CN113862678A - 一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统及方法，其中，系统包括腐蚀监测模块、分析模块和腐蚀控制模块。腐蚀监测模块用于对密封腔体内的环境进行监测，获得密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量；分析模块用于对密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析，判断密封腔体内的金属制品是否需要防锈处理；若密封腔体内的金属制品需要防锈处理，腐蚀控制模块用于对密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整，以实现对密封腔体内金属制品的腐蚀控制。本发明可实现对腔体金属内壁及金属零部件或总成在长期处于高温、高湿、高盐等恶劣环境条件下，进行腐蚀控制。

Description

一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统及方法
技术领域
本发明属于金属防锈防护领域，具体涉及一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统及方法。
背景技术
由于，金属及金属制品在制造、运输、贮存及长时间服役于高湿、高温及高盐雾条件下，很容易受到大气腐蚀而影响外观、性能，甚至造成报废。所以对金属及金属制品进行防锈防护处理是保证产品质量，延长使用寿命的重要措施。
在我国工业化高速发展过程中，风电设备、地下管网、公路桥梁，船舶制造等制成品服役量逐年增加，其配套的金属材质设备设施在运行的过程中由于受到大气腐蚀环境的影响容易发生锈蚀。如海上风电机组，长期处于高温、高湿、高盐等恶劣环境条件下运行，目前，机舱电气设备采用的防锈方法主要有控湿、涂镀层、塑料套管等，但是有部分金属长期裸露在外无法得到有效的保护。除湿属于被动型防锈，不能很好起到预期效果，设备锈蚀问题仍然频频发生，导致设备故障甚至造成事故，损失极大。
桥梁是公路不可或缺的重要组成部分，目前采用斜拉桥或悬索桥较多，而主要承受缆索设计使用寿命一般为30年。然而在维护保养过程中发现，仅运行5-10年的缆索内钢质内芯锈蚀严重。有研究表明锈蚀减量为5％时，缆索的承载力下降30％。缆索一般由钢质内芯及PE等材质包覆层组成，但因桥梁一般近海或近水，包覆层不能很好解决潮湿及盐雾侵蚀导致的腐蚀问题，又缺乏必要的腐蚀控制方法，这严重影响了桥梁的使用寿命，为人们的生活生产带来巨大安全隐患。因此，非常有必要对当前防锈方式进行改进，降低因腐蚀问题造成的损失。
发明内容
针对以上现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统及方法。
本发明一方面提供了一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统，其特征在于，包括：
腐蚀监测模块，用于对密封腔体内的环境进行监测，获得所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量；
分析模块，用于对所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析，判断所述密封腔体内的金属制品是否需要防锈处理；
腐蚀控制模块，若所述密封腔体内的金属制品需要防锈处理，所述腐蚀控制模块用于对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整，以实现对所述密封腔体内金属制品的腐蚀控制。
进一步的，所述分析模块包括：
参数评价单元，用于根据所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量之间关系相对应的腐蚀机理，确定所述金属制品的腐蚀程度等级；
腐蚀控制模块，用于根据所述金属制品的腐蚀程度等级，对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整；
所述分析模块还包括：
对比单元，用于将所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量分别与其对应的预设阀值对比，确定所述密封腔体内的腐蚀环境等级；
腐蚀控制模块，用于根据所述密封腔体内的腐蚀环境等级，对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整。
进一步的，所述腐蚀控制模块包括：
湿度控制单元，用于控制所述密封腔体内的环境湿度；
缓蚀剂注入单元，用于向所述密封腔体内注入缓蚀剂，以控制所述密封腔体内的缓蚀剂浓度。
进一步的，所述湿度控制单元设有排水装置，所述排水装置用于将所述密封腔体内的冷凝水排放到所述密封腔体的外部。
进一步的，所述缓蚀剂注入单元包括：
缓蚀剂药箱，用于盛装缓蚀剂；
缓蚀剂发生器，与所述缓蚀剂药箱连接，所述缓蚀剂发生器还与所述密封腔体连接；若所述密封腔体内的金属制品需要防锈处理，所述缓蚀剂发生器用于抽取所述缓蚀剂药箱内的缓蚀剂，并将缓蚀剂注入到所述密封腔体内。
进一步的，还包括预警模块，所述预警模块用于在所述密封腔体内的金属制品是需要防锈处理时，向工作人员发出报警指示。
本发明另一方面提供的一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法，包括：
对密封腔体内的环境进行监测，获得所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量；
