一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng),包括礦脂防腐內(nèi)層和玻璃鋼外護(hù)鎧層,還包括螺旋條帶狀犧牲陽極和檢測設(shè)備;所述犧牲陽極纏繞在所述礦脂防腐內(nèi)層外側(cè),其外側(cè)密封包覆所述玻璃鋼外護(hù)鎧層,所述犧牲陽極兩端連接導(dǎo)線并將導(dǎo)線引出到所述玻璃鋼外護(hù)鎧層外,并分別與鋼結(jié)構(gòu)本體電連接;所述檢測設(shè)備檢測所述犧牲陽極的通斷以及所述犧牲陽極和鋼結(jié)構(gòu)本體之間的電流。本發(fā)明還公開一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障方法。本發(fā)明能夠一方面可以監(jiān)測防護(hù)層進(jìn)水情況,判斷防護(hù)層的有效性;另一方面一旦防護(hù)層破損,還能夠提供應(yīng)急保障能力,維持一段時間的腐蝕防護(hù)能力,為維修爭取時間。
【專利說明】一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)系統(tǒng)及方法,特別涉及一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋鋼結(jié)構(gòu)造價昂貴,承受和傳遞荷載,貫穿大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海泥區(qū)。鋼結(jié)構(gòu)受到海上大氣和海水的腐蝕,尤其是在飛濺區(qū)還遭受海水飛濺、潮汐的作用,此區(qū)域涂層易受損并且不受陰極保護(hù),腐蝕問題尤為嚴(yán)重。腐蝕是典型的退化風(fēng)險(xiǎn)模式,隨著海上鋼結(jié)構(gòu)越來越多接近或超過原始設(shè)計(jì)壽命,腐蝕問題也會越來越嚴(yán)重。
[0003]目前海洋鋼結(jié)構(gòu)飛濺區(qū)應(yīng)用的防護(hù)技術(shù)主要是通過隔離腐蝕性海水介質(zhì)為主的方法和陰極保護(hù)的方法。重防腐涂層是最常用的防護(hù)方法,但是因?yàn)槭┕け砻嫣幚硪蟾撸⑶夷蜎_擊能力較差,經(jīng)常發(fā)生破損失效;包覆耐蝕性金屬護(hù)套在國外應(yīng)用較多,其價格昂貴,但不耐機(jī)械破壞,并且還有產(chǎn)生電偶腐蝕的風(fēng)險(xiǎn);金屬熱噴涂技術(shù)通過向鋼結(jié)構(gòu)上噴涂耐蝕或犧牲金屬,但工藝要求非常高,并且不適合海洋現(xiàn)場應(yīng)用。專利CN1477232提出一種海洋中浪花飛濺區(qū)鋼鐵設(shè)施腐蝕防護(hù)方法,它在浪花飛濺區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)表面引入一層電解質(zhì)膜,形成導(dǎo)電通路,使?fàn)奚枠O為鋼結(jié)構(gòu)表面提供陰極保護(hù)電流,以保護(hù)鋼結(jié)構(gòu),并且?guī)в须娏鳈z測功能。但這種技術(shù)屬于主動引入腐蝕介質(zhì),一旦防護(hù)失效,反而會使結(jié)構(gòu)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)增大。
[0004]多層防護(hù)系統(tǒng)是以礦脂和礦脂帶為主要防腐材料,以玻璃鋼為外護(hù)鎧的形式,比如從內(nèi)到外包覆鋼結(jié)構(gòu)的礦脂防腐內(nèi)層和玻璃鋼外護(hù)鎧層雙層防護(hù)系統(tǒng),其效果都在國內(nèi)外大量應(yīng)用中得以驗(yàn)證,是目前最好的飛濺區(qū)防護(hù)技術(shù)。已有的多層防護(hù)方法效果缺少檢驗(yàn)手段,防護(hù)層在發(fā)生明顯破損的情況下可以目視檢查,但一旦發(fā)生不易目視的損傷,海水進(jìn)入防護(hù)層反而會形成新的腐蝕環(huán)境,往往更加嚴(yán)重;另外已有的多層防護(hù)方法措施單一,缺少失效應(yīng)急保障措施,防護(hù)層一旦發(fā)生破損,海水進(jìn)入防護(hù)層內(nèi)部,沒有應(yīng)急保障的情況下只能任由腐蝕發(fā)展,只能在發(fā)現(xiàn)問題后修復(fù)才能停止。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng)及方法。
