專利名稱：保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法及裝置。
背景技術(shù)：
金屬材料被腐蝕會(huì)給相關(guān)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害。目前金屬防腐常采用以下兩種方法 一個(gè) 是隔離法將金屬材料與腐蝕介質(zhì)如水、土壤、空氣等隔離開(kāi)來(lái)防腐，這類方法包括噴涂油 漆、纏繞膠帶、內(nèi)襯塑料等。另一個(gè)是陰極保護(hù)法就是將金屬材料作為陰極，另加一陽(yáng)極， 并令直流電源在陽(yáng)極和金屬材料之間加一電場(chǎng)，通過(guò)腐蝕陽(yáng)極，保護(hù)陰極的金屬材料免于被 腐蝕。上述隔離法和陰極保護(hù)法都存在缺陷，隔離法的防護(hù)層容易脫落或有針孔時(shí)就會(huì)失去 保護(hù)作用。而陰極保護(hù)法很難使保護(hù)物的各處都能達(dá)到保護(hù)電位，如管線和容器的內(nèi)側(cè)，所 以保護(hù)范圍有局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不需對(duì)設(shè)備及結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，成本低、保護(hù)范圍廣、保護(hù)均勻， 保護(hù)效果好的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法及裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法，將需要保 護(hù)的金屬件的二端分別與交流電源相連，使通過(guò)金屬件的電流密度至少為0.5A/m2。
本發(fā)明的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法，其中所述交流電源的電壓等于或小于 36V，交流電源的頻率大于50Hz，通過(guò)所述金屬件的電流密度為0.8—1000A/m2。
本發(fā)明的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法，其中所述金屬件包括采用金屬材料制 成的設(shè)備、管線、容器、船舶，建筑物內(nèi)金屬構(gòu)件、鍋爐。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)上述保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的裝置，包括振蕩器、驅(qū)動(dòng)電 路和逆變器，振蕩器信號(hào)輸入驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)逆變器。
本發(fā)明的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的裝置，其中所述逆變器為IGBT大功率 逆變器，逆變器通過(guò)變壓器輸出交變電流。
本發(fā)明的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法，是將需要保護(hù)的金屬件的二端分別與 交流電源相連，使通過(guò)金屬件的電流密度至少為0.5A/m2。實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置包括振蕩器、 驅(qū)動(dòng)電路和逆變器，振蕩器與驅(qū)動(dòng)電路相連，驅(qū)動(dòng)電路與逆變器相連。由于高頻電流在金屬 導(dǎo)體內(nèi)的"趨膚效應(yīng)"，使用金屬件表面集中大量自由電子，這些電子是帶負(fù)電荷的，所以重 構(gòu)了金屬件和腐蝕介質(zhì)之間的電荷分布，電子排斥具有氧化性的負(fù)離子，從而具有防腐、防 坭作用。本發(fā)明的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法及裝置適用于船舶，港口，海洋鉆 井平臺(tái)，石油、化工管線，各種金屬容器、設(shè)備，鐵路，鍋爐，換熱設(shè)備，空調(diào)，發(fā)動(dòng)機(jī)汽 缸活塞，橋梁，建筑物內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)的防腐、防垢。
作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的裝置的一種實(shí)施方式的電路