对所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析，判断所述密封腔体内的金属制品是否需要防锈处理；
若所述密封腔体内的金属制品是需要防锈处理，对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整，以实现对所述密封腔体内金属制品的腐蚀控制。
进一步的，在对所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析时，包括：
根据所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量之间关系相对应的腐蚀机理，确定所述金属制品的腐蚀程度等级；
根据所述金属制品的腐蚀程度等级，对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整；
还包括：
将所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量分别与其对应的预设阀值对比，确定所述密封腔体内的腐蚀环境等级；
根据所述密封腔体内的腐蚀环境等级，对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整。
进一步的，在对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整时，包括：
通过湿度控制单元控制所述密封腔体内的环境湿度；
通过缓蚀剂注入单元向所述密封腔体内注入缓蚀剂，以控制所述密封腔体内的缓蚀剂浓度。
进一步的，还包括：在所述密封腔体内的金属制品需要防锈处理时，向工作人员发出报警指示。
本发明提供的一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统及系统，可实现对腔体金属内壁及金属零部件或总成在长期处于高温、高湿、高盐等恶劣环境条件下，进行腐蚀控制，为用户提供低成本、高性能的自动腐蚀控制方法。
本发明的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为本发明示例性实施例的一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统的模块示意图；
图2为本发明示例性实施例的一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统的连接示意图；
图3为本发明示例性实施例的一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法的流程示意图；
图4为本发明示例性实施例的另一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法的流程示意图；
图5为本发明示例性实施例的又一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法的流程示意图；
图6为本发明示例性实施例的再一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提供的一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统，参见图1和2，包括腐蚀监测模块、分析模块和腐蚀控制模块，腐蚀监测模块用于对密封腔体内的环境进行监测，获得密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量；分析模块用于对密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析，判断密封腔体内的金属制品是否需要防锈处理；若密封腔体内的金属制品需要防锈处理，腐蚀控制模块用于对密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整，以实现对密封腔体内金属制品的腐蚀控制。
需要说明的是，腐蚀监测模块与密封腔体连接，且腐蚀监测模块还与分析模块连接，分析模块与腐蚀控制模块连接，腐蚀监测模块可实现对密封腔体内的温度、相对湿度、腐蚀因子含量进行监测。其中，腐蚀监测模块设有信号传输模块，信号传输模块用于将腐蚀监测模块监测到的温度、湿度、以及腐蚀因子含量进行传输。分析模块在接收到的腐蚀监测模块监测到的数据后，判断密封腔体内的金属制品是否需要防锈处理，若密封腔体内的金属制品需要防锈处理时，分析模块向腐蚀控制模块发出操作指令，腐蚀控制模块对密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整，以实现对密封腔体内金属制品的腐蚀控制
本发明提供的一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统，可实现对腔体金属内壁及金属零部件或总成在长期处于高温、高湿、高盐等恶劣环境条件下，进行腐蚀控制，为用户提供低成本、高性能的自动腐蚀控制方法。
在一些实施方式中，分析模块包括参数评价单元，参数评价单元用于根据密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量之间关系相对应的腐蚀机理，确定金属制品的腐蚀程度等级；腐蚀控制模块用于根据金属制品的腐蚀程度等级，对密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整。
