工作原理7:基于電化學腐蝕原理,通過向金屬結(jié)構施加外加電流使其成為陰極。利用參比電極測量電位,根據(jù)電位差調(diào)節(jié)極化電流輸出,將金屬結(jié)構的電位保持在設定的保護電位范圍內(nèi)(通常為 - 0.85V 至 - 1.1V CSE,根據(jù)海水溫度、鹽度調(diào)整),從而抑制腐蝕反應。
功能特點
電位控制:內(nèi)置精密電路和控制系統(tǒng),可實時監(jiān)測被保護金屬結(jié)構的電位,根據(jù)預設值自動調(diào)節(jié),控制精度高,能確保金屬結(jié)構始終處于陰極保護狀態(tài)。
穩(wěn)定電流輸出:采用恒流源供電方式,可根據(jù)金屬結(jié)構電位變化自動調(diào)整輸出電流大小,保證電流穩(wěn)定性和可靠性,實現(xiàn)均勻保護,避免局部過保護或欠保護。
數(shù)據(jù)監(jiān)測與通信:支持 Modbus TCP/IP 或 OPC UA 協(xié)議,可接入平臺 SCADA 系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸和監(jiān)控。能實時監(jiān)測并顯示輸出電壓、電流、電位等參數(shù),還可設定電位超標(±50mV)、陽極斷線、過溫等報警閾值,當出現(xiàn)異常情況時及時發(fā)出報警信號。
智能控制與診斷:運用先進的微電子技術和智能控制技術,具備自診斷功能,可自動檢測設備故障,如過壓、過流、短路等,并觸發(fā)保護機制,還能自動跟蹤給定值,根據(jù)環(huán)境變化動態(tài)調(diào)整輸出電流。
系統(tǒng)配置
陽極系統(tǒng):通常采用耐海水腐蝕的混合金屬氧化物(MMO)陽極或鉑鈮合金陽極。對于深海平臺,常使用柔性陽極(導電聚合物芯)纏繞在樁腿或套管上。陽極電纜采用雙層鎧裝電纜(截面積≥50mm2),并帶有防生物附著涂層。
參比電極:一般為銀 / 氯化銀(Ag/AgCl)或高純鋅電極,需耐海水壓力≥100m,安裝于平臺海底管線附近,距陽極≥30m,深度與管線一致。
控制柜:安裝于平臺主甲板防爆區(qū),遠離熱源和振動源,防護等級為 IP68。為確保系統(tǒng)不間斷工作,常采用雙機熱備,自動切換時間≤10 秒,同時配備 UPS 電源。
應用場景:適用于深海鉆井平臺(DPP)、采油平臺、FPSO 等海洋金屬結(jié)構的陰極保護,符合 DNV - GL、ABS、API RP 0103 等規(guī)范,滿足 Zone 1/2 防爆要求(ATEX Ex d IIC T3)。