CN205374263U - 一种发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发电机内冷水空芯铜导线腐蚀监测装置，包括电化学腐蚀监测仪、数据处理计算机、专用管状电化学腐蚀在线监测传感器和连接导线。本实用新型所述的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置直接采用空芯铜导线制作电化学腐蚀在线监测传感器，贴近腐蚀实际情况，抗干扰能力强，测量误差小，可以快速、准确和连续监测发电机内冷水空芯铜导线腐蚀速率，保证发电机的安全运行；传感器电极集成在一个平台上，结构简单，现场应用方便，解决了独立、各异的多个电极难以安装在内冷水系统中的问题，不需要测量和补偿溶液电阻，测试结果偏差小。
Description
技术领域
本实用新型属于金属腐蚀监测设备技术领域，尤其涉及一种发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置。
背景技术
核电厂、火电厂和水电厂等大型发电机通常利用水冷方式降低线棒的运行温度。为了抑制或缓解内冷水对空芯铜导线的腐蚀，国内外研究了多种腐蚀防护方法，如缓蚀剂添加法和内冷水水质控制法(小混床法、加碱法、充氮法、除氧法等)。除了使用各类腐蚀防护方法，由于各机组的运行工况不一，因此，有必要通过监测铜导线的腐蚀速率对腐蚀防护工艺进行调整和优化。常用的腐蚀监测方法包括测定内冷水中铜含量、采用挂片法定期检查以及电化学实时在线监测法。铜含量测试法属于间接法，不能直接反应铜导线的腐蚀情况；挂片法测试结果最为准确，但是挂片测试需要时间较长，只能进行定期检查与测试；电化学实时在线监测法具有快速、准确、原位无损的特点，能直接测定腐蚀速率，是理想的在线监测方法。
然而，目前并无发电机内冷水腐蚀电化学在线监测专用装置。通用型电化学仪器测试时使用传统的三电极传感器，包括工作电极、辅助电极和参比电极，三个电极一般是独立、各异的。这种传感器并不能满足内冷水腐蚀在线监测的要求。首先，内冷水系统要求水电导率低，参比电极(如饱和甘汞电极)或盐桥内的离子进入会污染系统。其次，传统的三电极中各个电极相对独立，测量体系过于复杂，现场使用非常困难。有研究者使用两个平面铜电极进行腐蚀监测，但为了保证铜电极表面水流速与系统流速一致，需将电极置于专设旁路中，控制复杂，需通过控制旁路阀门调节，并对溶液电阻进行测量和补偿，测试结果偏差大。另外，系统中内冷水流动对腐蚀也会有一定的影响，传感器应尽量接近空芯铜导线腐蚀实际情况。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置，以实现发电机内冷水空芯铜导线腐蚀的快速、准确和连续监测，及时调整优化腐蚀防护工艺，确保发电机的安全、稳定、经济运行。
为达到以上目的，本实用新型采取如下技术方案：一种发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置，包括电化学腐蚀监测仪(1)、数据处理计算机(2)、专用管状电化学腐蚀在线监测传感器(3)和连接导线(4)；
所述电化学腐蚀监测仪和专用管状电化学腐蚀在线监测传感器通过连接导线与所述数据处理计算机相连；
所述专用管状电化学腐蚀在线监测传感器(3)为同材料自参比三电极传感器，包括工作电极、参比电极、辅助电极及密封管(6)，三段电极外壁均焊接有连接导线(4)且同轴均匀排列，所述密封管对三段电极及电极上的焊接点进行绝缘密封；
所述三段电极均为从发电机内冷水空芯铜导线上截取的尺寸相同的、同轴均匀排列的三段空芯铜导线(5)。
进一步的，所述电化学腐蚀监测仪(1)为能实施动电位极化扫描和线性极化扫描的电化学测试仪器。
进一步的，所述三段电极的宽度均为5～15mm，三个电极间的间隔为4～6mm。
进一步的，所述连接导线(4)与三段电极的焊接接头的接触电阻均小于6ohm。
进一步的，所述绝缘密封管(6)为环氧树脂、有机硅橡胶、酚醛树脂或聚四氟乙烯材料制成。
能将空芯铜导线(5)电极除内表面以外的各表面以及连接导线(4)的焊接点完全密封。
进一步的，所述绝缘密封管(6)内径与空芯铜导线(5)内径相同，外径比空芯铜导线(5)电极外径大3～5mm，端部断面与相邻的空芯铜导线(5)电极距离为4～6mm。采用上述技术方案的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置，使用时先截取合适尺寸的三段发电机内冷水空芯铜导线作为电极，焊接连接导线并使用密封管密封制备出管状电化学腐蚀在线监测传感器后，置于发电机内冷水系统进水或出水母管中，将连接导线连接传感器与电化学腐蚀监测仪后，进行实时电位极化扫描和线性极化扫描即可实现对内冷水空芯铜导线腐蚀速率的实时在线监测。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本实用新型的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置直接采用空芯铜导线制作电化学腐蚀在线监测传感器，贴近腐蚀实际情况，抗干扰能力强，测量误差小，可以快速、准确和连续监测发电机内冷水空芯铜导线腐蚀速率，保证发电机的安全运行；