[0006]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng),包括礦脂防腐內(nèi)層和玻璃鋼外護(hù)鎧層,還包括螺旋條帶狀犧牲陽極和檢測設(shè)備;所述犧牲陽極設(shè)置在所述礦脂防腐內(nèi)層和所述玻璃鋼外護(hù)鎧層之間,所述犧牲陽極纏繞在所述礦脂防腐內(nèi)層外側(cè);所述犧牲陽極兩端連接導(dǎo)線并將導(dǎo)線引出到所述玻璃鋼外護(hù)鎧層外,并分別與鋼結(jié)構(gòu)本體電連接;所述檢測設(shè)備檢測所述犧牲陽極的通斷以及所述犧牲陽極和鋼結(jié)構(gòu)本體之間的電流。
[0007]還包括接線盒,所述接線盒安裝在鋼結(jié)構(gòu)本體上,其內(nèi)設(shè)置至少三個相互絕緣的接線端子,包括第一接線端子、第二接線端子以及第三接線端子,其中所述第一接線端子與所述犧牲陽極的一端連接的導(dǎo)線電連接,所述第二接線端子與所述犧牲陽極的另一端連接的導(dǎo)線電連接,所述第三接線端子與鋼結(jié)構(gòu)本體電連接,所述檢測設(shè)備的測量端與相應(yīng)的所述接線端子電連接,所述第三接線端子分別通過開關(guān)與所述第一接線端子以及所述第二接線端子電連接。
[0008]所述檢測設(shè)備包括萬用表和電流計(jì);所述萬用表的一個檢測端與所述第一接線端子電連接,所述萬用表的另一個檢測端與所述第二接線端子電連接;所述電流計(jì)的一個檢測端與所述第一接線端子或第二接線端子電連接,所述電流計(jì)的另一個檢測端與所述第三接線端子電連接。
[0009]還包括控制系統(tǒng),所述開關(guān)為自動開關(guān),所述控制系統(tǒng)接收操作信號,輸出信號控制所述自動開關(guān)的通斷以及所述檢測設(shè)備的工作。
[0010]所述控制系統(tǒng)輸入來自所述檢測設(shè)備的信號,處理后輸出報(bào)警信號。
[0011]所述控制系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)接收操作信號以及輸出報(bào)警信號。
[0012]本發(fā)明還提供一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障方法,在礦脂防腐內(nèi)層和玻璃鋼外護(hù)鎧層之間設(shè)置螺旋條帶狀犧牲陽極,所述犧牲陽極纏繞在所述礦脂防腐內(nèi)層外側(cè),所述犧牲陽極兩端連接導(dǎo)線并將導(dǎo)線引出到玻璃鋼外護(hù)鎧層外,在工作時犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線與鋼結(jié)構(gòu)本體之間導(dǎo)通,在監(jiān)測時犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線與鋼結(jié)構(gòu)本體之間斷開,通過檢測設(shè)備監(jiān)測犧牲陽極和鋼結(jié)構(gòu)本體之間因電腐蝕產(chǎn)生的電流以及犧牲陽極的狀態(tài);當(dāng)檢測犧牲陽極兩端電阻值達(dá)到預(yù)警值時,檢修及更換犧牲陽極;跟蹤犧牲陽極和鋼結(jié)構(gòu)本體之間的電流值。
[0013]在鋼結(jié)構(gòu)本體上設(shè)置接線盒,犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線和鋼結(jié)構(gòu)本體分別與接線盒內(nèi)相互絕緣的接線端子電連接。
[0014]犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線和鋼結(jié)構(gòu)本體之間通過開關(guān)連接,通過設(shè)置控制系統(tǒng)控制開關(guān)的通斷以及所述檢測設(shè)備的工作,自動進(jìn)行檢測。
