一種貫流式水輪機(jī)腐蝕試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種貫流式水輪機(jī)防腐蝕模型裝置，該裝置由水箱、進(jìn)水管、流速表、壓力表、閥門(mén)、貫流式水輪機(jī)模型、排水箱、水泵、回水管、水箱支座、模型支座、排水箱支座、水泵支座、恒電位儀、數(shù)字萬(wàn)用表、帶絕緣殼導(dǎo)電電極、電極、排氣閥組成；本裝置可以指導(dǎo)真機(jī)電化學(xué)保護(hù)方案設(shè)計(jì)。同時(shí)，該裝置還可以通過(guò)模型試驗(yàn)，對(duì)貫流式水輪機(jī)模型中的潛在均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕等問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估和預(yù)判，為真實(shí)機(jī)組設(shè)計(jì)制造提供參考依據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種貫流式水輪機(jī)腐蝕試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種腐蝕試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置，是一種能夠評(píng)估貫流式水輪機(jī)腐蝕問(wèn)題并進(jìn) 行電化學(xué)保護(hù)和效果預(yù)測(cè)的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 貫流式水輪機(jī)是潮汐電站選型的一種典型水輪機(jī)。在作為潮汐電站水輪機(jī)組進(jìn)行 發(fā)電時(shí)，貫流式水輪機(jī)面臨著海水介質(zhì)的嚴(yán)重腐蝕問(wèn)題，例如均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、電偶腐蝕、 縫隙腐蝕等。如果沒(méi)有事先考慮到這些問(wèn)題，將在機(jī)組運(yùn)行后出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕失效問(wèn)題，給 電站帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，提前在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下利用腐蝕模型裝置進(jìn)行模型試驗(yàn)，對(duì)各 種腐蝕問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)，并做好相應(yīng)的防腐蝕對(duì)策，對(duì)杜絕貫流式水輪機(jī)真機(jī)的嚴(yán)重腐 蝕問(wèn)題具有重要意義。另外，針對(duì)潮汐電站貫流式水輪機(jī)的電化學(xué)防腐蝕保護(hù)方案設(shè)計(jì)而 言，目前只是基于經(jīng)驗(yàn)性的計(jì)算而獲得的，如果可以在貫流式水輪機(jī)模型裝置上對(duì)電化學(xué) 保護(hù)方案進(jìn)行提前試驗(yàn)、評(píng)估保護(hù)效果并進(jìn)行合理優(yōu)化對(duì)該類(lèi)機(jī)組的防腐蝕處理效果改善 和提升具有顯著的幫助。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了準(zhǔn)確評(píng)估和預(yù)測(cè)海水介質(zhì)中貫流式水輪機(jī)的腐蝕問(wèn)題，并進(jìn)行電化學(xué)保護(hù)方 案的效果預(yù)測(cè)和優(yōu)化，本發(fā)明提出了一種試驗(yàn)裝置，可以在實(shí)驗(yàn)室條件下準(zhǔn)確預(yù)測(cè)評(píng)估海 水貫流式水輪機(jī)的均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕等各種潛在腐蝕問(wèn)題，以針對(duì)真 機(jī)提供相應(yīng)的防護(hù)對(duì)策。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室條件下，利用該模型裝置對(duì)電化學(xué)保護(hù)的電極分布 情況進(jìn)行優(yōu)化，并評(píng)估預(yù)測(cè)貫流式水輪機(jī)主要部件的保護(hù)效果，以指導(dǎo)貫流式水輪機(jī)真機(jī) 電化學(xué)保護(hù)方案的設(shè)計(jì)。