工作原理7:基于电化学腐蚀原理,通过向金属结构施加外加电流使其成为阴极。利用参比电极测量电位,根据电位差调节极化电流输出,将金属结构的电位保持在设定的保护电位范围内(通常为 - 0.85V 至 - 1.1V CSE,根据海水温度、盐度调整),从而抑制腐蚀反应。
功能特点
电位控制:内置精密电路和控制系统,可实时监测被保护金属结构的电位,根据预设值自动调节,控制精度高,能确保金属结构始终处于阴极保护状态。
稳定电流输出:采用恒流源供电方式,可根据金属结构电位变化自动调整输出电流大小,保证电流稳定性和可靠性,实现均匀保护,避免局部过保护或欠保护。
数据监测与通信:支持 Modbus TCP/IP 或 OPC UA 协议,可接入平台 SCADA 系统,实现数据的远程传输和监控。能实时监测并显示输出电压、电流、电位等参数,还可设定电位超标(±50mV)、阳极断线、过温等报警阈值,当出现异常情况时及时发出报警信号。
智能控制与诊断:运用先进的微电子技术和智能控制技术,具备自诊断功能,可自动检测设备故障,如过压、过流、短路等,并触发保护机制,还能自动跟踪给定值,根据环境变化动态调整输出电流。
系统配置
阳极系统:通常采用耐海水腐蚀的混合金属氧化物(MMO)阳极或铂铌合金阳极。对于深海平台,常使用柔性阳极(导电聚合物芯)缠绕在桩腿或套管上。阳极电缆采用双层铠装电缆(截面积≥50mm²),并带有防生物附着涂层。
参比电极:一般为银 / 氯化银(Ag/AgCl)或高纯锌电极,需耐海水压力≥100m,安装于平台海底管线附近,距阳极≥30m,深度与管线一致。
控制柜:安装于平台主甲板防爆区,远离热源和振动源,防护等级为 IP68。为确保系统不间断工作,常采用双机热备,自动切换时间≤10 秒,同时配备 UPS 电源。
应用场景:适用于深海钻井平台(DPP)、采油平台、FPSO 等海洋金属结构的阴极保护,符合 DNV - GL、ABS、API RP 0103 等规范,满足 Zone 1/2 防爆要求(ATEX Ex d IIC T3)。