[0015]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:一方面可以監(jiān)測防護(hù)層進(jìn)水情況,判斷防護(hù)層的有效性;另一方面一旦防護(hù)層破損,還能夠提供應(yīng)急保障能力,維持一段時間的腐蝕防護(hù)能力,為維修爭取時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、鋼結(jié)構(gòu)本體;2、礦脂防腐內(nèi)層;3、犧牲陽極;4、犧牲陽極兩端連接的導(dǎo)線;6、玻璃鋼外護(hù)鎧層;7、接線盒;8、第一接線端子;9、第二接線端子;10、第三接線端子。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效,茲例舉以下實(shí)施例,并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0019]請參見圖1,一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng),包括礦脂防腐內(nèi)層2和玻璃鋼外護(hù)鎧層6,還包括螺旋條帶狀犧牲陽極3和檢測設(shè)備;所述犧牲陽極3設(shè)置在所述礦脂防腐內(nèi)層2和所述玻璃鋼外護(hù)鎧層6之間,所述犧牲陽極3纏繞在所述礦脂防腐內(nèi)層2外側(cè);所述犧牲陽極3兩端連接導(dǎo)線并將導(dǎo)線引出到所述玻璃鋼外護(hù)鎧層6外,犧牲陽極兩端連接的導(dǎo)線4分別與鋼結(jié)構(gòu)本體I中未被包覆的部分電連接,因鋼結(jié)構(gòu)本體I導(dǎo)電,即犧牲陽極兩端連接的導(dǎo)線4分別與鋼結(jié)構(gòu)本體I電連接;所述檢測設(shè)備檢測所述犧牲陽極3的通斷以及所述犧牲陽極3和鋼結(jié)構(gòu)本體I之間的電流。
[0020]還可包括接線盒7,所述接線盒可安裝在鋼結(jié)構(gòu)本體I上,其內(nèi)可設(shè)置至少三個相互絕緣的接線端子,可包括第一接線端子8、第二接線端子9以及第三接線端子10,其中所述第一接線端子8與所述犧牲陽極3的一端連接的導(dǎo)線電連接,所述第二接線端子9與所述犧牲陽極3的另一端連接的導(dǎo)線電連接,所述第三接線端子10與鋼結(jié)構(gòu)本體I電連接,所述檢測設(shè)備的測量端與相應(yīng)的所述接線端子電連接,所述第三接線端子10分別通過開關(guān)與所述第一接線端子8以及所述第二接線端子9電連接。
[0021]所述檢測設(shè)備可包括萬用表和電流計(jì);所述萬用表的一個檢測端可與所述第一接線端子8電連接,所述萬用表的另一個檢測端可與所述第二接線端子電9連接;所述電流計(jì)的一個檢測端可與所述第一接線端子8或第二接線端子9電連接,所述電流計(jì)的另一個檢測端可與所述第三接線端子10電連接。
[0022]還可包括控制系統(tǒng),所述開關(guān)為自動開關(guān),所述控制系統(tǒng)可接收操作信號,輸出信號控制所述自動開關(guān)的通斷以及所述檢測設(shè)備的工作。
[0023]所述控制系統(tǒng)可輸入來自所述檢測設(shè)備的信號,處理后輸出報(bào)警信號。
[0024]所述控制系統(tǒng)可通過無線網(wǎng)絡(luò)接收操作信號以及輸出報(bào)警信號。
[0025]本發(fā)明還提供一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障方法,在礦脂防腐內(nèi)層2和玻璃鋼外護(hù)鎧層6之間設(shè)置螺旋條帶狀犧牲陽極3,所述犧牲陽極3纏繞在所述礦脂防腐內(nèi)層2外側(cè),所述犧牲陽極3兩端連接導(dǎo)線并將導(dǎo)線引出到玻璃鋼外護(hù)鎧層6外,在工作時犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線4與鋼結(jié)構(gòu)本體I之間導(dǎo)通,在監(jiān)測時犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線4與鋼結(jié)構(gòu)本體I之間斷開,通過檢測設(shè)備監(jiān)測犧牲陽極3和鋼結(jié)構(gòu)本體I之間因電腐蝕產(chǎn)生的電流以及犧牲陽極3的狀態(tài);當(dāng)檢測犧牲陽極兩端3電阻值達(dá)到預(yù)警值時,檢修及更換犧牲陽極3 ;跟蹤犧牲陽極3和鋼結(jié)構(gòu)本體I之間的電流值。
[0026]可在鋼結(jié)構(gòu)本體I上設(shè)置接線盒7,犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線4和鋼結(jié)構(gòu)本體I分別與接線盒7內(nèi)相互絕緣的接線端子電連接。