本發(fā)明的技術(shù)方案是：該裝置由水箱（1)、第一進(jìn)水管（2)、流速 表（32)、第二進(jìn)水管（31)、壓力表（33)、閥門(mén)（3)、貫流式水輪機(jī)模型（4)、排水箱（5)、水 泵（6)、回水管（7)、水箱支座（8)、模型支座（9)、排水箱支座（10)、水泵支座（11)、恒電位 儀（12)、數(shù)字萬(wàn)用表（13)、帶絕緣殼導(dǎo)電電極（19)、電極（22)、第一排氣閥（34)組成；第一 進(jìn)水管（2)與水箱（1)焊接連接，第一進(jìn)水管（2)與流速表（32)進(jìn)水端螺栓連接，流速表 (32)出水端與第二進(jìn)水管（31)螺栓連接，壓力表（33)與第二進(jìn)水管（31)焊接連接，第二 進(jìn)水管（31)與閥門(mén)（3)螺栓連接，閥門(mén)（3)與貫流式水輪機(jī)模型（4)螺栓連接，貫流式水 輪機(jī)模型（4)與排水箱（5)螺栓連接，第一排氣閥（34)與排水箱（5)焊接連接，排水箱（5) 與水泵（6)螺栓連接，水泵（6)與回水管（7)螺栓連接，回水管（7)與水箱（1)螺栓連接， 水箱（1)與水箱支座（8)螺栓連接，貫流式水輪機(jī)模型（4)與模型支座（9)螺栓連接，排水 箱（5)與排水箱支座（10)螺栓連接，水泵（6)與水泵支座（11)螺栓連接。
[0004] 技術(shù)效果
[0005] 本發(fā)明搭建了實(shí)驗(yàn)室條件下分析研究大型貫流式水輪機(jī)腐蝕問(wèn)題的一個(gè)試驗(yàn)平 臺(tái)。該發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)水溶液貯存、水溶液循環(huán)流動(dòng)和密封、流速和壓力測(cè)量與調(diào)節(jié)、輔助陽(yáng) 極用電極放置和電流輸入、電位測(cè)量用電極放置和測(cè)試的功能?；谠撗b置可以在實(shí)驗(yàn)室 環(huán)境下模擬大型貫流式水輪機(jī)在不同的介質(zhì)環(huán)境（如河水、海水等）下靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)情況 下泡體、堅(jiān)井、管型座、導(dǎo)葉、導(dǎo)葉內(nèi)配、導(dǎo)葉外配、轉(zhuǎn)輪、轉(zhuǎn)輪室、尾水管的點(diǎn)腐蝕、均勻腐 蝕、電偶腐蝕的問(wèn)題，也可以模擬不同部件連接處的縫隙腐蝕問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)調(diào)整輔助陽(yáng)極 用電極放置和電流輸入，結(jié)合電位測(cè)量電極的測(cè)量表征，可以實(shí)現(xiàn)貫流式水輪機(jī)主要部件 電化學(xué)腐蝕防護(hù)電位的合理分布優(yōu)化。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007] 圖2是貫流水輪機(jī)模型電化學(xué)保護(hù)試驗(yàn)裝置圖。
[0008] 其中：1為水箱、2為第一進(jìn)水管、32為流速表、31為第二進(jìn)水管、33為壓力表、3為 閥門(mén)、4為貫流式水輪機(jī)模型、5為排水箱、6為水泵、7為回水管、8為水箱支座、9為模型支 座、10為排水箱支座、11為水泵支座、12為恒電位儀、13為數(shù)字萬(wàn)用表、19為帶絕緣殼導(dǎo)電 電極、22為電極、34為第一排氣閥、35為第二排氣閥。在貫流式水輪機(jī)模型中，14為進(jìn)水絕 緣錐管、15為筒形件、16為泡體、23為堅(jiān)井、24為管型座、17為導(dǎo)葉、25為轉(zhuǎn)輪、26為導(dǎo)葉外 配、27為導(dǎo)葉內(nèi)配、28為轉(zhuǎn)輪室、29為尾水管、18為排水絕緣錐管、35為第二排氣閥。30為 負(fù)輸出端，21為正輸出端，20為測(cè)量端子。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述：
[0010] 如圖1、圖2所示，貫流式水輪機(jī)腐蝕試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置，該裝置主要包括：水箱1、第一 進(jìn)水管2、流速表32、第二進(jìn)水管31、壓力表33、閥門(mén)3、貫流式水輪機(jī)模型4、排水箱5、水泵 6、回水管7、水箱支座8、模型支座9、排水箱支座10、水泵支座11、恒電位儀12、數(shù)字萬(wàn)用表 13、帶絕緣殼導(dǎo)電電極19、電極22、第一排氣閥34。
[0011] 第一進(jìn)水管2與水箱1焊接連接，第一進(jìn)水管2與流速表32進(jìn)水端螺栓連接，流 速表32出水端與第二進(jìn)水管31螺栓連接，壓力表33與第二進(jìn)水管31焊接連接，第二進(jìn)水 管31與閥門(mén)3螺栓連接，閥門(mén)3與貫流式水輪機(jī)模型4螺栓連接，貫流式水輪機(jī)模型4與 排水箱5螺栓連接，第一排氣閥34與排水箱5焊接連接，排水箱5與水泵6螺栓連接，水泵 6與回水管7螺栓連接，回水管7與水箱1螺栓連接。水箱1與水箱支座8螺栓連接。貫流 式水輪機(jī)模型4與模型支座9螺栓連接。排水箱5與排水箱支座10螺栓連接。水泵6與 水泵支座11螺栓連接。
