На основе метода фиктивных источников предложен алгоритм решения краевой задачи для потенциала электрического поля катодной защиты подземного трубопровода вертикальным глубинным анодом. Разработана программа на языке программирования C++ для проведения численных расчетов электрических полей в системах катодной защиты трубопроводов глубинными анодами с учетом ограничений, накладываемых на потенциал защищаемого сооружения и плотность тока, стекающего с анода. Компьютерная модель дает возможность проведения серий вычислительных экспериментов для выбора геометрических и электрохимических параметров проектируемых глубинных анодов с целью повышения надежности катодной защиты подземных сооружений и увеличения срока их службы. Приведены примеры численных результатов, полученных на основе расчетов с реальными исходными данными. Анализ результатов подтверждает эффективность, устойчивость и универсальность разработанного алгоритма.
Based on the method of fictitious sources an algorithm for solution of boundary-value problem for the capacity of the electric field of cathodic protection of underground pipeline vertical deep anode is proposed. C++ computing code is developed for numerical calculations of electric fields in the systems of cathodic protection of pipelines via deep anodes subject to the restrictions on the electric potential of the protected structure and the density of current, flowing from the anode. The computer model allows conducting a set of numerical experiments for selection of geometric and electrochemical parameters of designed deep anode, with the aim of improving the reliability of cathodic protection for underground structures and increasing the duration of their service life. Examples of numerical results obtained based on real data conditions are provided. Analysis of the results confirms the effectiveness, stability and versatility of the developed algorithm.
1. Глазов Н. П. Подземная коррозия трубопроводов, ее прогнозирование и диагностика. – М.: Газпром, 1994. – 92 с.
2. Иванов В. Т., Глазов Н. П., Макаров В. А. Математическое моделирование электрохимической защиты // Итоги науки и техники. Сер. «Коррозия и защита от коррозии». – М.: ВИНИТИ, 1987. – Т. 13. – С. 117–194.
3. Ильин В. П. Численные методы решения задач электрофизики. – М.: Наука, 1985. – 336 с.
4. Мате¬ма¬ти¬чес¬кая моде¬ль и алгоритм расчета электрического по¬ля катодной защиты трубопровода протя¬жен¬ны¬ми анодами / Болотнов А. М., Глазов Н. Н., Глазов Н. П., Шамшетдинов К. Л., Киселев В. Д. // Защита металлов. – 2008. – Т. 44, № 4. – C. 438 – 441.
5. Ткаченко В. Н. Анализ поля токов катодной защиты трубопроводной сети // Защита металлов. – 2006. – Т. 42, № 5. – C. 132 – 135.
6. Томашов Н. Д. Теория коррозии и защиты металлов. – М.: АН СССР, 1959. – 592 с.
7. Шимони К. Теоретическая электротехника. – М.: Мир, 1964. – 773 с.