CN202793998U

CN202793998U - 一种发电机组停炉保护腐蚀检测系统

Info

Publication number: CN202793998U
Application number: CN201220422188.5U
Authority: CN
Inventors: 李志成; 王应高; 张秀丽; 李永立; 寄玉玉; 王佩
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; North China Electric Power Research Institute Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; North China Electric Power Research Institute Co Ltd
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-08-23

Abstract

一种发电机组停炉保护腐蚀检测系统，包括：实验环境模拟装置（100）及腐蚀检测装置（200），实验环境模拟装置（100）包括：箱体（101）、测试室(102)、注水口（28）、水位计（29）、水泵（30）、加热器（31）、上水位箱（15）、下水位箱（19）、水盘（25），冷却管（22）、加热管（23）、循环风机（20）及压缩机（14）；腐蚀检测装置（200）包括：信号采集器（1）；电感检测探头（104），连接所述的信号采集器（1），并置于测试室(102)中，电感检测探头（104）的尖端通过密封胶镶嵌腐蚀试片（3）；电源及通讯转化器32，连接信号采集器（1）；计算机（33），连接电源及通讯转化器（32），用于对腐蚀试片（3）的电阻值进行处理分析。

Description

一种发电机组停炉保护腐蚀检测系统

技术领域

本实用新型是关于发电机组停炉防护技术，特别是关于一种发电机组停炉保护腐蚀检测系统。

背景技术

随着现代电力工业的发展，机组停炉保护越来越受到重视。在很多情况下，机组的水工况良好，只是由于机组在停备期间缺乏有效的防护，使设备腐蚀而遭到严重的破坏。这是由于机组停炉放水后，系统内湿度仍然很大，锅炉金属表面长期处于潮湿状态，在氧气和二氧化碳作用下，锅炉金属被腐蚀生锈，这样的锅炉投入运行后，锈蚀处在高温锅水中继续发生强烈的电化学腐蚀，致使腐蚀加深和面积扩大，从而将威胁锅炉的安全运行，缩短锅炉的使用寿命。因此要保证锅炉的安全经济运行，就必须做好锅炉停炉后的防腐保养工作。

机组停（备）期间的腐蚀与机组类型、水处理工况、停机时间、金属材质、检修状况、当地环境等众多因素有关，虽然目前行业出台《火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则》(DL/T 956-2005)，但仅对各种防护方法做了概括性描述，不能对热力设备在停机条件下的腐蚀程度给出定量的评价。

目前可供机组停炉保护的腐蚀速率测试方法有两种，一种是挂片失重法，即通过测试试验前后试片的重量及表面积获得金属的腐蚀速率；另外一种是极化电阻法，其基本原理是根据金属的电阻值与其横截面积有关，在腐蚀过程中由于横截面积减小从而导致电阻增大，根据电阻值的增大判断金属的腐蚀速率。

由于机组停炉保护过程中是一种极低的腐蚀行为，挂片失重法主要是人工的操作和分析，其精度和准确度远远不够，仅能作为表观上的分析。极化电阻法本质上是一种电化学测试方法，需要一定的电解质作为载体，而停炉保护过程环境相对湿度变化较大，极微量的液滴以一种不连续的方式分散在电极表面，给测试造成一定的困难，精度和准确度也难以满足要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种发电机组停炉保护腐蚀检测系统，以在不同的腐蚀环境和停机状况下进行相应的腐蚀测试，精确的测试出不同材质在不同条件下的腐蚀速率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种发电机组停炉保护腐蚀检测系统，所述的系统包括：实验环境模拟装置100及腐蚀检测装置200，其中，所述的实验环境模拟装置包括：箱体101、测试室102、注水口28、水位计29、水泵30、加热器31、上水位箱15、下水位箱19、水盘25，冷却管22、加热管23、循环风机20及压缩机14；水从所述注水口28向管道103注入，经过管道103上的水泵30向连通的上水位箱15及下水位箱19注水，所述的下水位箱19将其中的水注入所述水盘25；所述的腐蚀检测装置包括：信号采集器1，电感检测探头104，连接所述的信号采集器1，置于所述的测试室102中，所述电感检测探头104的尖端通过密封胶镶嵌腐蚀试片3，所述的电感检测探头104用于实时获取腐蚀试片3的电阻值；电源及通讯转化器32，连接所述的信号采集器1；计算机33，连接所述的电源及通讯转化器32，用于对腐蚀试片3的电阻值进行处理分析。