[0012] 如圖2所示，貫流式水輪機(jī)模型4主要包括進(jìn)水絕緣錐管14、筒形件15、泡體16、 堅(jiān)井23、管型座24、導(dǎo)葉17、轉(zhuǎn)輪25、排水絕緣錐管18、第二排氣閥35。進(jìn)水絕緣錐管14 與筒形件15之間螺栓連接，并以靜密封形式進(jìn)行密封。第二排氣閥35與筒形件15之間焊 接連接。排水筒形件15與管型座24之間螺栓連接，并以靜密封形式進(jìn)行密封。管型座24 與導(dǎo)葉外配26之間螺栓連接，并以靜密封形式進(jìn)行密封。導(dǎo)葉外配26與轉(zhuǎn)輪室28之間螺 栓連接，并以靜密封形式進(jìn)行密封。轉(zhuǎn)輪室28與尾水管29之間螺栓連接，并以靜密封形式 進(jìn)行密封。尾水管29與排水絕緣錐管18之間螺栓連接，并以靜密封形式密封。堅(jiān)井23與 筒形件15、泡體16之間焊接連接。導(dǎo)葉17插入導(dǎo)葉外配26,并以動(dòng)密封形式密封，導(dǎo)葉17 可以轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)輪25插入導(dǎo)葉內(nèi)配27,并以動(dòng)密封形式密封，轉(zhuǎn)輪25可以轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013] 多個(gè)帶絕緣殼導(dǎo)電電極19通過(guò)螺栓連接在進(jìn)水絕緣錐管14和排水絕緣錐管18 上，并以靜密封形式密封。恒電位儀12中對(duì)應(yīng)的N個(gè)負(fù)輸出端30串聯(lián)與泡體16焊接連接。 恒電位儀12中的N個(gè)正輸出端21與N個(gè)帶絕緣殼導(dǎo)電電極19外端焊接并包覆絕緣漆，每 個(gè)帶絕緣殼導(dǎo)電電極19內(nèi)端與貫流式水輪機(jī)模型4中的數(shù)量不等的多個(gè)起到輔助陽(yáng)極作 用的電極22焊接并包覆絕緣漆。這些起到輔助陽(yáng)極作用的電極22在筒形件15內(nèi)壁、泡體 16外壁、管型座24內(nèi)壁、導(dǎo)葉外配26內(nèi)壁、轉(zhuǎn)輪室28內(nèi)壁、尾水管29內(nèi)壁沿貫流式水輪機(jī) 模型4的圓周方向上均勻分布，且每一圓周方向上放置的起到輔助陽(yáng)極作用的電極22并聯(lián) 焊接連接到一個(gè)帶絕緣殼導(dǎo)電電極19內(nèi)端上。
[0014] 數(shù)字萬(wàn)用表13中的K個(gè)測(cè)量端子20與貫流式水輪機(jī)模型4中的K個(gè)帶絕緣殼導(dǎo) 電電極19外端焊接并包覆絕緣漆，所對(duì)應(yīng)的每個(gè)帶絕緣殼導(dǎo)電電極19內(nèi)端與貫流式水輪 機(jī)模型4起到電位測(cè)量作用的電極22焊接并包覆絕緣漆。電極22牢固粘貼到要測(cè)試部件 的表面，并與其他部件絕緣，以測(cè)量該部位的電位值。對(duì)靜態(tài)情況下，可以將電位測(cè)量作用 的電極22牢固粘貼到轉(zhuǎn)輪25上。
[0015] 最后，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于上述的實(shí)施例。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。倘若這些改動(dòng)和變形屬于本發(fā) 明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變形在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種貫流式水輪機(jī)腐蝕試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置，其特征是：由水箱（1)、第一進(jìn)水管（2)、流速 表（32)、第二進(jìn)水管（31)、壓力表（33)、閥門(mén)（3)、貫流式水輪機(jī)模型（4)、排水箱（5)、水 泵（6)、回水管（7)、水箱支座（8)、模型支座（9)、排水箱支座（10)、水泵支座（11)、恒電位 儀（12)、數(shù)字萬(wàn)用表（13)、帶絕緣殼導(dǎo)電電極（19)、電極（22)、第一排氣閥（34)組成；第一 進(jìn)水管（2)與水箱（1)焊接連接，第一進(jìn)水管（2)與流速表（32)進(jìn)水端螺栓連接，流速表 (32)出水端與第二進(jìn)水管（31)螺栓連接，壓力表（33)與第二進(jìn)水管（31)焊接連接，第二 進(jìn)水管（31)與閥門(mén)（3)螺栓連接，閥門(mén)（3)與貫流式水輪機(jī)模型（4)螺栓連接，貫流式水 