腐蚀探针组件、腐蚀监测装置和低温多效海水淡化系统的制作方法

本实用新型涉及海水淡化技术领域，特别是涉及腐蚀监测装置和低温多效海水淡化系统。

背景技术：

在低温多效蒸馏海水淡化设备的蒸发器中，传热管通常采用厚度小的薄壁金属传热材料，从而以降低热阻，提高降膜蒸发传热效率。然而，在海水脱气不充分或蒸发器密封局部损坏情况下，传热管外表面流动的浓缩热海水，容易加剧传热管腐蚀，进而造成传热管腐蚀穿孔。这种腐蚀失效会导致停产检修，不但会降低生产效率，还会造成重大的经济损失。

现有技术中一般采用电化学在线监测技术，通过监控与传热管相同牌号的棒状、针状、片状金属探针的腐蚀情况，来间接反映传热管的腐蚀状态。现有技术中，腐蚀监测装置一般包括至少一对工作电极、参比电极，通过将电极与外部具有负反馈差动放大电路的恒电位仪和电流计连接，在开路状态下测量电极电位，或在极化状态下测量响应电流计算得到极化电阻和腐蚀速率的方式，判断工作电极的腐蚀情况，从而对传热管的腐蚀状态进行分析。

现有技术存在的缺陷在于，监测装置的工作电极和传热管虽然采用相同材料，但由于加工工艺不同，在实际监测过程中，工作电极表面的腐蚀状态与传热管外壁的腐蚀状态仍然存在较大的差异，因而其测量结果难以准确反映实际情况。

如何准确地监测传热管外壁在真实低温多效蒸馏海水淡化工况环境下的腐蚀状态，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了腐蚀监测装置和低温多效海水淡化系统，从而准确地监测传热管外壁的腐蚀状态，提高生产效率。

本实用新型提供一种腐蚀探针组件，包括：

传热管坯件；

第一绝缘封堵件和第二绝缘封堵件，分别与传热管坯件的两端密封连接；

导电柱，置于传热管坯件内并与传热管坯件电接触；

导电杆，与导电柱电连接并伸出第一绝缘封堵件。

优选的，所述导电杆为导电螺钉，所述导电螺钉分别与第一绝缘封堵件、导电柱和第二绝缘封堵件螺纹连接。

较佳的，所述第一绝缘封堵件为绝缘封堵法兰，所述绝缘封堵法兰的凸缘与传热管坯件密封连接。

较佳的，所述导电柱与传热管坯件内壁过盈装配。

较佳的，所述腐蚀探针组件还包括外套管，所述外套管具有进水口和出水口，所述传热管坯件位于所述外套管内，所述导电杆延伸出第一绝缘封堵件的部分位于所述外套管外。

在本实用新型的技术方案中，该腐蚀探针组件采用传热管坯件作为工作电极，采用该腐蚀探针组件制作的腐蚀监测装置对传热管进行监测时，可以保证传热管坯件表面腐蚀状态与传热管的表面腐蚀状态相同，从而提高测量结果的准确性，提高生产效率，大幅度降低生产成本，减少经济损失。

本实用新型还提供一种腐蚀监测装置，包括电位差计、参比电极和至少一个如前述任一技术方案所述的腐蚀探针组件，所述电位差计与所述参比电极和所述至少一个腐蚀探针组件的导电杆连接。

较佳的，所述腐蚀探针组件还包括外套管，所述外套管具有进水口和出水口，所述传热管坯件位于所述外套管内，所述导电杆伸出第一绝缘封堵件的部分位于所述外套管外；

所述参比电极设置于所述外套管上，所述参比电极的一端位于外套管外，另一端位于外套管内，且所述参比电极与所述外套管密封连接。

较佳的，该腐蚀监测装置还包括电流计，所述电流计与所述外套管和所述至少一个腐蚀探针组件的导电杆连接。

较佳的，还包括与电位差计连接的存储装置，用于存储所述电位差计的测量结果。

优选的，所述至少一个腐蚀探针组件为两个，两个腐蚀探针组件的第二绝缘封堵件的端部固定连接。

可选的，所述两个腐蚀探针组件的第二绝缘封堵件的端部凸凹装配连接。

可选的，所述传热管坯件与第一绝缘封堵件和第二绝缘封堵件之间分别设有密封垫。

在本实用新型的技术方案中，该腐蚀监测装置的电位差计连接腐蚀探针组件和参比电极，在开路状态下测量电极电位，通过测量的电位判断传热管坯件的腐蚀情况，从而对传热管的腐蚀状态进行分析。因此，该腐蚀监测装置应用于低温多效海水淡化系统，可以对传热管外壁的腐蚀状态进行长期实时地跟踪监测，从而提高生产效率，大幅度降低了生产成本。