[0027]犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線4和鋼結(jié)構(gòu)本體I之間可通過開關(guān)連接,可通過設(shè)置控制系統(tǒng)來控制開關(guān)的通斷以及所述檢測設(shè)備的工作,自動進(jìn)行檢測。
[0028]本發(fā)明的工作原理和具體實(shí)施方法:
[0029]如圖1所示,在鋼結(jié)構(gòu)I上先進(jìn)行防腐層2的涂敷或纏縛,然后將螺旋狀犧牲陽極3纏繞在防腐層2外部,在螺旋狀犧牲陽極條帶3的兩端分別引出導(dǎo)線4和導(dǎo)線5,然后在飛濺防護(hù)區(qū)安裝防護(hù)外殼6,端頭密封完成多層防護(hù)。在平臺結(jié)構(gòu)上部焊接接線盒7,將犧牲陽極兩端連接導(dǎo)線4,其中一端導(dǎo)線連接到第一接線端子8上,另一端導(dǎo)線連接到第二接線端子9上,第三接線端子10則直接與鋼結(jié)構(gòu)本體I電連接。
[0030]在正常的使用過程中,將第一接線端子8、第二接線端子9以及第三接線端子10通過導(dǎo)線連接,實(shí)現(xiàn)犧牲陽極3與鋼結(jié)構(gòu)I的電連接,當(dāng)多層防護(hù)破壞到防腐層2時,犧牲陽極3與鋼結(jié)構(gòu)I自動形成電化學(xué)電池,鋼結(jié)構(gòu)I受到保護(hù)。
[0031]在監(jiān)測保護(hù)效果時,先將第一接線端子8、第二接線端子9以及第三接線端子10的連接導(dǎo)線斷開,首先用萬用表的兩端分別連接第一接線端子8、第二接線端子9用來測量犧牲陽極3是否導(dǎo)通,如果測量導(dǎo)通則表明犧牲陽極3未斷開,如果不導(dǎo)通則表明犧牲陽極3已斷開,需檢查是否有來自外部的機(jī)械破壞;然后用電流計(jì)接入第一接線端子8和第三接線端子10,第二接線端子9和第三接線端子10,如果沒有測量到電流值表明防護(hù)層中未進(jìn)水,如果測量有電流值則表明防護(hù)層已經(jīng)進(jìn)水,陰極保護(hù)作用生效。
[0032]當(dāng)三個端子全部連接時,可以實(shí)現(xiàn)對防護(hù)層的應(yīng)急保障,一旦防護(hù)層破損,海水進(jìn)入形成電解質(zhì)環(huán)境,犧牲陽極與鋼結(jié)構(gòu)形成電化學(xué)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)。
[0033]根據(jù)需要可設(shè)置手動或自動監(jiān)測:手動方式是將三個端子的點(diǎn)連接全部斷開,用萬用表接入犧牲陽極的兩個端子測量導(dǎo)通,目的是判斷陽極本身是否因機(jī)械或其他損傷斷開,然后將電流計(jì)接入犧牲陽極和鋼結(jié)構(gòu)的兩個端子,目的是判斷是否因海水進(jìn)入而形成了電化學(xué)系統(tǒng)。自動監(jiān)測則是通過自動控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述功能,并且可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸,操作上優(yōu)于手動操作,但需要電源支持或更換電池。
[0034]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述,但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】,上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的,并不是限制性的,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下,還可以做出很多形式,這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng),包括礦脂防腐內(nèi)層和玻璃鋼外護(hù)鎧層,其特征在于,還包括螺旋條帶狀犧牲陽極和檢測設(shè)備;所述犧牲陽極設(shè)置在所述礦脂防腐內(nèi)層和所述玻璃鋼外護(hù)鎧層之間,所述犧牲陽極纏繞在所述礦脂防腐內(nèi)層外側(cè);所述犧牲陽極兩端連接導(dǎo)線并將導(dǎo)線引出到所述玻璃鋼外護(hù)鎧層外,并分別與鋼結(jié)構(gòu)本體電連接;所述檢測設(shè)