[發明專利]外加電流陰極保護系統和操作該系統的方法

在審

• 申請號: 202211530799.6
• 申請日: 2022-12-01
• 公開（公告）號: CN116219442A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 維克多·拉夫特加德
• 申請（專利權）人: 沃爾沃遍達公司
• 主分類號: C23F13/06
• 分類號: C23F13/06;C23F13/04;B63B43/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;穆森

本發明涉及外加電流陰極保護系統和操作該系統的方法。該系統具有包括初級電路和次級電路的電氣電路(300)。初級電路包括：第一電極(315)，連接到電源(210；310)的正極端子以充當有源陽極；以及第二電極(317)，連接到電源(210；310)的負極端子。次級電路包括無源電極(326)，該無源電極通常與電氣電路斷開并被布置為充當后備保護，其中，第二電極(317)能連接到無源電極(326)。如果檢測到的初級電路中的輸出電壓達到最大值并且如果確定的陰極的極化電勢不足，則無源電極被布置成連接到電源。控制單元可操作以分別控制提供給初級電路和次級電路的輸出電壓，以便為每個電路提供單獨的輸出電壓。本發明還涉及配備有這種裝置的船舶及其操作方法。

技術領域

本發明涉及用于航海船舶的外加電流陰極保護，其中，船載外加電流陰極保護系統用于保護金屬部件免受腐蝕。本發明還涉及具有這種布置的航海船舶，并且還涉及用于操作這種布置的方法。

背景技術

海水是一種腐蝕性環境，用于航海推進單元的部分和其他浸入水中的金屬部分需要某種形式的陰極保護，以消除或減少這些部分的腐蝕。提供腐蝕保護的一種有效方法是使用稱為外加電流陰極保護(ICCP)的方法。ICCP系統通常用于載貨船、油輪和大型游艇。KR101066104B1公開了ICCP系統的一般原理，其中，金屬元件和陽極被附接到船舶并浸入水中。金屬元件連接到負極端子，并且陽極連接到直流電源的正極端子，以通過包括陽極、金屬元件和電解質的電氣電路提供電去鈍化電流。以這種方式，陽極為金屬部分提供腐蝕保護。通過保持被保護金屬部分的預定極化電勢，ICCP系統可以為待保護的金屬部分提供期望的保護水平。

在諸如河口的水道中移動的航海船舶將暴露于海水、淡水和包括這些的混合物的淡鹽水。隨著鹽度的降低，船舶所浸入的水的電阻率會增加。在某一時刻，腐蝕保護系統的電氣電路中的電阻可能會增加到ICCP無法將受保護結構的電勢保持在可接受的區間內的水平。傳統的ICCP系統可能會將增加的電勢和對應的低保護水平解釋為內部錯誤或由外部因素引起的故障。發生這種情況時，傳統的ICCP系統可能會關閉并切換到無源后備犧牲陽極以進行保護。在淡水或淡鹽水中，犧牲陽極將提供很少腐蝕保護或沒有腐蝕保護。

此外，存在導致CP電流需求增加，以保持受保護結構的電勢，并且在某一時刻可能會導致保護不足的情況。這些情況可能發生在船舶在水中移動時和之后的某個時間，或者當它受到水流、潮汐運動或波浪沖擊導致水相對于船體流動時。此外，雜散電流可能會增加維持保護電勢所需的電流。

本發明提供一種改進的外加電流腐蝕保護系統，旨在解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種解決上述問題的方法以及外加電流腐蝕保護系統。

該目的通過根據所附權利要求的外加電流腐蝕保護系統和用于操作該系統的方法來實現。

在隨后的文本中，本發明所使用的陰極保護系統被描述為應用于船尾驅動形式的航海推進系統，船尾驅動被安裝到船舶上的船尾板(transom)上。然而，本發明的裝置也適用于例如方位驅動或吊艙驅動和舷外驅動器。根據本發明的陰極保護系統涉及使用直流(DC)操作的外加電流陰極保護(ICCP)系統，其中，要保護的元件連接到DC電功率源的負極端子，陽極連接到DC電源的正極端子。在隨后的文本中，用于向系統供應DC功率的電源不一定是電池，而是電源可以是任何合適的電功率源，例如燃料電池單體或配備有AC/DC整流器的交流(AC)源。

除驅動單元外，陰極保護系統還可用于保護其他金屬或部分金屬部件，諸如貫穿船體的配件、調整片、船體中的各種開口/襯套和至少部分的金屬船體。