本实用新型还提供一种低温多效海水淡化系统，包括如前述任一技术方案所述的腐蚀监测装置。

该低温多效海水淡化系统的腐蚀监测装置可以实时地监测传热管外壁的腐蚀状态，监测结果的准确性较高，从而有利于延长系统的使用寿命，提高生产效率，大幅度降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例一腐蚀探针组件的一结构示意图；

图2为本实用新型实施例一腐蚀探针组件的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例二腐蚀监测装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三腐蚀监测装置的一结构示意图；

图5为本实用新型实施例三腐蚀监测装置的另一结构示意图。

附图标记：

1-腐蚀探针组件；2-传热管坯件；3-第一绝缘封堵件；

4-第二绝缘封堵件；5-导电柱；6-导电杆；7-外套管；

8-进水口；9-出水口；10-参比电极；11-腐蚀监测装置；

12-连接件；13-密封垫。

具体实施方式

为了准确地监测传热管外壁的腐蚀状态，提高生产效率，本实用新型实施例提供了腐蚀探针组件、腐蚀监测装置和低温多效海水淡化系统。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例一提供一种腐蚀探针组件1，包括：

传热管坯件2；

第一绝缘封堵件3和第二绝缘封堵件4，分别与传热管坯件2的两端密封连接；

导电柱5，置于传热管坯件2内并与传热管坯件2电接触；

导电杆6，与导电柱5电连接并伸出第一绝缘封堵件3。

如图1所示，在本实施例中，第一绝缘封堵件3、传热管坯件2和第二绝缘封堵件4密封连接，防止工艺介质的渗入。优选的，第一绝缘封堵件3、传热管坯件2和第二绝缘封堵件4保持同轴且外径相同，从而使腐蚀探针组件1表面的海水流动均匀，避免海水的不规则流动对传热管坯件2表面的电化学反应产生影响，提高监测结果的准确性。

第一绝缘封堵件3采用绝缘非金属材料，例如，包括聚氯乙烯塑料或聚四氟乙烯塑料。通常情况下第一绝缘封堵件3采用聚氯乙烯塑料；当海水温度较高时，第一绝缘封堵件3采用聚四氟乙烯塑料。第一绝缘封堵件3的具体形状不限，例如，在本实施例中，第一绝缘封堵件3为绝缘封堵法兰，绝缘封堵法兰的凸缘与传热管坯件2密封连接，从而便于腐蚀探针组件1的安装和拆卸。

较佳的，传热管坯件2的内壁和导电柱5过盈配合，保证传热管坯件2和导电柱5之间能够传递电信号。传热管坯件2选用在役传热管的截取管件或与传热管相同材质和生产工艺的库存管件，例如，材质可以为铝合金、铜合金、不锈钢、或钛合金，从而保证了传热管坯件2能准确地反映在役传热管外壁的腐蚀状态。通常，在役传热管的外径尺寸为19～25mm，壁厚0.4～2.0mm。为了进一步保证传热管坯件2的表面状态与传热管相同，较佳的，传热管坯件2的外径为19～25mm，壁厚为0.4～2.0mm。

导电柱5的具体材料不限，例如，可以为铝合金导电柱或铜合金导电柱，优选用与传热管坯件2的热膨胀系数相当或更高的材料，从而保证导电柱5与传热管坯件2之间的电信号传递不受外部的温度影响。

请继续参照如图1所示，在本实施例中，导电杆6为导电螺钉，导电杆6的一端伸出导电柱5与第二绝缘封堵件4螺纹连接，另一端伸出第一绝缘封堵件3，有利于腐蚀探针组件1的装配和拆卸。导电杆6的具体材料不限，优选用导电性较好的铜合金。

在本实用新型的技术方案中，该腐蚀探针组件1采用传热管坯件2作为工作电极，采用该腐蚀探针组件1制作的腐蚀监测装置对传热管进行监测时，可以保证传热管坯件2表面腐蚀状态与传热管的表面腐蚀状态相同，从而提高测量结果的准确性。

如图2所示，本实施例中，腐蚀探针组件1还包括外套管7，外套管7具有进水口8和出水口9，传热管坯件2位于外套管7内，导电杆6延伸出第一绝缘封堵件3的部分位于外套管7外。

外套管7的材料不限，例如，可以为塑料钢或金属。外套管7与第一绝缘封堵件3的密封连接，使外套管7的内壁、第一绝缘封堵件3、传热管坯件2的外壁和第二绝缘封堵件4形成供海水流动的腔室，此外进水口8和出水口9可以控制海的流速，从而使传热管坯件2的表面状态与传热管相同，采用该腐蚀探针组件1制作的腐蚀监测装置应用于低温多效海水淡化系统，可以对传热管外壁的腐蚀状态进行精确地监测，从而提高生产效率，大幅度降低生产成本，减少经济损失。