圖3是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的裝置的另一種實(shí)施方式的電 路圖4是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的裝置的振蕩器的電路圖； 圖5是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的裝置的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法，將需要保護(hù)的金厲件1 的二端分別與交流電源2相連，交流電源2的頻率大于50Hz,使通過(guò)金屬件l的電流密度至 少為0. 5A/m2。
上述交流電源2的電壓等于或小于36V，其優(yōu)選取值范圍為3V—36V,交流電源2的頻率 可以為500Hz—5kHz，通過(guò)上述金屬件1的電流密度的優(yōu)選取值范圍可以是0. 8—1000A/m2。
上述金屬件1包括采用金屬材料制成的設(shè)備、管線、容器、船舶，建筑物內(nèi)金屬構(gòu)件、 鍋爐。
如圖2所示，實(shí)現(xiàn)上述的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的裝置，包括變壓器， 變壓器將380V或220V工業(yè)電源變壓成36V以下安全電壓，再通過(guò)整流將交流整流成36V 直流電，作為振蕩器- 驅(qū)動(dòng)電路和逆變器韻電源，振蕩器信號(hào)輸入驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng) 逆變器，逆變器可將輸出的電流逆變成高頻交流電，逆變器為IGBT大功率逆變器，逆變器輸 出的電流的大小采用可調(diào)電阻調(diào)整。其中的驅(qū)動(dòng)電路可以是如圖4所示的電路，也可以是其 他公知的可以用于驅(qū)動(dòng)逆變器的驅(qū)動(dòng)電路。
如圖3所示，實(shí)現(xiàn)上述的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的裝置，包括振蕩器、 驅(qū)動(dòng)電路和逆變器，振蕩器信號(hào)輸入驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)逆變器，逆變器可將輸出的電 流逆變成高頻交流電，逆變器為IGBT大功率逆變器，逆變器通過(guò)變壓器輸出交變電流。其中 的振蕩器可以是如圖4所示，也可以是其他公知的振蕩器。其中的驅(qū)動(dòng)電路可以是如圖5所 示的電路，也可以是其他公知的可以用于驅(qū)動(dòng)逆變器的驅(qū)動(dòng)電路。
實(shí)施例h
在多個(gè)相同的水池內(nèi)[500 ramX500咖X500咖]分別放置多個(gè)相同鋼管結(jié)構(gòu)的金屬件1， 長(zhǎng)250mm、直徑50 mra、壁厚3 mm，水池內(nèi)充滿飽和鹽水，其中一個(gè)不采取任何措施，多個(gè)鋼 管采用本法進(jìn)行防腐，其中一個(gè)所連通的交流電源2的頻率為2kHz，通過(guò)鋼管的電流密度為 2A/m2，另一個(gè)所連通的交流電源2的頻率為200Hz，通過(guò)鋼管的電流密度為0.8A/m2，再一個(gè) 所連通的交流電源2的頻率為50Hz，通過(guò)鋼管的電流密度為0.5A/m2，還一個(gè)所連通的交流電 源2的頻率為lkHz，通過(guò)鋼管的電流密度為lA/ra2，又一個(gè)所連通的交流電源2的頻率為4kHz， 通過(guò)鋼管的電流密度為10A/m2，又一個(gè)所連通的交流電源2的頻率為3kHz，通過(guò)鋼管的電流
密度為50A/m2，又一個(gè)所連通的交流電源2的頻率為0. 8kHz，通過(guò)鋼管的電流密度為800A/m2， 對(duì)其進(jìn)行一個(gè)星期、 一個(gè)月、半年的觀察，未實(shí)施防腐的鋼管所在的水池一個(gè)星期水質(zhì)就混 濁， 一個(gè)月已發(fā)稠，半年管子已明顯有腐蝕痕跡，而實(shí)施本發(fā)明防腐的鋼管所在的水池水質(zhì) 清晰、透明，鋼管無(wú)任何腐蝕痕跡。上述使鋼管通一高頻電流，由于高頻電流在金屬導(dǎo)體內(nèi) 的"趨膚效應(yīng)"，使用鋼管表面集中大量自由電子，這些電子是帶負(fù)電荷的，所以重構(gòu)了鋼管 和腐蝕介質(zhì)之間的電荷分布，電子排斥具有氧化性的負(fù)離子，從而具有防腐作用。 實(shí)施例2:
