LNG储罐阴极保护电源整流设备恒电位仪是确保储罐长期安全运行的核心设备，其通过高精度电位控制、冗余设计及智能化管理，显著提升防腐效率并降低运维成本。

一、技术原理：负反馈闭环控制实现电位精准恒定

恒电位仪基于负反馈闭环控制原理，通过“电位监测-信号比较-电流调节-闭环稳定”四步动态平衡，将被保护金属（如LNG储罐）的电位稳定在防腐所需的最佳范围（如-0.85V至-1.2V vs CSE）。具体流程如下：

1.电位测量：参比电极（如铜/硫酸铜电极）实时监测储罐通电点电位，将信号反馈至恒电位仪。

2.信号比较与放大：内置比较放大器将反馈电位与预设保护电位（如-0.95V vs CSE）进行差值比较，放大差值信号驱动后续控制电路。

3.电流调节：通过移相触发器调整可控硅导通角，精确控制输出电流大小和方向。若监测电位高于设定值（保护不足），则增大输出电流；反之则减小电流。

4.闭环稳定：当外部环境（如土壤电阻率、供电波动）或内部参数变化导致电位偏离时，系统自动调整输出，形成动态平衡，确保电位稳定在±5mV误差范围内。

技术优势：采用深度负反馈差动放大器与可控硅整流技术，实现输出电流的毫秒级响应，适应复杂环境下的电位波动。例如，某海底管道项目应用后，电位波动从±300mV压缩至±15mV，过保护风险降低90%，阳极消耗减少35%。

二、核心功能：高精度、自适应、强防护

1.高精度电位控制

1.电位波动范围可压缩至±5mV以内（部分型号达±1mV），避免过保护（导致金属脆化）或欠保护（防腐失效）。例如，某北极LNG项目在-50℃环境中连续运行5年，系统可用率保持99.95%，验证了极端环境下的长效可靠性。

2.多模式切换与快速响应

1.支持恒电位、恒电流、恒槽压模式，响应时间<0.1秒，可应对涂层破损、雷击、交直流干扰等突发场景。例如，某跨区域管网通过系统协同，将电位梯度从5mV/km降至0.8mV/km，保护效率提升98%。

3.IR降补偿与真实电位测量

1.集成断电法测量模块，消除土壤电阻引起的误差，真实电位测量精度达±1mV。例如，某沙漠输油管道项目在昼夜温差50℃条件下，电位漂移控制在±10mV以内。

4.智能自适应调节

1.根据环境变化（如土壤电阻率波动、温度变化、涂层破损程度）自动调整输出参数，确保保护效果持续优化。例如，某化工园区储罐区采用“一用一备”方案后，年维护人力成本从80万元降至12万元。

5.冗余设计与高可靠性

1.双电源热备份+模块化插拔结构：故障修复时间<15分钟，关键元件（如可控硅、比较放大器）平均无故障时间（MTBF）>10万小时，设计寿命超20年。

2.防雷与抗干扰：支持三级防雷设计（通流能力100kA），通过IEC 61000-4-5浪涌测试，满足GB/T 3482或GB/T17626.5中4级防雷要求。

6.远程监控与数据管理

1.支持4G、Modbus等通信协议，可远程查看运行状态、排查故障（如线路断路、参比电极失效），并接入工业互联网平台仿真不同工况下的保护效果，优化设计方案。例如，某长输管道项目通过实时监测和动态调整，将管道电位稳定在-0.95V vs CSE，腐蚀速率显著降低。

三、应用场景：覆盖多领域金属防腐需求

1.LNG储罐

1.场景特点：储罐底部因接触地下水或含盐污水易发生电化学腐蚀，需长期稳定保护。

2.应用效果：某沿海石化基地10万立方米原油储罐采用MMO网状阳极系统，配合“一用一备”恒电位仪，设计保护电流密度13mA/m²。系统投运后，断电电位稳定在-0.95V至-1.05V（vs CSE），完全满足保护要求，寿命预计超设计年限。

2.长输管道

1.场景特点：管道跨度大、环境复杂，需高精度电位控制与远程监控。

2.应用效果：某海底管道项目通过智能恒电位仪将电位波动压缩至±15mV，过保护风险降低90%，阳极消耗减少35%。同时，通过远程监控功能实现对管道电位的实时监测和调整，提高了防腐效率。

3.城市管网

1.场景特点：管网密集、杂散电流干扰严重，需系统协同与均衡保护。

2.应用效果：与智能测试桩联动，实现管网全域均衡保护，电位梯度从5mV/km降至0.8mV/km。

4.其他领域

1.适用于桥梁钢结构、氢能设施、发电厂接地网等金属防腐场景。

四、选型建议：根据工况需求综合评估

1.输出参数匹配

1.电压需求：50V额定输出可覆盖多数场景，若土壤电阻率极高或保护距离长，需验证电压是否足够克服回路电阻（根据欧姆定律V=IR计算）。

2.电流需求：需满足被保护结构的最大需求电流，并预留30%-50%裕量。例如，若计算需求为40A，则应选择50A额定输出机型。

2.环境适应性

1.温度范围：优先选择工作温度-40℃至+85℃的设备，适应极端环境。

2.防护等级：选择IP65及以上设备，防尘防水，适合户外安装。

3.防爆要求：在易燃易爆场所（如化工园区）需选用防爆型号，符合GB 3836标准（如Ex d IIB T4）。

3.功能需求

1.冗余配置：关键项目建议采用“二用一备”方案，确保系统连续运行。

2.通信能力：需远程监控时，选择支持4G/5G/NB-IoT/RS-485/光纤接口的设备。

3.智能诊断：优先选择具备AI故障预警、数据存储与分析功能的设备，降低运维成本。

4.能效与成本

1.能效优化：选择采用高频开关电源技术的设备，转换效率>92%，较传统线性电源节能40%，单台设备年均可减少CO₂排放1.2吨。

2.全生命周期成本：综合考虑设备价格、安装费用、运维成本及寿命，选择性价比最优方案。