ريشه يابي علت نشتي سيال از كف مخزن ذخيره سازي كاستيك با استفاده از شبيه سازي سيستم حفاظت كاتدي

Root causes analyzed of leakage on the tank bottom using simulation cathodic protection

در اين پژوهش به بررسي علت وقوع نشتي سيال از كف مخزن كاستيك با استفاده از شبيه سازي سيستم حفاظت كاتدي و همچنين توسعه رابطه توزيع جريان با يك فاصله نزديك آند به سازه پرداخته شده است. از روش المان محدود براي حل عددي سيستم حفاظت كاتدي استفاده شد و مطابقت 94٪ نتايج شبيه سازي با نتايج ميداني نشان دهنده دقت نتايج است. اگرچه اندازه گيري هاي ميداني نشان دهنده حفاظت كف مخزن بوده ولي نتايج شبيه سازي نشان مي دهد كه فقط يك ناحيه محدود از كف مخزن تحت حفاظت بوده است كه اين ناحيه از رابطه توزيع جريان پيروي مي كند و نشتي از مناطق اطراف كه سطح حفاظت پايين تري داشته رخ داده است. چندين راه براي افزايش سطح حفاظت وجود دارد، يكي از راه ها افزايش فاصله آند از كف مخزن مطابق با رابطه توزيع جريان بوده اما نتايج شبيه سازي خلاف آن را نشان مي دهد. هر آند يك گراديان پتانسيل ايجاد مي كند كه مي تواند از يك آند به آند ديگر متفاوت باشد. بنابراين رابطه توزيع جريان تا زماني قابل استفاده خواهد بود كه با افزايش فاصله آند از كف مخزن، كف مخزن از گراديان پتانسيل ايجاد شده توسط آند خارج نشود. به همين دليل در اين پژوهش، رابطه توزيع جريان با استفاده از يك رابطه مكمل ديگر و با در نظر گرفتن شرايط مرزي توسعه پيدا كرده است.

in this paper, cause of leakage on the caustic tank bottom is investigate using simulation cathodic protection and develop the NACE formula “current distribution with a close anode-to-structure spacing”. The Finite Element Method is used for numerical solution. Although, field measurements have been under protection of the tank bottom, However, the simulation results showed that only a limited area of the tank bottom was protected, which this area follows the NACE formula and the surrounding areas of the tank have a lower level of protection, that has led to the leakage this areas. There were many ways to increase the protection area, one of them was an increase the anode distance from the tank bottom that the NACE formula indicating this issue but the simulation results showed the opposite of this. Each anode make a potential gradient that can vary from one anode to another. Therefore, NACE formula can be used until; with increase anode distance from tank bottom, tank bottom don’t get out from anode potential gradient. For this reason, in this paper, the NACE formula has been developed by providing a complementary formula and using the specified condition, which has a higher efficiency than the previous formula.