輪機(jī)模型（4)與排水箱（5)螺栓連接，第一排氣閥（34)與排水箱（5)焊接連接，排水箱（5) 與水泵（6)螺栓連接，水泵（6)與回水管（7)螺栓連接，回水管（7)與水箱⑴螺栓連接， 水箱（1)與水箱支座（8)螺栓連接，貫流式水輪機(jī)模型（4)與模型支座（9)螺栓連接，排水 箱（5)與排水箱支座（10)螺栓連接，水泵（6)與水泵支座（11)螺栓連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貫流式水輪機(jī)腐蝕試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置，其特征是：所述的貫流式 水輪機(jī)模型（4)由進(jìn)水絕緣錐管（14)、筒形件（15)、泡體（16)、堅(jiān)井（23)、管型座（24)、導(dǎo) 葉（17)、轉(zhuǎn)輪（25)、排水絕緣錐管（18)、第二排氣閥（35)組成；進(jìn)水絕緣錐管（14)與筒形 件（15)之間螺栓連接，并以靜密封形式進(jìn)行密封，第二排氣閥（35)與筒形件（15)之間焊 接連接，排水筒形件（15)與管型座（24)之間螺栓連接，并以靜密封形式進(jìn)行密封，管型座 (24)與導(dǎo)葉外配（26)之間螺栓連接，并以靜密封形式進(jìn)行密封，導(dǎo)葉外配（26)與轉(zhuǎn)輪室 (28)之間螺栓連接，并以靜密封形式進(jìn)行密封，轉(zhuǎn)輪室（28)與尾水管（29)之間螺栓連接， 并以靜密封形式進(jìn)行密封，尾水管（29)與排水絕緣錐管（18)之間螺栓連接，并以靜密封形 式密封，堅(jiān)井（23)與筒形件（15)、泡體（16)之間焊接連接，導(dǎo)葉（17)插入導(dǎo)葉外配（26)， 并以動(dòng)密封形式密封，導(dǎo)葉（17)可以轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)輪（25)插入導(dǎo)葉內(nèi)配（27)，并以動(dòng)密封形式 密封，轉(zhuǎn)輪（25)可以轉(zhuǎn)動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貫流式水輪機(jī)腐蝕試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置，其特征是：所述的多個(gè)帶 絕緣殼導(dǎo)電電極（19)通過(guò)螺栓連接在進(jìn)水絕緣錐管（14)和排水絕緣錐管（18)上，并以靜 密封形式密封，恒電位儀（12)中對(duì)應(yīng)的N個(gè)負(fù)輸出端（30)串聯(lián)與泡體（16)焊接連接，恒 電位儀（12)中的N個(gè)正輸出端（21)與N個(gè)帶絕緣殼導(dǎo)電電極（19)外端焊接并包覆絕緣 漆，每個(gè)帶絕緣殼導(dǎo)電電極（19)內(nèi)端與貫流式水輪機(jī)模型（4)中的數(shù)量不等的多個(gè)起到輔 助陽(yáng)極作用的電極（22)焊接并包覆絕緣漆，這些起到輔助陽(yáng)極作用的電極（22)在筒形件 (15)內(nèi)壁、泡體（16)外壁、管型座（24)內(nèi)壁、導(dǎo)葉外配（26)內(nèi)壁、轉(zhuǎn)輪室（28內(nèi)壁）、尾水 管（29)內(nèi)壁沿貫流式水輪機(jī)模型（4)的圓周方向上均勻分布，且每一圓周方向上放置的起 到輔助陽(yáng)極作用的電極（22)并聯(lián)焊接連接到一個(gè)帶絕緣殼導(dǎo)電電極（19)內(nèi)端上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貫流式水輪機(jī)腐蝕試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置，其特征是：所述的數(shù)字萬(wàn) 用表（13)中的K個(gè)測(cè)量端子（20)與貫流式水輪機(jī)模型（4)中的K個(gè)帶絕緣殼導(dǎo)電電極 (19)外端焊接并包覆絕緣漆，所對(duì)應(yīng)的每個(gè)帶絕緣殼導(dǎo)電電極（19)內(nèi)端與貫流式水輪機(jī) 模型（4)起到電位測(cè)量作用的電極（22)焊接并包覆絕緣漆，電極（22)牢固粘貼到要測(cè)試 部件的表面，并與其他部件絕緣，以測(cè)量該部位的電位值，對(duì)靜態(tài)情況下，可以將電位測(cè)量 作用的電極（22)牢固粘貼到轉(zhuǎn)輪（25)上。
【文檔編號(hào)】G01N17/02GK104122197SQ201410384811
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】李景, 文道維, 吳彥軍, 賈朋剛, 劉玉鑫, 包鳳英, 過(guò)潔, 程廣福, 侯世璞 申請(qǐng)人:哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司