进一步地，所述的实验环境模拟装置还包括：电磁阀24，连接在所述水盘25的底部与所述的管道102之间；溢流管27连接在所述水盘25的上部与所述的管道102之间。

进一步地，所述的实验环境模拟装置还包括：累时器16、超温设定开关17及总开关18。

进一步地，所述箱体101表面设有一状态显示器5。

进一步地，所述箱体101表面设有制冷开关6、电源开关7、加湿开关8及照明开关9。

进一步地，所述的实验环境模拟装置还包括：干球湿度传感器10。

进一步地，所述的实验环境模拟装置还包括：湿球湿度传感器11。

进一步地，所述的实验环境模拟装置还包括：水槽12。

进一步地，所述箱体101表面设有观测窗4。

进一步地，所述的实验环境模拟装置还包括：试片隔板13，用于悬挂腐蚀试片3。

本实用新型的有益效果在于，提供了一个模拟发电机在停（备）过程的腐蚀环境、保护温度、湿度及盐分条件的装置，并配套有与之相应腐蚀检测技术装置。在不同的腐蚀环境和停机状况下进行相应的腐蚀测试，能够精确的测试出不同材质在不同条件下的腐蚀速率，为停炉保护方案的实施提供科学的依据，并且为停炉保护的过程控制提供易于实施的技术指标，解决生产实践中的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型发电机组停炉保护腐蚀检测系统的结构框图；

图2为本实用新型发电机组停炉保护腐蚀检测系统的结构示意图；

图3为箱体101的正面示意图；

图4为门107打开后箱体101内部的测试室102的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种发电机组停炉保护腐蚀检测系统，所述的系统包括：实验环境模拟装置100及腐蚀检测装置200。

如图2所示，所述的实验环境模拟装置100包括：箱体101、测试室102、注水口28、水位计29、水泵30、加热器31、上水位箱15、下水位箱19、水盘25，冷却管22、加热管23、循环风机20及压缩机14。

测量室102四周内表面为耐腐蚀不锈钢材料，不锈钢包有外部有耐高温的绝热材料，测量室的中间部位设有干球温度传感器10、湿球温度传感器11及水槽12，能测量信号引入控制系统。

加热器31，设置在管道103上，较佳地，加热器31采用钛合金加热器无触点控制方式进行加热。

水从所述注水口28向管道103注入，经过管道103上的水泵30向连通的上水位箱15及下水位箱19注水，所述的下水位箱19将其中的水注入所述水盘25。

进一步地，所述的实验环境模拟装置100还包括：电磁阀24及溢流管27，电磁阀24连接在水盘25的底部与所述的管道102之间，用于在实验结束后将水盘25中的水排出。溢流管27连接在所述水盘25的上部与所述的管道102之间，用于将从水盘25中溢出的水排出。

进一步地，所述的实验环境模拟装置100还包括：累时器16、超温设定开关17及总开关18，其中，累时器16可以计算实验的运行时间，超温设定开关17用于设定系统的温度。

图3为箱体101的正面示意图，该箱体101可以设有一门107。如图2及图3所示，箱体101表面设有一状态显示器5，可以用来显示实验运行状态，如显示日期、时间、湿度、干球温度及湿球温度等。另外，状态显示器5的下方还设有温度控制仪105，可以用于干球温度、湿球温度和相对湿度。

如图2及图3所示，所述箱体101表面设有制冷开关6、电源开关7、加湿开关8、照明开关9及观测窗4，观测窗4用于观察测试室102内情况。

水盘25表面采用蒸发式（利用蒸发器，图未示出）的加湿方式，箱体101中气流通过箱内的浅水盘表面，此温度等于水面温度的饱和空气边界区进行湿热交换，当边界区内蒸汽分子浓度大于流过的气流的水蒸汽分子浓度时开始加湿。在箱体101中，水盘一般置于箱底部的后面或侧面的空调室内，箱内空气经过水表面而得到加湿。加湿的水源可根据机组停炉的实际环境特征选用除盐水或当地的特征水源，从注水口28注入；除湿方式采用全封闭风冷式压缩机14制冷除湿。

