| Περίληψη: | Η διάβρωση αποτελεί μεγάλη δαπάνη, στην εκτίμηση του κόστους παραγωγής, και σε επενδύσεις σε κάθε βιομηχανία. Η διάβρωση θέτει σε κίνδυνο την ασφαλή λειτουργία των κατασκευών και αποτελεί κύριο παράγοντα σε καταστροφικές αστοχίες σε γέφυρες, πυρηνικούς αντιδραστήρες, εξαρτήματα αεροσκαφών, και σε εξοπλισμό, στην χημική και κατασκευαστική βιομηχανία. Η καθοδική προστασία προστατεύει το μέταλλο, μετατρέποντας αυτό σε κάθοδο, χρησιμοποιώντας εφαρμοζόμενο ρεύμα ή καταναλισκόμενες ανόδους. Οι περισσότερο διαδεδομένες μέθοδοι στη μοντελοποίηση συστημάτων καθοδικής προστασίας είναι η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων (ΜΠΣ) και η μέθοδος των συνοριακών στοιχείων (ΜΣΣ). Η μέθοδος των συνοριακών στοιχείων (ΜΣΣ) λόγω της ακρίβειας στη λύση και της απλούστερης διαδικασίας δημιουργίας του πλέγματος αποτελεί την καταλληλότερη μέθοδο για την επίλυση προβλημάτων καθοδικής προστασίας. Η μέθοδος αυτή απαιτεί μόνο τη διακριτοποίηση των ανοδικών και καθοδικών επιφανειών, και συχνά οδηγεί σε καλύτερη μελέτη του προβλήματος, αλλά και μείωση του υπολογιστικού χρόνου. Οι ηλεκτροχημικές συνθήκες στην επιφάνεια του μετάλλου, που βρίσκεται σε ένα ηλεκτρολύτη, ορίζονται από τις καμπύλες πόλωσης, καθορίζοντας τη σχέση μεταξύ της πυκνότητας του ρεύματος και του δυναμικού. Όταν οι καμπύλες πόλωσης και οι διάφορες τιμές της ειδικής αγωγιμότητας, χρησιμοποιούνται σαν συνθήκες του προβλήματος, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιούνται με προσοχή, για να οδηγήσουν σε λύσεις με ακρίβεια. Στην εφαρμογή της ΜΣΣ συμπεριλαμβάνεται και ένας αλγόριθμος της μεθόδου Newton-Raphson, για την επίλυση των διακριτών εξισώσεων λόγω των μη γραμμικών συνοριακών συνθηκών που ορίζουν οι καμπύλες πόλωσης. Σε αυτή την εργασία αναπτύχθηκε πρόγραμμα σε Fortran, για την εφαρμογή της ΜΣΣ, σε προβλήματα καθοδικής προστασίας στις δύο διαστάσεις. Επίσης πραγματοποιήθηκε μελέτη για το σχεδιασμό ICCP συστημάτων, στις τρείς διαστάσεις, χρησιμοποιώντας το λογισμικό PITHIA.
|
|---|
