输出端口通过阳极电缆接阳极；

中央处理器与阳极输出模块连接。

本发明采用以上技术方案的有益效果是：

（1）该系统可以保证整个发电系统在寿命周期内无需更换阳极材料，避免由于环境因素引起的设备损伤和流动海水对设备金属材料的电化学及冲刷腐蚀。