阴极保护及杂散电流干扰仿真培训

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阴极保护仿真技术原理

基本原理

• CAE技术内涵
  

计算机辅助工程（Computer Aided Engineering），以科学和工程问题为背景，建立计算机模型并进行计算机仿真分析，对工程或产品进行性能或系统安全性进行分析，对其当前及未来的状态进行模拟评价，及早发现问题，加以修改。

• CAE技术优点
  

传统方法——公式解析法，一般依据力学、电磁学等理论公式进行推导计算，对问题进行简化，就散精度低，为保证系统的安全性，往往需要加大安全系数，故导致设计冗余，造成浪费。

• CAE法——复杂工程系统无需简化，计算精度高，速度快，节省时间，避免低水平的重复工作，使系统达到最优水平。
  

1、有限元法（Finite Element Method,FEM）
把边分问题进行离散化处理，将场域划分为很多个小的单元网格，建立每个单元的方程组求解，采用有限元法可以对三维立体结构进行体网格划分，用数学表达式进行求解计算。主流代表软件ABAQUS、COMSOL等。
2、边界元法(Boundary Element Method,BEM)
与有限元法相同，也是进行网格划分离散化处理，但不同的是，边界元只对需要考虑的表面或边界进行处理，降低了问题维数，可以减少大量的工作量和计算时间。主流代表软件有Elsyca，BEASY等。


基本原理






交直流干扰仿真软件介绍


软件功能

• 计算on电位与IR-free电位，得到不同位置的IR降；
• 计算电位分布和地电位梯度分布、管内电流等，分析杂散电流的干扰规律；
• 计算电流密度，可以得到腐蚀速率，进行腐蚀风险分析；
• 输入外界阴极保护系统或者杂散电流干扰源的信息，分析管道受到的干扰程度，进行风险评估；
• 添加不同的排流措施，包括接地、跨接，绝缘等手段，优化防护方案；
• 输出到Google Earth中查看，有助于对整个管道网络及其阴极保护系统的智能化管理。
  

管道完整性管理软件介绍








Elsyca V-PIMS

• 通过计算机管理平台对管道系统、防腐系统、竣工和维护信息、外部环境等所有管网相关信息进行管科学化管理；
• 结合间接检测手段，通过数值仿真计算电流密度，从而得到腐蚀速率，进行风险评估；
• 通过模拟真实的腐蚀防护条件，在交流和直流干扰下，从而确定需要进行直接评价检测的位置；
• 建立标准数据库，对外防腐层破损点严重性、外防腐层质量、管道阴极保护有效性、交流杂散电流干扰、直流杂散电流干扰、土壤腐蚀性、管道剩余使用寿命等进行评估并生成相应报告。
  

操作演示