李 琳，刘孟哲，王一丁

(西安石油大学 陕西省油气井测控技术重点实验室，陕西 西安 710065)

引 言

管道一般采用金属材质，化学性质较为活泼，在埋地或裸露环境中易发生电化学腐蚀，造成油气资源的泄露或者管道服役期限的缩短。电化学防腐是保护油气管道的主要方法之一。我国在1958年引入阴极保护技术，有效抑制了电化学腐蚀，但面对智慧化管道的建设，阴极保护的检测和控制技术仍需提高[1]。近年来，采用单片机技术等虽然大大提高了阴极保护装置的测量精度，但实际意义不大且依然没有完全实现装置的自动化闭环控制[2]。目前应用于油气管道的阴极保护装置仍然是一种开环型装置，存在的主要问题是装置体积较大，保护电源输出的自动控制程度不高，需要人工定期采集参比电位的变化[3]，并据此人工调节电源电流、电压的输出，以确保参比电位保持在保护范围之内[4]。针对以上问题，本文设计了一种基于STM32微控制器的闭环型阴极保护装置，该装置实现了多通道采集数据，实时监测管道参比电压是否因受外界条件影响发生改变而偏离保护范围，单片机能够即时通过分析计算，控制程控电源，输出最优保护电压，使管道参比电位持续保持在设定保护范围之内。相比于市场上的开环型装置，本文研发的闭环型装置阴极保护效果更好，具有良好的市场前景。

1 装置整体方案设计

阴极保护装置输出电压正极与辅助阳极相连[5]，辅助阳极通过土壤与管道一端相连，管道另一端作为阴极与装置的输出负极和零位接阴相连，饱和硫酸铜溶液参比电极作为管道参比电压的参考地与装置参比电极相连[5]，其置于管道周围土壤之中[6]。……