DPP 海洋平台恒电位仪是深海/浅海钻井/采油平台、FPSO 等海洋金属结构外加电流阴极保护的核心控制电源,通过闭环控制将结构电位稳定在保护区间,抑制海水电化学腐蚀。
一、核心工作原理(闭环负反馈)
电化学基础:海水高盐高导,金属自发腐蚀;通过外加直流电流使金属整体成为阴极,抑制阳极反应。
闭环控制流程
参比电极(Ag/AgCl或Cu/CuSO₄,CSE)实时采集被保护结构电位。
控制单元(DSP/微处理器)对比实测电位vs设定保护电位。
功率单元(IGBT高频开关/可控硅)动态调节输出电流/电压,使电位稳定在设定值,控制精度≤±5~10mV。
电流回路:恒电位仪正极→辅助阳极→海水→被保护金属→恒电位仪负极,形成完整回路。
保护逻辑:恒电位优先;参比失效时自动切恒电流模式,避免保护中断。
二、核心系统组成
1. 恒电位仪本体(主机)
电源输入:AC220V 单相/AC380V 三相。
输出规格:电流0~50/75/100A,电压0~50/75V。
控制核心:DSP 全数字控制、IGBT 高频逆变(效率≥90%),支持恒电位/恒电流/恒电压三模式切换。
保护功能:过压、过流、短路、阳极断线、超温、防雷保护;故障自诊断与报警。
通信与监测:实时显示输出电压/电流/结构电位;支持Modbus TCP/IP、OPC UA,接入平台SCADA远程监控;可设电位超标报警。
防护与防爆:IP54/IP65户外防腐;符合DNV-GL、ABS、API RP 0103;满足Zone1/2防爆。
2. 辅助阳极系统(电流发射极)
阳极类型:MMO混合金属氧化物钛阳极、铂铌合金、柔性阳极
布置:浅海平台放射状阵列,距桩腿≥5m、埋深≥2m;深海用柔性阳极沿桩腿/导管架敷设。
3. 参比电极(电位传感器)
海水常用Ag/AgCl 参比电极(长期稳定、耐海水);校准用Cu/CuSO₄安装:固定式+可回收式,多点布置,消除IR降影响。
4. 电缆与接线
阳极电缆:铜芯、耐海水、防腐护套;结构连接:专用阴极电缆 + 焊接 / 螺栓连接,低电阻、防腐蚀。
三、关键技术参数(典型)
输入:AC 380V 3P,50/60Hz
输出:0~75A / 0~75V DC
电位控制精度:≤±5mV(CSE)
稳压 / 稳流精度:≤±1%
效率:≥90%(IGBT 高频)
冷却:强制空冷/水冷
防护:IP65,防腐涂层
防爆:Ex d IIC T3
通信:Modbus RTU/TCP、OPC UA
保护:过压/过流/短路/阳极断线/超温/防雷
四、功能特点(海洋平台专用)
高精度电位控制:全数字闭环,电位稳定在-0.85~-1.10V CSE,避免欠保护或过保护。
大电流、宽范围适应:适配大型平台多桩腿、大面积保护需求,电流输出连续可调。
海洋环境适应性:防腐、防潮、防盐雾、抗振动;宽温工作。
智能与远程:实时数据采集、历史记录、远程设定 / 诊断;异常自动报警并记录。
冗余与可靠性:支持一用一备/并联扩容;关键模块冗余,保障连续运行。
IR 降补偿:自动补偿海水电阻压降,确保真实保护电位准确。

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