(2)本实用新型的专用管状电化学腐蚀在线监测传感器将工作电极、辅助电极和参比电极集成在一个平台上形成自参比三电极传感器，结构简单，现场应用方便，解决了独立、各异的多个电极难以安装在内冷水系统中的问题，不需要测量和补偿溶液电阻，测试结果偏差小；
(3)本实用新型的装置避免了使用甘汞电极、盐桥等含有杂质离子的部件，杜绝了杂质离子进入内冷水系统，不会对内冷水系统运行产生不利影响；
(4)本实用新型的在线监测传感器尺寸与内冷水空芯铜导线相同，可直接置于发电机内冷水系统进水或出水母管中即可使电极表面的水流速度与实际运行工况相同，无需另设旁路调节。
附图说明
图1为本实用新型的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置的结构示意图；
图2为图1中专用管状电化学腐蚀在线监测传感器的俯视图；
图3为图1中专用管状电化学腐蚀在线监测传感器的剖视图；
图4为本实用新型的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置、传统二平面电极测试系统与腐蚀挂片测试获得的运行发电机内冷水空芯铜导线腐蚀速率随时间的变化示意图；
标号说明：1-电化学腐蚀监测仪；2-数据处理计算机；3-专用管状电化学腐蚀在线监测传感器；4-连接导线；5-空芯铜导线；6-绝缘密封管。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
参见图1，本实用新型提供的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置由电化学腐蚀监测仪1、数据处理用计算机2、专用管状电化学腐蚀在线监测传感器3和连接导线4组成，专用管状电化学腐蚀在线监测传感器3结构参见图2和图3，具体为：从发电机内冷水空芯铜导线上直接截取的尺寸相同的三个空芯铜导线5分别焊接三根连接导线4，将三个空芯铜导线同轴均匀排列，并由绝缘密封管6将空芯铜导线电极和焊接点密封固化成为一体化管状结构。
进一步地，电化学腐蚀监测仪1为能实施动电位极化扫描和线性极化扫描的电化学测试仪器。
进一步地，三个空芯铜导线5为从发电机内冷水空芯铜导线上直接截取，尺寸相同。
优选地，三个空芯铜导线5的宽度为5～15mm，三段电极间的间隔为4～6mm。
进一步地，每根连接导线4与空芯铜导线5电极的焊接接头的接触电阻小于6ohm。
进一步地，绝缘密封管6使用环氧树脂、有机硅橡胶、酚醛树脂或聚四氟乙烯等材料，能将空芯铜导线5除内表面以外的各表面以及连接导线4的焊接点完全密封。
优选地，绝缘密封管6内径与空芯铜导线5电极内径相同，外径比空芯铜导线5外径大3～5mm，端部断面与相邻的空芯铜导线5距离为4～6mm。
采用上述技术方案的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置，使用时先从截取合适尺寸的三段发电机内冷水空芯铜导线作为电极，焊接连接导线并使用密封管密封制备出管状电化学腐蚀在线监测传感器后，置于发电机内冷水系统进水或出水母管中，将连接导线连接传感器与电化学腐蚀监测仪后，进行实时电位极化扫描和线性极化扫描即可实现对内冷水空芯铜导线腐蚀速率的实时在线监测。
实施例1：
参见图2、图3，截取三段宽度为15mm的内冷水空芯铜导线，分别焊接铜质连接导线后，按照间隔4mm同轴排列三个电极。使用配制好的环氧树脂浇注成内径与空芯铜导线电极内径相同，外径比空芯铜导线电极外径大5mm，两端断面距相邻空芯铜导线电极6mm的专用管状电化学腐蚀在线监测传感器。将成型的传感器置于内冷水系统进水母管中，按照图1连接后，进行实时电位极化扫描和线性极化扫描即实现了对内冷水空芯铜导线腐蚀速率的实时在线监测。图4为本实用新型的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置、传统二平面电极测试系统与腐蚀挂片测试获得的运行发电机内冷水空芯铜导线腐蚀速率随时间的变化。对比三种方法测试获得的数据，可以发现传统二平面电极测试系统与其余测试结果差别较大，腐蚀速率相对偏大，且数据波动大，结果偏差大；而本实用新型的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置的测试结果与腐蚀挂片测试的定期检查结果较为接近，数据波动小。因此，本实用新型的监测结果快速准确，贴近腐蚀实际情况，抗干扰能力强，测量误差小。
实施例2
参见图2、图3，截取三段宽度为12mm的内冷水空芯铜导线，分别焊接铜质连接导线后，按照间隔5mm同轴排列三个电极。使用配制好的液态硅橡胶浇注成内径与空芯铜导线电极内径相同，外径比空芯铜导线电极外径大4mm，两端断面距相邻空芯铜导线5mm的专用管状电化学腐蚀在线监测传感器。将成型的传感器置于内冷水系统出水母管中，按照图1连接后，进行实时电位极化扫描和线性极化扫描即实现了对内冷水空芯铜导线腐蚀速率的实时在线监测。监测结果快速准确，贴近腐蚀实际情况，抗干扰能力强，测量误差小。