实验环境模拟装置100能根据实际要求调节温度和湿度至所需值。比如：实验需要箱体内的环境温度为30℃、湿度为60%RH时，首先调节温湿度，将干球温度设定为30℃，将相对湿度湿度设定为60%RH，然后依次按下制冷和加湿开关按钮，系统的加热器和加湿器开始工作，自动调节至所设定的温湿度，通过循环风机使箱体内部的温度、湿度保持均匀，当温度过高时，压缩机自动启动，开始制冷，当温度低于设定值时，加热器开始工作，系统通过干球温度传感器和湿球温度传感器自动反馈，将测量信号和控制系统联系起来，使箱体内部的实际温湿度稳定在设定值的±5%以内。

图4为箱体101的门107打开后箱体101内部的测试室102的结构示意图，如图1、图2、图3及图4所示，腐蚀检测装置200包括：信号采集器1；电感检测探头104，通过螺栓108连接所述的信号采集器1，电感检测探头104置于所述的测试室102中，所述电感检测探头104的尖端通过密封胶镶嵌腐蚀试片3，所述的电感检测探头104用于实时获取腐蚀试片3的电阻值；电源及通讯转化器32，连接所述的信号采集器1；计算机33，连接所述的电源及通讯转化器32，用于对腐蚀试片3的电阻值进行处理分析。

如图4所示，测量室102的内部有试片板109，可供悬挂腐蚀挂片用，当不用电感检测探头104镶嵌腐蚀试片3挂片时，可以利用试片板109悬挂腐蚀挂片进行腐蚀测试。

通过密封胶镶嵌于探针尖端的腐蚀试片3在环境中发生腐蚀时，金属材料的厚度会减薄，根据R=ρ×L/S=ρ×L/(a×h)。

其中:R为试片电阻；

ρ为电阻率；

L试片长度；

S为试片面积；

a为试片宽度；

h为厚度；

由于固定试的电阻率ρ、长度L，宽度a可以为定值，试片的电阻R与厚度h有如下关系，h=K/R，其中K为常数。因此，测量金属探针在腐蚀前后的试片减薄量引发的电阻差异的变化来测量腐蚀速率，测得电阻的变化就能知道试片的腐蚀损耗。

如图2所示，箱体的侧面设有测试孔2，并在测试孔2的对应位置安装了球阀（图未示出），电感检测探头104可以由测试孔深入测量室102中部，电感检测探头104尖端的腐蚀试片3依据机组的金属材质而制作。电源及通讯转换器32给信号采集器1（自补偿精密电感探针数据采集器）及电感检测探头104提供所需电源，信号采集器1将采集到的信号经电源及通讯转换器32传入计算机33，计算机33中安装的腐蚀在线监测软件可以直接显示测得的试片腐蚀损耗（nm级），根据测定的时间长短就可以计算出腐蚀速率nm/min，最后折算成mm/a，与标准对比，进行腐蚀评价。

进行腐蚀测试实验之前，实验环境模拟装置100需要进行以下准备工作：

1．首先选择测试装置的摆放地点，要避开暖气辐射体、烘烘干箱、等热源，避免日光直射，避开供热/冷却的输送管道，同时还要防止灰尘和腐蚀性气体的侵蚀，箱体和周围墙之间要留出70cm的空间，以确保空气的循环流动。

2．从注水口注入除盐水或与机组停炉时实际水质相同的水，水量应控制在上水位线和下水位线之间。

3．开启电源。供电电源采用220V AC±10%/50±0.5Hz，电源电压必须波动小、无干扰，不能同冰箱、空调等频繁启动和可能产生脉冲、辐射干扰的设备同一线路。

4．根据实际要求通过温度控制仪105设置所需的温度值和湿度值。温度控制仪105右边的三个通道（按钮）分别用于调节干球温度、湿球温度和相对湿度，其中干球温度是测试环境的实际温度。测量室的干球温度传感器和湿球温度传感器将测量信号引入控制系统。

5．设置好温度和湿度后，先按下制冷开关6，此时按钮灯亮压缩机14启动；再按下加湿开关8，灯亮加湿系统开始工作，系统会根据设定值对测试室102内的环境进行自动调节。

下面简单介绍一下腐蚀测试过程：

1．对嵌在电感探针端部的腐蚀试片3进行表面处理。先在丙酮中浸泡几分钟，去掉表面的油污，再分别用P800、P1000砂纸进行打磨处理，并用酒精冲洗掉表面的水分使其干燥。腐蚀试片3依据机组的金属材质制作而成。

