LNG综合站阴极保护电源设备恒电位仪是防止地下金属结构腐蚀的关键设备,具有自动调节输出电流、稳定保护电位、抗干扰能力强等特点,适用于LNG综合站等易燃易爆场所。
一、设备定义与工作原理
恒电位仪是一种负反馈放大-输出系统,与被保护金属结构(如埋地管道、储罐等)构成闭环调节。它通过参比电极测量通电点的电位,将其作为取样信号与控制信号进行比较,进而控制并调节极化电流输出,使通电电位保持在设定的控制电位上。这一过程能够确保被保护金属结构表面形成阴极极化,从而抑制腐蚀过程,延长设备使用寿命。
二、设备特点与优势
- 自动调节输出电流:恒电位仪能够根据参比电极反馈的电位信号,自动调节输出电流,确保通电电位稳定在设定值附近,误差一般控制在5mV以下。
- 稳定保护电位:通过恒电位控制,恒电位仪能够确保被保护金属结构表面的电位稳定,从而提供均匀的防腐保护。
- 抗干扰能力强:恒电位仪具有抗工频干扰、动态直流杂散电流干扰等能力,能够在复杂电磁环境下稳定工作。
- 功能多样:现代恒电位仪通常具备限流、恒流、恒电位与恒电流自动切换、软启动、防雷击余波、抗工频干扰、误差报警等功能,满足不同场景下的阴极保护需求。
- 适应范围广:恒电位仪可根据不同的金属结构材质、管径、土壤环境等因素,灵活调整输出参数,以满足各种阴极保护的需求。
三、设备分类与选型
- 按安装与结构形式分类:
- 壁挂式恒电位仪:结构紧凑,体积小,可直接固定在墙面或配电箱内,节省地面空间,适用于空间有限的场景(如站内管道、小型储罐的控制室)。
- 立柜式恒电位仪:采用立式柜体结构,内置散热系统、接线端子、保护电路,功率较大(>50A),防护等级高(通常IP54及以上),便于维护,支持多模块扩展,适用于大型工业现场(如LNG接收站、长输管道首末站、海洋平台控制室)。
- 便携式恒电位仪:体积小、重量轻(通常<5kg),自带电池或便携电源,支持现场临时测试,以监测和小功率保护为主,可临时替代故障设备,或用于野外管道的电位校准、故障排查。
- 按整流方式分类:
- 晶闸管整流恒电位仪:简洁、整齐、操作方便、便于维护。
- 高频开关整流恒电位仪:重量轻、体积小、形式多样、安装维护方便、操作简单、高效节能、控制精度高、抗干扰能力强、电网适应能力强。
- 防爆型整流恒电位仪:组件化程度高、性能稳定,适用于易燃易爆场所(如油气田、炼化厂、化工园区、LNG接收站等存在燃气管道的危险区域)。
- 选型建议:
- 根据LNG综合站的具体需求(如被保护金属结构的规模、土壤环境、电磁干扰情况等)选择合适的恒电位仪类型和规格。
- 优先考虑具有抗干扰能力强、输出电流可自动调节、功能多样等特点的恒电位仪。
- 确保所选恒电位仪符合相关标准和规范的要求,如防爆等级、防护等级等。
四、设备安装与维护
- 安装要求:
- 恒电位仪应安装在干燥、通风良好、无腐蚀性气体的场所,远离强电磁场干扰源。
- 输出阴极接至被保护金属结构的通电点,输出阳极接至辅助阳极(如地床或深井阳极),零位接阴接于通电点附近,参比电极接埋设在通电点附近的参比电极。
- 各连接电缆应选用合适的截面积,确保连接牢固、接触良好。
- 维护要求:
- 定期检查恒电位仪的运行状态,包括输出电流、电压是否正常,电位控制是否准确等。
- 清洁设备表面灰尘,检查电极连接是否松动、氧化,及时处理发现的问题。
- 对参比电极进行定期校准和维护,确保其电位的准确性和稳定性。
五、设备应用实例
在LNG综合站中,恒电位仪通常与深井阳极、参比电极、测试桩等设备组成阴极保护系统,为站内的埋地管道、储罐等金属结构提供阴极保护。例如,在某LNG接收站中,采用了立柜式防爆型恒电位仪,配合预包装深井阳极和参比电极,为站内的埋地管道提供了稳定可靠的阴极保护,有效延长了管道的使用寿命。
