Page 86 - 腐蚀与防护2024年第十一期

蒙雪银, 等: 海上风机腐蚀监测系统应用与数据分析

1.2 海上风机腐蚀在线监测系统 2个 DTU 通信模块, 其中1个 DTU 安装于机组外
1.2.1 电阻探针传感器 ( 基础外平台处), 另1个 DTU 安装于机组内( 机舱
电阻探针传感器( TER ) 主要是通过测量腐蚀 内平台处), DTU 与腐蚀监测设备通过 RS485两线

过程中金属丝或薄膜的电阻增量计算金属损失量, 连接并传输数据, 传输协议为 Modbus 协议。通过4G
然后根据截面积与电阻的线性关系得出腐蚀速率, 网络将数据传输至云服务器以实现数据收集和展示。
特别适用于监测均匀腐蚀 [ 12 ] 。电阻探针传感器容 监测数据可通过网页或者手机 A pp 访问的形式在任
易受到温度干扰, 因此在传感器内部设置了温度补 何有网络的环境中查看。
偿传感器, 提高电阻探针测试的准确性, 消除系统性
环境误差 [ 10 ] 。
1.2.2 监测平台
海上风机腐蚀监测平台由外腐蚀监测平台和内
腐蚀监测平台两部分组成。外腐蚀监测平台被安装
固定在风机外平台格栅板上, 采用太阳能供电, 测量
参数包括风机外腐蚀量、 测量电阻、 腐蚀速率、 温度、 图1 海上风机腐蚀在线监测系统的数据传输
湿度等; 内监测平台通过壁挂方式安装于机舱内, 采 Fi g .1 Datetransmissionofon-linecorrosionmonitorin g

用机舱内电源供电, 测量参数包括机组内腐蚀量、 测 s y stemforoffshorewindturbine
量电阻、 腐蚀速率、 温度、 湿度等 [ 13 ] 。选用丝状电阻 2 结果与讨论
探针作为腐蚀传感器, 该传感器采用恒流源双向激
励, 开尔文四端测试法测试。该测试方法具有极高的 该在线监测系统运行时间为2022年7月1日

分辨率和动态范围, 电阻探针腐蚀总量为1000 μ m , 到2023年6月30日, 监测周期为1a , 测量参数主

减薄分辨率为0.1 μ m , 电阻探针材料为 Q235钢, 其 要有腐蚀速率、 腐蚀量、 温度、 相对湿度等。以下将

化学成分( 质量分数) 为: ≤0.17%C , ≤1.4%Mn , 对这些监测数据进行分析。

≤0.35%Si , ≤0.040%S , ≤0.040%P )。同时, 采用参 2.1 服役环境数据分析
比电阻测量, 降低温度效应引起的测量误差。温度 在线监测系统温度、 湿度传感器回传数据见图

传感器测量范围为-40~85℃ , 测量误差±0.5℃ , 2 。海上风机内外环境均为典型的海洋大气环境, 呈
相对湿度( RH ) 传感器测量范围为 0~100% , 测量 现明显的干 - 湿交替周期变化规律。白天温度较高,
误差≤±3% 。 相对湿度较低; 夜晚相对湿度较高, 温度较低。同
1.2.3 数据传输 时, 由于机舱内部安装了除湿机, 机舱内相对湿度整
腐蚀数据平台传输采用 4G 网络, 数据传输过 体保持在较低水平, 均处于金属腐蚀临界相对湿度
程见图1 。根据监测设备的安装位置, 机组上布置 ( 铁65% , 锌70% , 铝76% ) 以下。

图2 由在线腐蚀监测系统监测得到环境数据( 2022-07 )

Fi g 2 Environmentaldatamonitoredb y on-linecorrosionmonitorin g s y stem 2022-07 a outsidewindturbine b insidewindturbine
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