Skip to main content
SUPERVISOR
Kaivan Raissi,Hamidreza Salimi jazi
کیوان رئیسی (استاد راهنما) حمیدرضا سلیمی جزی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masood Hajigholami Sichani
مسعود حاجی غلامی سیچانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

The Simulation of Cathodic Protection System of Marine Platform Jackets
Cathodic protection is one of the most important techniques to prevent damage caused by corroding of steel marine platforms. The development of offshore oil and gas fields and the high costs of manufacturing, launching and maintaining of marine platforms, more than ever, the importance of preventability of marine platforms corrosion has been appeared. Over the past decades, the use of numerical modeling in the design of cathodic protection systems to improve performance, increase operation period and reduce in costs has been increased significantly. In this study, the results obtained from sacrificial anode cathodic protection system modeling of steel marine platform in the Persian Gulf and the Caspian Sea have been reported. Zinc anodes were used. COMSOL Multiphysics 4.2a software was used for modeling. The relationship between the potential and cathodic/anodic current density obtained from potentiodynamic measurements were used as boundary conditions. The optimum design for the cathodic protection system was determined. The anodes were roughly uniformly distributed on support tubes in optimum design. The potential distribution over the platform surface and also mass loss rate of the anodes in this design were uniform. The highest and the lowest mean current outputs of anodes in optimum design are 113 and 93 mA. The SA system produced the highest current density output for the anodes and protective current density over the platform. To validate the modeling results, the potential values of a physical platform model was measured in Caspian Sea. The maximum relative error of results was 7%. However, there was a good agreement between the results obtained by FEM model and measurements. Keywords : Cathodic protection, Modeling, Finite element, Marine platform, Potential, Current density
حفاظت کاتدی یکی از مهمترین روش‌های مقابله با خوردگی است که برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از خوردگی سکو‌های دریایی فولادی استفاده می‌شود. توسعه میدان‌های نفت و گاز دریایی و هزینه‌های زیاد ساخت، راه‌اندازی و نگهداری سکوهای دریایی اهمیت مقابله با خوردگی سکوهای دریایی را بیش از پیش نمایان ساخته است. در دهه‌های اخیر استفاده از شبیه‌سازی عددی در طراحی سیستم‌های حفاظت کاتدی برای بهبود کارایی، افزایش مدت بهره‌برداری و کاهش هزینه‌ها بصورت چشمگیری افزایش یافته است. در این تحقیق نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی عددی سیستم حفاظت کاتدی آند فداشونده مدل سکوی فولادی دریایی در خلیج فارس و دریای خزر گزارش شده است. از فلز روی به عنوان آند فداشونده استفاده شد. شبیه‌سازی به روش المان محدود با نرم‌افزار COMSOL انجام شد. شرایط مرزی کاتد و آند با انجام آزمون پلاریزاسیون فولاد ساده کربنی و فلز روی در نمونه آب‌های خلیج‌ فارس و دریای خزر بدست آمد. بوسیله شبیه‌سازی به روش المان محدود آرایش‌ آندهای سکو بهینه شد. در آرایش بهینه، آند‌ها روی لوله‌های پشتیبان قرار داشتند. نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی عددی نشان داد که در آرایش بهینه آندها، توزیع پتانسیل و دانسیته جریان حفاظتی روی سکو و نرخ مصرف آندهای فداشونده یکنواخت بوده است. در این آرایش حداکثر و حداقل جریان خروجی از آندها، به ترتیب 113 و mA 93 بود. در این آرایش، دانسیته جریان خروجی از آندها و دانسیته جریان حفاظتی روی سکو بیشترین مقدار بود. برای راستی‌سنجی نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی، مدل سکوی دریایی به همراه سیستم ‌حفاظتی با آرایش بهینه آندها، ساخته و در دریای خزر پتانسیل روی سکو اندازه‌گیری شد. حداکثر خطای نسبی نتایج بدست آمده % 7 بود. نتایج بدست آمده از اندازه گیری‌های میدانی تطابق خوبی با نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی عددی داشت. کلمات کلیدی حفاظت کاتدی، شبیه‌سازی، روش المان محدود، سکوی دریایی، پتانسیل، دانسیته جریان

ارتقاء امنیت وب با وف بومی