備檢測所述犧牲陽極的通斷以及所述犧牲陽極和鋼結(jié)構(gòu)本體之間的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng),其特征在于,還包括接線盒,所述接線盒安裝在鋼結(jié)構(gòu)本體上,其內(nèi)設(shè)置至少三個相互絕緣的接線端子,包括第一接線端子、第二接線端子以及第三接線端子,其中所述第一接線端子與所述犧牲陽極的一端連接的導(dǎo)線電連接,所述第二接線端子與所述犧牲陽極的另一端連接的導(dǎo)線電連接,所述第三接線端子與鋼結(jié)構(gòu)本體電連接,所述檢測設(shè)備的測量端與相應(yīng)的所述接線端子電連接,所述第三接線端子分別通過開關(guān)與所述第一接線端子以及所述第二接線端子電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng),其特征在于,所述檢測設(shè)備包括萬用表和電流計(jì);所述萬用表的一個檢測端與所述第一接線端子電連接,所述萬用表的另一個檢測端與所述第二接線端子電連接;所述電流計(jì)的一個檢測端與所述第一接線端子或第二接線端子電連接,所述電流計(jì)的另一個檢測端與所述第三接線端子電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng),其特征在于,還包括控制系統(tǒng),所述開關(guān)為自動開關(guān),所述控制系統(tǒng)接收操作信號,輸出信號控制所述自動開關(guān)的通斷以及所述檢測設(shè)備的工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng),其特征在于,所述控制系統(tǒng)輸入來自所述檢測設(shè)備的信號,處理后輸出報(bào)警信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障系統(tǒng),其特征在于,所述控制系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)接收操作信號以及輸出報(bào)警信號。
7.一種飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障方法,其特征在于,在礦脂防腐內(nèi)層和玻璃鋼外護(hù)鎧層之間設(shè)置螺旋條帶狀犧牲陽極,所述犧牲陽極纏繞在所述礦脂防腐內(nèi)層外偵牝所述犧牲陽極兩端連接導(dǎo)線并將導(dǎo)線引出到玻璃鋼外護(hù)鎧層外,在工作時犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線與鋼結(jié)構(gòu)本體之間導(dǎo)通,在監(jiān)測時犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線與鋼結(jié)構(gòu)本體之間斷開,通過檢測設(shè)備監(jiān)測犧牲陽極和鋼結(jié)構(gòu)本體之間因電腐蝕產(chǎn)生的電流以及犧牲陽極的狀態(tài);當(dāng)檢測犧牲陽極兩端電阻值達(dá)到預(yù)警值時,檢修及更換犧牲陽極;跟蹤犧牲陽極和鋼結(jié)構(gòu)本體之間的電流值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障方法,其特征在于,在鋼結(jié)構(gòu)本體上設(shè)置接線盒,犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線和鋼結(jié)構(gòu)本體分別與接線盒內(nèi)相互絕緣的接線端子電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)多層防護(hù)監(jiān)測和應(yīng)急保障方法,其特征在于,犧牲陽極兩端的連接導(dǎo)線和鋼結(jié)構(gòu)本體之間通過開關(guān)連接,通過設(shè)置控制系統(tǒng)控制開關(guān)的通斷以及所述檢測設(shè)備的工作,自動進(jìn)行檢測。
【文檔編號】C23F13/06GK104313598SQ201410628089
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】王寧, 李再春 申請人:天津億利科能源科技發(fā)展股份有限公司