需要说明的是，参数评价单元确定金属制品的腐蚀程度等级时，根据密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量确定金属制品的腐蚀程度，并将获得的腐蚀程度进行评价，以确定金属制品的腐蚀程度等级；若金属制品的腐蚀程度等级较高，则通过腐蚀控制模块控制密封腔体内的相对湿度快速降低，并使密封腔体内缓蚀剂浓度快速提高；若金属制品的腐蚀程度等级较低，则通过腐蚀控制模块控制密封腔体内的相对湿度平稳降低，或使密封腔体内缓蚀剂浓度平稳提高即可。
其中，金属制品的适用范围包含但不限于风电机舱、管路管线、道路桥梁、船舶制造、石油采炼、核能核电等领域。
在一些实施方式中，分析模块还包括对比单元，对比单元用于将密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量分别与其对应的预设阀值对比，确定密封腔体内的腐蚀环境等级；腐蚀控制模块用于根据密封腔体内的腐蚀环境等级，对密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整。
具体的，对比单元确定密封腔体内的腐蚀环境等级时，根据密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量分别与其对应的预设阀值对比，并将获得的腐蚀环境进行评价，以确定密封腔体内的腐蚀环境等级；若密封腔体内的腐蚀环境等级较高，则通过腐蚀控制模块控制密封腔体内的相对湿度快速降低，并使密封腔体内缓蚀剂浓度快速提高；若密封腔体内的腐蚀环境等级较低，则通过腐蚀控制模块控制密封腔体内的相对湿度平稳降低，或使密封腔体内缓蚀剂浓度平稳提高即可。
在一些实施方式中，腐蚀控制模块包括湿度控制单元和缓蚀剂注入单元，湿度控制单元用于控制密封腔体内的环境湿度；缓蚀剂注入单元用于向密封腔体内注入缓蚀剂，以控制密封腔体内的缓蚀剂浓度。
可以理解的是，湿度控制单元在接收到密封腔体内的金属制品需要防锈处理后，开始按照指令工作，实现长周期无人值守自动工作状态；缓蚀剂注入单元在接收到密封腔体内的金属制品需要防锈处理后，开始按照指令工作，其缓蚀剂通过对加药箱内药剂的抽取，实现长周期无人值守自动工作状态。
进一步的，湿度控制单元设有排水装置，排水装置用于将密封腔体内的冷凝水排放到密封腔体的外部。
进一步的，缓蚀剂注入单元包括缓蚀剂药箱和缓蚀剂放生器，缓蚀剂药箱用于盛装缓蚀剂；缓蚀剂发生器与缓蚀剂药箱连接，缓蚀剂发生器还与密封腔体连接；若密封腔体内的金属制品需要防锈处理，缓蚀剂发生器用于抽取缓蚀剂药箱内的缓蚀剂，并将缓蚀剂注入到密封腔体内。
在一些实施方式中，还包括预警模块，预警模块用于在密封腔体内的金属制品是需要防锈处理时，向工作人员发出报警指示。
本发明提供的一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法，参见图3，包括如下步骤：
S100、对密封腔体内的环境进行监测，获得密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量；
S200、对密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析，判断密封腔体内的金属制品是否需要防锈处理；
S300、若密封腔体内的金属制品是需要防锈处理，对密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整，以实现对密封腔体内金属制品的腐蚀控制。
本发明提供的一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法，可实现对腔体金属内壁及金属零部件或总成在长期处于高温、高湿、高盐等恶劣环境条件下，进行腐蚀控制，为用户提供低成本、高性能的自动腐蚀控制方法。
在一些实施方式中，在对密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析时，参见图4，具体包括：
S201a、根据密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量之间关系相对应的腐蚀机理，确定金属制品的腐蚀程度等级；
S202a、根据金属制品的腐蚀程度等级，对密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整。
在一些实施方式中，在对密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析时，参见图5，还包括：
S201b、将密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量分别与其对应的预设阀值对比，确定密封腔体内的腐蚀环境等级；
S202b、根据密封腔体内的腐蚀环境等级，对密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整。
进一步的，在对密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整时，参见图6，包括：
S301、通过湿度控制单元控制所述密封腔体内的环境湿度；
S302、通过缓蚀剂注入单元向所述密封腔体内注入缓蚀剂，以控制所述密封腔体内的缓蚀剂浓度。
进一步的，还包括：在所述密封腔体内的金属制品需要防锈处理时，向工作人员发出报警指示。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统，其特征在于，包括：