实施例3
参见图2、图3，截取三段宽度为8mm的内冷水空芯铜导线，分别焊接铜质连接导线后，按照间隔6mm同轴排列三个电极。使用酚醛树脂浇注成内径与空芯铜导线电极内径相同，外径比空芯铜导线电极外径大3mm，两端断面距相邻空芯铜导线电极4mm的专用管状电化学腐蚀在线监测传感器。将成型的传感器置于内冷水系统进水母管中，按照图1连接后，进行实时电位极化扫描和线性极化扫描即实现了对内冷水空芯铜导线腐蚀速率的实时在线监测。监测结果快速准确，贴近腐蚀实际情况，抗干扰能力强，测量误差小。
实施例4
参见图2、图3，截取三段宽度为5mm的内冷水空芯铜导线，分别焊接铜质连接导线后，按照间隔3mm同轴排列三个电极。使用聚四氟乙烯浇注成内径与空芯铜导线电极内径相同，外径比空芯铜导线电极外径大4mm，两端断面距相邻空芯铜导线电极5mm的专用管状电化学腐蚀在线监测传感器。将成型的传感器置于内冷水系统进水母管中，按照图1连接后，进行实时电位极化扫描和线性极化扫描即实现了对内冷水空芯铜导线腐蚀速率的实时在线监测。监测结果快速准确，贴近腐蚀实际情况，抗干扰能力强，测量误差小。
Claims (6)
1.一种发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置，其特征在于：包括电化学腐蚀监测仪(1)、数据处理计算机(2)、专用管状电化学腐蚀在线监测传感器(3)和连接导线(4)；
所述电化学腐蚀监测仪和专用管状电化学腐蚀在线监测传感器通过连接导线与所述数据处理计算机相连；
所述专用管状电化学腐蚀在线监测传感器(3)为同材料自参比三电极传感器，包括工作电极、参比电极、辅助电极及密封管(6)，三段电极外壁均焊接有连接导线(4)且同轴均匀排列，所述密封管对三段电极及电极上的焊接点进行绝缘密封；
所述三段电极均为从发电机内冷水空芯铜导线上截取的尺寸相同的、同轴均匀排列的三段空芯铜导线(5)。
2.根据权利要求1所述的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置，其特征在于，所述电化学腐蚀监测仪(1)为能实施动电位极化扫描和线性极化扫描的电化学测试仪器。
3.根据权利要求2所述的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置，其特征在于，所述三段电极的宽度均为5～15mm，三个电极间的间隔为4～6mm。
4.根据权利要求1或2所述的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置，其特征在于，所述连接导线(4)与三段电极的焊接接头的接触电阻均小于6ohm。
5.根据权利要求1或2所述的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置，其特征在于，所述绝缘密封管(6)为环氧树脂、有机硅橡胶、酚醛树脂或聚四氟乙烯材料制成。
6.根据权利要求1或2所述的发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置，其特征在于，所述绝缘密封管(6)内径与空芯铜导线(5)内径相同，外径比空芯铜导线(5)电极外径大3～5mm，端部断面与相邻的空芯铜导线(5)电极距离为4～6mm。
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| CN201521015736.2U CN205374263U (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 一种发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置 |
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Cited By (1)
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| CN105372172A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-02 | 国家电网公司 | 一种发电机内冷水空芯铜导线腐蚀在线监测装置 |
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2015
- 2015-12-09 CN CN201521015736.2U patent/CN205374263U/zh active Active
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