一、技术原理
恒电位仪通过外部直流电源向被保护的海洋平台金属结构(如导管架、桩基)提供阴极电流,使其电位稳定在-0.85V至-1.20V(相对于铜/硫酸铜参比电极,CSE)的范围内。这一电位区间既能有效抑制腐蚀,又能避免因电位过高导致的氢脆或涂层剥离等副作用。其核心原理是通过阴极极化降低金属表面的氧化反应活性,从而延长结构使用寿命。
二、核心组件
恒电位仪本体:
提供稳定的直流电源,具备恒电位、恒电流、恒电压输出功能。
典型技术参数包括:输入电压AC 380V(三相)或AC 220V(两相),输出电流0-75A,输出电压0-75V,跟踪精度≤±0.01V。
具备过压、过流、短路保护功能,确保设备安全运行。
辅助阳极系统:
包括混合金属氧化物阳极、高硅铸铁阳极等类型,阳极消耗率低于0.1kg/(A·年)。
通过阳极地床将保护电流传递至金属结构表面,地床设计需考虑土壤电阻率、与外部管道的距离等因素。
参比电极:
铜/硫酸铜电极(CSE)是常用标准,具有长寿命、稳定性好的特点。
用于实时监测金属结构的电位变化,为恒电位仪提供反馈信号。
电缆系统:
包括阳极接线箱、阴极接线箱、连接电缆等,确保电流传输的稳定性和安全性。
三、性能特点
高精度与高稳定性:
采用先进的传感器和微处理器技术,实时测量和记录阴极保护系统的电位值,确保数据准确性。
跟踪精度≤±0.01V,恒压精度≤±1%,恒流精度≤±1%。
自动调节功能:
根据环境条件(如海水温度、盐度)或金属状态自动调整输出电流,使电位始终保持在预设范围内。
例如,在海水流速变化引发去极化效应时,动态调整输出电流密度(2-20mA/m²)。
远程通信与监控:
配备远程通信功能,支持通过计算机、手机等终端实时查看监测数据、运行状态,并进行远程控制和设置。
集成SCADA系统,实现数据远传和集中管理。
多重保护措施:
具备过压、过流、短路保护功能,防止设备损坏。
参比电极输入端具有50Hz 30VAC抗干扰特性,确保测量准确性。