Skip to main content
SUPERVISOR
Kaivan Raissi,Hamidreza Salimi jazi
کيوان رئيسي (استاد راهنما) حميدرضا سليمي جزي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masood Hajigholami Sichani
مسعود حاجي غلامي سيچاني

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
چکيده حفاظت کاتدي يکي از مهمترين روش‌هاي مقابله با خوردگي است که براي جلوگيري از آسيب‌هاي ناشي از خوردگي سکو‌هاي دريايي فولادي استفاده مي‌شود. توسعه ميدان‌هاي نفت و گاز دريايي و هزينه‌هاي زياد ساخت، راه‌اندازي و نگهداري سکوهاي دريايي اهميت مقابله با خوردگي سکوهاي دريايي را بيش از پيش نمايان ساخته است. در دهه‌هاي اخير استفاده از شبيه‌سازي عددي در طراحي سيستم‌هاي حفاظت کاتدي براي بهبود کارايي، افزايش مدت بهره‌برداري و کاهش هزينه‌ها بصورت چشمگيري افزايش يافته است. در اين تحقيق نتايج بدست آمده از شبيه‌سازي عددي سيستم حفاظت کاتدي آند فداشونده مدل سکوي فولادي دريايي در خليج فارس و درياي خزر گزارش شده است. از فلز روي به عنوان آند فداشونده استفاده شد. شبيه‌سازي به روش المان محدود با نرم‌افزار COMSOL انجام شد. شرايط مرزي کاتد و آند با انجام آزمون پلاريزاسيون فولاد ساده کربني و فلز روي در نمونه آب‌هاي خليج‌ فارس و درياي خزر بدست آمد. بوسيله شبيه‌سازي به روش المان محدود آرايش‌ آندهاي سکو بهينه شد. در آرايش بهينه، آند‌ها روي لوله‌هاي پشتيبان قرار داشتند. نتايج بدست آمده از شبيه‌سازي عددي نشان داد که در آرايش بهينه آندها، توزيع پتانسيل و دانسيته جريان حفاظتي روي سکو و نرخ مصرف آندهاي فداشونده يکنواخت بوده است. در اين آرايش حداکثر و حداقل جريان خروجي از آندها، به ترتيب 113 و mA 93 بود. در اين آرايش، دانسيته جريان خروجي از آندها و دانسيته جريان حفاظتي روي سکو بيشترين مقدار بود. براي راستي‌سنجي نتايج بدست آمده از شبيه‌سازي، مدل سکوي دريايي به همراه سيستم ‌حفاظتي با آرايش بهينه آندها، ساخته و در درياي خزر پتانسيل روي سکو اندازه‌گيري شد. حداکثر خطاي نسبي نتايج بدست آمده % 7 بود. نتايج بدست آمده از اندازه گيري‌هاي ميداني تطابق خوبي با نتايج بدست آمده از شبيه‌سازي عددي داشت. کلمات کليدي حفاظت کاتدي، شبيه‌سازي، روش المان محدود، سکوي دريايي، پتانسيل، دانسيته جريان

ارتقاء امنیت وب با وف بومی