شبيهسازي آزمايشگاهي تداخل جريانهاي سرگردان DC با سيستم هاي حفاظت كاتدي و بررسي روشهاي مقابله با آن

Simulation of DC stray current interference on a cathodically protected pipeline and application of mitigation methods

در اين پژوهش شبيه سازي آزمايشگاهي تداخل جريان هاي سرگردان DC با سيستم هاي حفاظت كاتدي مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور مدلي آزمايشگاهي ساخته شد كه قابليت توليد جريان هاي سرگردان مستقيم ديناميك را دارا بوده و امكان بررسي تاثيرات آن بر نمونه ي تحت حفاظت كاتدي وجود دارد. در اين راستا با ايجاد تغييرات نوساني در پتانسيل نمونه تحت حفاظت، كه تحت تاثير جريان سرگردان ديناميك اتفاق مي افتد، نقاط ورود جريان سرگردان به نمونه و خروج آن شبيه سازي شد. روش هاي مقابله با تاثيرات جريان هاي سرگردان بر روي سازه ي مدفون در خاك، همچون استفاده از آندهاي فداشونده به عنوان نقاط خروج ترجيحي و همچنين روش حفاظت كاتدي كنترل شونده با پتانسيل (تحت عنوان كنترل حفاظت كاتدي توام با پتانسيل هاي نوساني) نيز مورد آزمايش قرارگرفتند. از كوپنهاي خوردگي جهت انجام آزمون هاي كاهش وزن استفاده شد و سطح خورده شده ي آن ها با استفاده از ميكروسكوپ نوري مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه استفاده از روش كنترل حفاظت كاتدي توام با پتانسيل-هاي نوساني تا حد بسيار زيادي از اثرات ناشي از تداخل جريان هاي سرگردان DC مي كاهد

Laboratory (lab) simulation is a suitable method to apply theoretical principles in order to identify effective parameters in stray direct current (DC) influenced corrosion. Simulation techniques can be utilized for various mitigation methods applied in a small scales for selection of the most efficient method with regards to field applications. In this research, laboratory simulation of potential fluctuations caused by DC stray currents on a cathodically protected pipeline was investigated. A lab model capable of generating DC static and dynamic stray currents and simulating its effects on cathodically protected samples were developed. Stray current pick-up and discharge areas on an influenced structure were simulated by inducing fluctuations in the coupon stationary potential (cathodic protection (CP) potential), which normally happens as a dynamic stray current interference. An equivalent electrical circuit was also developed for the lab model. Mitigation methods for DC stray current interference on buried structures such as application of both sacrificial anodes as preferred discharge point for DC stray current and potential controlled cathodic protection system (namely intelligently controlled CP for structures with induced DC dynamic potentials) were investigated. Results showed that the latter technique could decrease interference more effectively and to a larger degree than that of the former one.