在兩個(gè)相同的鍋爐容器內(nèi)分別多次注入水，其中一個(gè)不采取任何措施，多個(gè)鍋爐容器結(jié) 構(gòu)的金屬件1采用本法進(jìn)行防垢，其中一個(gè)所連通的交流電源2的頻率為2kHz，通過(guò)鍋爐容 器的電流密度為2A/m2，另一個(gè)所連通的交流電源2的頻率為200Hz,通過(guò)鍋爐容器的電流密 度為0. 8A/m2，再一個(gè)所連通的交流電源2的頻率為50Hz,通過(guò)鍋爐容器的電流密度為0. 5A/m2, 還一個(gè)所連通的交流電源2的頻率為lkHz，通過(guò)鍋爐容器的電流密度為1A/m2,又一個(gè)所連 通的交流電源2的頻率為4kHz,通過(guò)鍋爐容器的電流密度為10A/m2，又一個(gè)所連通的交流電 源2的頻率為3kHz，通過(guò)鍋爐容器的電流密度為500A/m2，又一個(gè)所連通的交流電源2的頻 率為0.8kHz,通過(guò)鍋爐容器的電流密度為1000A/m2,對(duì)其進(jìn)行一個(gè)星期、 一個(gè)月、半年的觀 察，未實(shí)施防腐的鍋爐容器的內(nèi)壁所結(jié)的水垢明顯多于實(shí)施本發(fā)明防垢的鍋爐容器。上述使 鍋爐容器通一高頻電流，由于高頻電流在金屬導(dǎo)體內(nèi)的"趨膚效應(yīng)"，使用鍋爐容器各個(gè)表面 集中大量自由電子，這些電子是帶負(fù)電荷的，所以重構(gòu)了鍋爐容器和腐蝕介質(zhì)之間的電荷分 布，電子排斥具有氧化性的負(fù)離子，從而具有防垢作用。
權(quán)利要求
1.保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法，其特征在于將需要保護(hù)的金屬件(1)的二端分別與交流電源(2)相連，使通過(guò)金屬件的電流密度至少為0.5A/m2。
2. 按照權(quán)利要求1所述的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法，其特征在于所述交 流電源(2)的電壓等于或小于36V，交流電源的頻率大于50Hz，通過(guò)所述金屬件(1)的電 流密度為0. 8—1000A/m2。
3. 按照權(quán)利要求2所述的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法，其特征在于所述金 屬件(1)包括采用金屬材料制成的設(shè)備、管線、容器、船舶，建筑物內(nèi)金屬構(gòu)件、鍋爐。
4. 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1或2或3所述的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的裝置，其特 征在于包括振蕩器、驅(qū)動(dòng)電路和逆變器，振蕩器信號(hào)輸入驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)逆變器。
5. 按照權(quán)利要求4所述的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法的裝置，其特征在于 所述逆變器為IGBT大功率逆變器，逆變器通過(guò)變壓器輸出交變電流。
全文摘要
一種保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法，是將需要保護(hù)的金屬件(1)的二端分別與交流電源(2)相連，使通過(guò)金屬件的電流密度至少為0.5A/m²。實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置包括振蕩器、驅(qū)動(dòng)電路和逆變器，振蕩器信號(hào)輸入驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)逆變器。由于高頻電流在金屬導(dǎo)體內(nèi)趨膚效應(yīng)，使用金屬件表面集中大量自由電子，這些電子是帶負(fù)電荷，電子排斥具有氧化性負(fù)離子，從而具有防腐、防垢作用。其適用于船舶，海洋鉆井平臺(tái)，石油、化工管線，各種金屬容器、設(shè)備，鍋爐，空調(diào)，發(fā)動(dòng)機(jī)，橋梁的防腐、防垢。其目的是提供一種不需對(duì)設(shè)備及結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，成本低、保護(hù)范圍廣、保護(hù)均勻，保護(hù)效果好的保護(hù)金屬表面不被腐蝕、不結(jié)垢的方法及裝置。
文檔編號(hào)C23F15/00GK101104937SQ20071012042
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者楊木林 申請(qǐng)人:楊木林