系統(tǒng)簡(jiǎn)介
風(fēng)力發(fā)電作為快速發(fā)展的綠色可再生能源，逐漸成為許多國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，與陸上風(fēng)電相比，海上風(fēng)電的運(yùn)行環(huán)境更為復(fù)雜：高濕度、高鹽分的海風(fēng)，鹽霧、海水浸泡、海浪飛濺形成的干濕交替區(qū)等，從而對(duì)海上風(fēng)機(jī)設(shè)備的防腐提出了更高的技術(shù)、性能要求。
陰極保護(hù)作為一種有效的防腐手段，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，其主要分為兩種：犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。
犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)
犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法是指在被保護(hù)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(hù)體更為活潑的金屬，如鋅等，這樣，當(dāng)發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，被腐蝕的是比被保護(hù)體更活潑的金屬，從而保護(hù)了被保護(hù)體。在現(xiàn)實(shí)生活中比較常見(jiàn)的是，在輪船的尾部和船殼的水線以下部分，裝上一定數(shù)量的鋅塊，來(lái)防止船殼等的腐蝕，就是應(yīng)用的這種方法。目前，犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法除應(yīng)用除海水或河道中鋼鐵設(shè)備的保護(hù)外，還廣泛應(yīng)用于防止電纜、石油管道、地下設(shè)備和化工設(shè)備等的腐蝕。
根據(jù)海上風(fēng)塔的特殊性，結(jié)合我公司多年的現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算，作出最合理的設(shè)計(jì)和施工方案，如下圖就是海上風(fēng)塔采用犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)的示意圖。
外加電流陰極保護(hù)
外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：
①直流電源，②輔助陽(yáng)極，③參比電極。
① 直流電源
在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中，需要有一個(gè)穩(wěn)定的直流電源，以提供保護(hù)電流。目前，廣泛使用的有整流器和恒電位儀兩種。一般，當(dāng)被保護(hù)的結(jié)構(gòu)物所處的工況條件（如浸水面積、水質(zhì)等）基本不變或變化很小，可以采用手動(dòng)控制的整流器；但當(dāng)結(jié)構(gòu)物所處的工況條件經(jīng)常變化時(shí)，且變化頻率不高時(shí)，則應(yīng)采用自動(dòng)控制的恒電位儀，以使結(jié)構(gòu)物電位總處在最佳保護(hù)范圍內(nèi)。
② 輔助陽(yáng)極
輔助陽(yáng)極的作用是將直流電源輸出的直流電流由介質(zhì)傳遞到被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)上�？勺鬏o助陽(yáng)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(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。
③ 參比電極
參比電極的作用有兩個(gè)：一方面用于測(cè)量被保護(hù)結(jié)構(gòu)物的電位，監(jiān)測(cè)保護(hù)效果；另一方面，為自動(dòng)控制的恒電位儀提供控制信號(hào)，以調(diào)節(jié)輸出電流，使結(jié)構(gòu)物總處于良好的保護(hù)狀態(tài)。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(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。
上圖為風(fēng)塔樁基外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)示意圖。
01為參比電極，02為輔助陽(yáng)極，03為恒電位儀
陰極保護(hù)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
普通海工結(jié)構(gòu)防腐蝕措施基本可以通過(guò)人工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查測(cè)量，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果確定被保護(hù)結(jié)構(gòu)所處狀態(tài)。但海上風(fēng)電場(chǎng)通常位于遠(yuǎn)離海岸線的大海中，直線距離通常有數(shù)海里，航道距離則更長(zhǎng)，風(fēng)電場(chǎng)的面積也要有幾十平方公里，且數(shù)百臺(tái)風(fēng)機(jī)零散排布于此范圍內(nèi)，日常的維護(hù)檢測(cè)相當(dāng)困難，采用通常的人工方式根本不可能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，較大面積的風(fēng)電場(chǎng)工作量也相當(dāng)巨大，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成檢測(cè)工作。我公司整合大量的現(xiàn)代通訊檢測(cè)手段，根據(jù)海上風(fēng)電場(chǎng)的布局及其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研制出了針對(duì)海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)專用的陰極保護(hù)檢測(cè)裝置和配套軟件。
陰極保護(hù)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一套面向陰極保護(hù)領(lǐng)域的遠(yuǎn)程智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它采用通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）方式作為數(shù)據(jù)傳輸手段。配合陰極保護(hù)數(shù)據(jù)專家管理系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)陰極保護(hù)數(shù)據(jù)的集中采集和分析整理，可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控方式實(shí)時(shí)獲取并分析數(shù)據(jù)，根據(jù)分析結(jié)果及時(shí)對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)做出調(diào)整，使整個(gè)陰極保護(hù)系統(tǒng)始終處于最佳工作狀態(tài)，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化管理。
陰極保護(hù)數(shù)據(jù)專家管理系統(tǒng)軟件是我公司自主開(kāi)發(fā)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，該軟件具有如下功能特點(diǎn)：
(1) 軟件可在微軟Windos操作系統(tǒng)下運(yùn)行，采用漢字化圖形界面，人機(jī)對(duì)話方式，操作簡(jiǎn)單，界面友好，軟件采用加密鎖加密，數(shù)據(jù)安全程度高。
(2) 系統(tǒng)可對(duì)任一監(jiān)測(cè)點(diǎn)的陰極保護(hù)電位或恒電位儀數(shù)據(jù)（輸出電壓、輸出電流和保護(hù)電位）進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)時(shí)間頻率可由用戶任意設(shè)定，并能夠?qū)Ξ惓Ｇ闆r及時(shí)給出報(bào)警。
(3) 系統(tǒng)可以對(duì)被保護(hù)構(gòu)筑物整個(gè)保護(hù)階段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行全程記錄、儲(chǔ)存、打印和分析
(4) 系統(tǒng)可根據(jù)需要對(duì)于任一監(jiān)測(cè)點(diǎn)不同時(shí)期測(cè)量的陰極保護(hù)電位進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢、分析處理和打印。
(5) 系統(tǒng)能夠查詢?nèi)我粫r(shí)期內(nèi)、任一監(jiān)測(cè)點(diǎn)的陰極保護(hù)參數(shù)，可繪制狀態(tài)曲線，并可打印。
(6) 系統(tǒng)能夠獨(dú)立統(tǒng)計(jì)故障數(shù)據(jù)，可以分類匯總顯示，給出故障原因，并可打印。
(7) 用戶根據(jù)需要打印某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)某年某月的全部檢測(cè)數(shù)據(jù)。
(8) 用戶可根據(jù)需要隨時(shí)備份或清除數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。
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陰極保護(hù)無(wú)線數(shù)據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)截圖
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陰極保護(hù)無(wú)線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)截圖
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陰極保護(hù)無(wú)線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)截圖
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