محاسبه مقاومت الکتریکی سیستم حفاظت کاتدی داخلی تانک آب آتش نشانی با استفاده از روش المان محدود

سطوح داخلی تانک‌های آب آتش‌نشانی به دلیل تماس با آب در معرض خوردگی قرار دارند. در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی‌علاوه بر استفاده از پوشش عایقی از سیستم حفاطت کاتدی جهت کاهش و یا حذف خوردگی داخلی تانک‌ها استفاده می‌نماییم، با توجه به ابعاد تانک‌های آب آتش‌نشانی در صنایع پتروشیمی‌و پالایشگاه‌ها و همچنین نیاز به چگالی جریان الکتریکی بالا از سیستم حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان جهت حفاظت سطوح داخلی تانک‌ها استفاده می‌گردد، بدین منظور معمولا از آندهای اکسید فلزی مختلط لوله‌ایی شکل (Tubular MMO) که به صورت رشته در آمده‌اند بهره گرفته می‌شود. جهت توزیع یکنواخت جریان و پتانسیل، این رشته‌ها بر روی یک دایره با فاصله از دیواره تانک نصب می‌شوند. با توجه به فاصله کم آندها از دیواره و کف تانک استفاده از روابط مرسوم در محاسبه مقاومت الکتریکی که در آن نقطه مرجع در بی نهایت در نظر گرفته می‌شود، باعث ایجاد خطا در محاسبات خواهد گردید. همچنین نحوه توزیع آندها در طول رشته در روابط معمول در نظر گرفته نشده است. در سیستم حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان، مقاومت سیستم آندی بر سایز ترانس رکتیفایر تاثیر می‌گذارد، در رابطه با حفاظت سطوح داخلی تانک‌ها این موضوع با توجه به تاثیری که در تعداد و موقعیت نازل‌ها بر روی سقف تانک جهت آویختن رشته‌های آندی می‌گذارد از اهمیت ویژه‌ایی برخوردار است. در این تحقیق از آنالیز المان محدود با استفاده از نرم افزار COMSOL جهت محاسبه مقاومت سیستم آندی استفاده گردید همچنین رابطه‌ایی ریاضی جهت محاسبه مقاومت سیستم آندی توسعه یافت. نتایج نشان داد خطا در محاسبه مقاومت با استفاده از روابط مرسوم بیشتر از 17% در مقایسه با نتایج حاصل از آنالیز به روش المان محدود می‌باشد.