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随着工业的发展,金属的电化学腐蚀越来越严重,阴极保护技术能有效解决金属的电化学腐蚀问题。普通直流阴极保护技术在应用中存在保护距离短、电位分布不均匀等现象。研究发现,脉冲电流阴极保护技术能有效延长保护金属的距离、实现电位均匀分布等。但是由于其参数较多,应用中存在保护电位响应迟滞、电位超调等现象而难以实现恒电位控制。论文研究金属在脉冲电流作用下的恒电位控制系统及其数字化接口技术,并对油田站场集输管道内壁进行脉冲电流阴极保护应用研究,对脉冲电流阴极保护技术的推广,解决站场集输管道内壁的腐蚀具有重要意义。本文首先对脉冲电流阴极保护的机理、保护参数的选择、阴极保护效果的评价理论及脉冲电流阴极保护系统的数字化方式进行了研究,确定了在脉冲电流阴极保护系统中以保护电位作为唯一评价保护效果的参数。在实验室条件下对影响脉冲电流阴极保护的程控电源进行性能测试,得出电源的输出电压与设定值之间呈线性关系。然后在同一个腐蚀环境中,采用双参比系统对钌铱钛合金参比电极进行了标定,结果表明钌铱钛合金参比电极所测负电位与饱和甘汞电极测得负电位相差约590mV。其次对影响恒电位控制的因素(介质电阻率、介质温度、介质流速)进行实验研究,得出各影响因素的作用规律后,再对脉冲电流阴极保护系统的恒电位控制策略进行了研究。在软件控制方式上采用经典PID控制算法,并用计算机进行仿真,结果表明PID控制算法能够将电位控制在需求范围内;硬件控制上设计了双芯片控制结构,主芯片采用STM32F103,副芯片采用ATMEGA16L。并设计了基于ATMEGA16L芯片的电流采集电路、保护电位采集电路,基于STM32F103控制芯片的温度采集电路、介质电阻率采集电路、介质流速采集电路及其他辅助电路。在数字化接口方面,设计了基于STM32F103的RS232/485接口电路、以太网接口电路以及USB接口电路等。最后将脉冲电流阴极保护系统恒电位控制技术、数字化技术应用于油田站场集输管道内壁中。并针对站场集输管道的走向、布局以及管道内壁脉冲电流阴极保护的要求设计了柔性阳极、点状阳极以及参比电极的安装方式,对数字化监控进行安装调试。结果表明,各个参比电极的测量电位均恒定控制在合理范围内,实现了集输管道内壁脉冲电流阴极保护的要求。