腐蚀监测模块，用于对密封腔体内的环境进行监测，获得所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量；
分析模块，用于对所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析，判断所述密封腔体内的金属制品是否需要防锈处理；
腐蚀控制模块，若所述密封腔体内的金属制品需要防锈处理，所述腐蚀控制模块用于对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整，以实现对所述密封腔体内金属制品的腐蚀控制。
2.根据权利要求1所述的用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统，其特征在于，所述分析模块包括：
参数评价单元，用于根据所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量之间关系相对应的腐蚀机理，确定所述金属制品的腐蚀程度等级；
腐蚀控制模块，用于根据所述金属制品的腐蚀程度等级，对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整；
所述分析模块还包括：
对比单元，用于将所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量分别与其对应的预设阀值对比，确定所述密封腔体内的腐蚀环境等级；
腐蚀控制模块，用于根据所述密封腔体内的腐蚀环境等级，对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整。
3.根据权利要求1所述的用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统，其特征在于，所述腐蚀控制模块包括：
湿度控制单元，用于控制所述密封腔体内的环境湿度；
缓蚀剂注入单元，用于向所述密封腔体内注入缓蚀剂，以控制所述密封腔体内的缓蚀剂浓度。
4.根据权利要求3所述的用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统，其特征在于，所述湿度控制单元设有排水装置，所述排水装置用于将所述密封腔体内的冷凝水排放到所述密封腔体的外部。
5.根据权利要求3所述的用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统，其特征在于，所述缓蚀剂注入单元包括：
缓蚀剂药箱，用于盛装缓蚀剂；
缓蚀剂发生器，与所述缓蚀剂药箱连接，所述缓蚀剂发生器还与所述密封腔体连接；若所述密封腔体内的金属制品需要防锈处理，所述缓蚀剂发生器用于抽取所述缓蚀剂药箱内的缓蚀剂，并将缓蚀剂注入到所述密封腔体内。
6.根据权利要求1所述的用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制系统，其特征在于，还包括预警模块，所述预警模块用于在所述密封腔体内的金属制品是需要防锈处理时，向工作人员发出报警指示。
7.一种用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法，其特征在于，包括：
对密封腔体内的环境进行监测，获得所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量；
对所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析，判断所述密封腔体内的金属制品是否需要防锈处理；
若所述密封腔体内的金属制品是需要防锈处理，对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整，以实现对所述密封腔体内金属制品的腐蚀控制。
8.根据权利要求7所述的用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法，其特征在于，在对所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量进行分析时，包括：
根据所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量之间关系相对应的腐蚀机理，确定所述金属制品的腐蚀程度等级；
根据所述金属制品的腐蚀程度等级，对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整；
还包括：
将所述密封腔体内的温度、相对湿度、以及金属制品的腐蚀因子含量分别与其对应的预设阀值对比，确定所述密封腔体内的腐蚀环境等级；
根据所述密封腔体内的腐蚀环境等级，对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行相应的调整。
9.根据权利要求7所述的用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法，其特征在于，在对所述密封腔体内的相对湿度和缓蚀剂浓度进行调整时，包括：
通过湿度控制单元控制所述密封腔体内的环境湿度；
通过缓蚀剂注入单元向所述密封腔体内注入缓蚀剂，以控制所述密封腔体内的缓蚀剂浓度。
10.根据权利要求7所述的用于密封腔体内金属制品的腐蚀控制方法，其特征在于，还包括：在所述密封腔体内的金属制品需要防锈处理时，向工作人员发出报警指示。
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