نویسندگان

• حمید محرمی
• محمدتقی شهرابی فراهانی و حمید شورابی

چکیده

حفاظت از سازه های دریایی دور از ساحل (که اهمیت خاصی برای اقتصاد کشور دارند) در برابر خوردگی معمولا به روش حفاظت کاتدی آندهای فدا شونده صورت می پذیرد. در این روش، آندهای فدا شونده در نقاط مختلفی از سازه دریایی نصب می شوند تا آن را مورد حفاظت قرار دهند. «موقعیت نصب آندها در سازه با برای ارائه حفاظت مورد نیاز». مسئله ای است که مورد توجه بسیاری از مهندسان است و تا به امروز بر مبنای قواعد تجربی انجام می شود. چه بسا در روشهای متداول طراحی در بسیاری از نقاط سازه حفاظتی بیش از اندازه و در نقاطی کمبود پتانسیل حفاظتی به وجود می آید. از این رو ارائه روشی سیستماتیک برای آنکه بتواند برای هر چیدمان آند، سازه را از نظر حفاظتی تحلیل کند و نیز بتواند به صورت خودکار اولا حفاظت کامل سازه مورد نظر را تامین کند و ثانیا هزینه چنین حفاظتی را به حداقل برساند، یکی از نیازهای اساسی در صنایع دریایی و هدف این تحقیق است. آنچه در این مقاله می آید ارائه روش الگوریتم ژنتیک به منظور طراحی خودکار سیستم حفاظت کاتدی و بهینه سازی چیدمان آندها بر روی سازه های دریایی است. ارزیابی حفاظت سازه، ملاک شایستگی هریک از طرحها، منظور شده است. برای ارزیابی حفاظت، سازه دریایی و مجموعه آندهای روی آن و الکترولیت اطراف به صورت مجموعه ای یکپارچه، مدلسازی و به روش اجزای محدود تحلیل می شود. با به کارگیری الگوریتم ژنتیک، به تدریج نسلهای بهتری از طرحهای حفاظت کاتدی ایجاد می شود. طرحی که حفاظت کامل را ایجاد و کمترین هزینه را داشته باشدف به عنوان طرح برگزیده بهینه معرفی می شود. برای نشان دادن قابلیتهای الگوریتم دو مثال حل شده است.

کلیدواژه‌ها

• سکوهای دریایی
• خوردگی
• حفاظت کاتدی
• بهینه سازی
• الگوریتم ژنتیک

عنوان مقاله [English]

Optimization of Cathodic Protection on Offshore Structures

نویسندگان [English]

• H. Moharrami
• M.T. Shahrabi Farahani and H. Shourabi

چکیده [English]

Marine structures are one of the most important and susceptible facilities in Iran due to corrosion. The two methods of Cathodic Protection, namely, the cathodic protection with sacrificial anodes and cathodic protection using impressed current, are widely used for corrosion protection. According to the former, sacrificial anodes are installed at several points in the structure. Position of the anodes for achieving the required protection is a problem that engineers are very much interested in, and only empirical methods have so far been used to determine these positions. Empirical rules, however, might cause either overprotection or underprotection. A major goal of this research is to develop a systematic way for analysis and automated design of Cathodic Protection systems that not only deliver almost uniformly protected structures but also minimize the costs. To this end, a Genetic Algorithm (GA) routine is used to determine the optimal position of anodes on the structure such that a uniformly protected design with minimum cost is achieved. The percentage of protection in each design has been taken as its fitness criterion. To figure out the situation of corrosion protection on the structure, the entire offshore structure with its complex system at anodes and surrounding electrolyte is modeled and analyzed by a finite element algorithm. Employing GA gradually modifies the generation of designs. The design which completely protects the structure and whose cost is minimum is introduced as the optimum design. To show the capability of the proposed method in achieving the optimum design, two examples are offshore presented.

کلیدواژه‌ها [English]

• structures
• Corresion
• Cathodic protection
• optimization
• Genetic aigorithms