2．打开测量室侧面的球阀，将电感检测探头104由测试孔2深入至测量室102，通过各节螺栓108调节插入的深度，并固定住电感检测探头104，将信号采集器1的采集端口及通讯端口正确连接上。

3．打开计算机33中的腐蚀在线监测系统软件，在软件内输入采集时间间隔、数据文件存储路径、探针型号、探针ID号、探针材质、安装方式、通讯口等信息，并存储。

4．打开电源及通讯转换器32上的通讯转换器开关（图未示出），整个系统开始运行。电感检测探头104的采集到的腐蚀损耗信号经信号采集器101及电源及通讯转换器32传入计算机33，通过腐蚀在线监测软件对试片腐蚀状况进行实时在线监测。

本实用新型的有益效果在于，提供了一个模拟发电机在停（备）过程的腐蚀环境、保护温度、湿度及盐分条件的装置，并配套有与之相应腐蚀检测技术装置。在不同的腐蚀环境和停机状况下进行相应的腐蚀测试，能够精度的测试出不同材质在不同条件下的腐蚀速率，为停炉保护方案的实施提供科学的依据，并且为停炉保护的过程控制提供易于实施的技术指标，解决生产实践中的难题。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种发电机组停炉保护腐蚀检测系统，其特征在于，所述的系统包括：实验环境模拟装置（100）及腐蚀检测装置（200），其中，

所述的实验环境模拟装置（100）包括：箱体（101）、测试室(102)、注水口（28）、水位计（29）、水泵（30）、加热器（31）、上水位箱（15）、下水位箱（19）、水盘（25），冷却管（22）、加热管（23）、循环风机（20）及压缩机（14）；水从所述注水口（28）向管道（103）注入，经过管道（103）上的水泵（30）向连通的上水位箱（15）及下水位箱（19）注水，所述的下水位箱（19）将其中的水注入所述水盘（25）；

所述的腐蚀检测装置（200）包括：

信号采集器（1）；

电感检测探头（104），连接所述的信号采集器（1），并置于所述的测试室(102)中，所述电感检测探头（104）的尖端通过密封胶镶嵌腐蚀试片（3），所述的电感检测探头（104）用于实时获取腐蚀试片（3）的电阻值；

电源及通讯转化器( 32 )，连接所述的信号采集器（1）；

计算机（33），连接所述的电源及通讯转化器（32），用于对腐蚀试片（3）的电阻值进行处理分析。

2.根据权利要求1所述的发电机组停炉保护腐蚀检测系统，其特征在于，所述的实验环境模拟装置（100）还包括：

电磁阀（24），连接在所述水盘（25）的底部与所述的管道（102）之间；

溢流管（27）连接在所述水盘（25）的上部与所述的管道（102）之间。

3.根据权利要求1所述的发电机组停炉保护腐蚀检测系统，其特征在于，所述的实验环境模拟装置（100）还包括：累时器（16）、超温设定开关（17）及总开关（18）。

4.根据权利要求1所述的发电机组停炉保护腐蚀检测系统，其特征在于，所述箱体（101）表面设有一状态显示窗（5）。

5.根据权利要求1所述的发电机组停炉保护腐蚀检测系统，其特征在于，所述箱体（101）表面设有制冷开关（6）、电源开关（7）、加湿开关（8）及照明开关（9）。

6.根据权利要求1所述的发电机组停炉保护腐蚀检测系统，其特征在于，所述的实验环境模拟装置（100）还包括：干球湿度传感器（10）。

7.根据权利要求1所述的发电机组停炉保护腐蚀检测系统，其特征在于，所述的实验环境模拟装置还包括：湿球湿度传感器（11）。

8.根据权利要求1所述的发电机组停炉保护腐蚀检测系统，其特征在于，所述的实验环境模拟装置（100）还包括：水槽（13）。

9.根据权利要求1所述的发电机组停炉保护腐蚀检测系统，其特征在于，所述箱体（101）表面设有观测窗（4）。

10.根据权利要求1所述的发电机组停炉保护腐蚀检测系统，其特征在于，所述的实验环境模拟装置（100）还包括：试片隔板（13），用于悬挂腐蚀试片（3）。