实施例二

如图3所示，本实用新型提供一种腐蚀监测装置11，包括电位差计、参比电极10和至少一个如前述实施例一的腐蚀探针组件1，电位差计与参比电极10和至少一个腐蚀探针组件1的导电杆6连接。

电位差计连接腐蚀探针组件1和参比电极10，当腐蚀探针组件1和参比电极10置于海水中时，电位差计在开路状态下测量电极电位，通过测量结果判断传热管坯件2的腐蚀情况，从而对传热管的腐蚀状态进行分析。电位差计优选用测量灵敏度μV级的高灵敏度电位差计或具有负反馈差动放大电路的恒电位仪，从而精确地测量电极电位。

在本实用新型的技术方案中，该腐蚀监测装置11的电位差计连接腐蚀探针组件1和参比电极10，在开路状态下测量电极电位，通过测量的电位判断传热管坯件2的腐蚀情况，从而对传热管的腐蚀状态进行分析。因此，该腐蚀监测装置11应用于低温多效海水淡化系统，可以对传热管外壁的腐蚀状态进行长期实时地跟踪监测，从而提高生产效率，大幅度降低了生产成本。

当至少一个腐蚀探针组件1还包括具有进水口8和出水口9的外套管7时，外套管7采用金属外套管，该金属外套管可以作为腐蚀极化曲线腐蚀监测技术的对电极，使腐蚀探针组件1适用于腐蚀极化曲线腐蚀监测技术。金属外套管的具体类型不限，例如可以为不锈钢，优选的，金属外套管采用316L或更高耐蚀等级的不锈钢外套管。

该腐蚀监测装置11还包括电流计，该电流计与外套管7和前述至少一个腐蚀探针组件1的导电杆6连接。当外套管7内注入海水时，电流计在极化状态下通过测量不同极化电位下的响应电流计算得到极化电阻和腐蚀速率，判断传热管坯件2的腐蚀情况，从而对传热管的腐蚀状态进行分析。电流计优选用测量灵敏度达到pA级的电流计，从而精确地测量微小响应电流。通过该腐蚀监测装置11，可以采用开路电位法、线性极化法、弱极化法和电化学阻抗法等多种电化学在线监测技术对传热管的腐蚀状态进行监测。

参比电极10设置于外套管7上，参比电极10的一端位于外套管7外，另一端位于外套管7内，且参比电极10与外套管7密封连接。如图3所示，具体的，参比电极10设置于外套管7上，并且参比电极10的一端密封式地延伸至外套管7内，并且延伸至外套管7内的一端的端面与传热管坯件2距离为1～2mm，从而保证参比电极10延伸至外套管7内的一端与传热管坯件2相同。

参比电极10与外套管7的连接方式不限，在本实施例中，参比电极10与外套管7之间设有连接件12。参比电极10与连接件12的连接方式不限，例如，可以为焊接或螺钉连接；连接件12与外套管7密封连接，从而避免海水通过连接件12渗出。

参比电极10选用具有长效、稳定、低维护特点的长效固体参比电极10，例如，包括固体银氯化银参比电极10和二氧化锰参比电极10，从而减少内参比溶液流失产生的电位漂移问题，提高测量稳定性。

较佳的，腐蚀监测装置11还包括与电位差计和电流计连接的存储装置，用于存储电位差计和电流计的测量结果。

实施例三

如图4所示，本实施例提供的腐蚀监测装置11，相比于实施例二，设有两个腐蚀探针组件1，两个腐蚀探针组件1的第二绝缘封堵件4的端部连接。两个腐蚀探针组件1的第二绝缘封堵件4的连接方式不限，例如，包括为粘接、铆钉连接或螺钉连接。如图5所示，在本实施例中，两个腐蚀探针组件1的第二绝缘封堵件4的端部凸凹装配连接。

较佳的，传热管坯件2与第一绝缘封堵件3之间、传热管坯件2与第二绝缘封堵件4之间设有密封垫13，密封垫13的具体类型不限，例如，可以采用耐温硅胶垫或橡胶垫，厚度为1～4mm。

该腐蚀监测装置11应用于低温多效海水淡化系统，可以对传热管外壁的腐蚀状态进行长期实时地跟踪监测，从而提高生产效率，大幅度降低了生产成本。此外，通过该腐蚀监测装置11，还可以采用开路电位法、线性极化法、弱极化法、电化学阻抗法和电化学噪声测量法等多种电化学在线监测技术对传热管的腐蚀状态进行监测。

实施例四

本实用新型还提供一种低温多效海水淡化系统，包括如前述实施例三的腐蚀监测装置11。

该低温多效海水淡化系统的腐蚀监测装置可以实时地监测传热管外壁的腐蚀状态，监测结果的准确性较高，从而有利于延长系统的使用寿命，提高生产效率，大幅度降低生产成本。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。