Εφαρμογή μεθόδων καθοδικής προστασίας σε πλωτή πλατφόρμα εξόρυξης υδρογονανθράκων - Καλαρά, Αναστασία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θαλάσσιων Κατασκευών, 2015)
Οι υπεράκτιες κατασκευές σε όλη τη διάρκεια της λειτουργικής ζωής τους έρχονται συνεχώς αντιμέτωπες με το φαινόμενο της διάβρωσης που προκαλείται από το θαλάσσιο περιβάλλον. Για το λόγο αυτό ακριβώς, εξευρίσκονται όλο και πιο καινοτόμες μέθοδοι αντιμετώπισης αυτού του καίριου προβλήματος παγκοσμίως. Οι μέθοδοι της καθοδικής προστασίας αποτελούν το σημαντικότερο τρόπο προστασίας έναντι της διάβρωσης των θαλασσίων κατασκευών. Η μέθοδος των θυσιαζόμενων ανόδων (Sacrificial Anodes Cathodic Protection, SACP) εφαρμόζεται ευρέως σε πλατφόρμες άντλησης πετρελαίου, ενώ η μέθοδος του επιβαλλόμενου ρεύματος (Impressed Current Cathodic Protection, ICCP) αποτελεί τον πλέον απαραίτητο τρόπο προστασίας για όλες τις πλωτές κατασκευές μεγάλου μεγέθους. Η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση σε καύσιμη ύλη, κατά κύριο λόγο πετρέλαιο και φυσικό αέριο, οδήγησε όλο και περισσότερο στην αναζήτηση νέων φυσικών κοιτασμάτων από τη στεριά στη θάλασσα. Αρχικά σε μικρά, αλλά γρήγορα σε όλο και μεγαλύτερα θαλάσσια βάθη, με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί η ανάγκη για κατασκευή υπεράκτιων κατασκευών, που να επιτρέπουν την εξόρυξη σε βάθη μεγαλύτερα ακόμη και των 3000m. Η ανάγκη αυτή, έδωσε ώθηση στις υπεράκτιες δραστηριότητες, εξελίσσοντας την υπεράκτια τεχνολογία και επιστήμη. Η πολυδάπανη αυτή πλωτή βιομηχανία έπρεπε επίσης, όπως γίνεται και στα πλοία, να προστατευτεί από το απειλητικό φαινόμενο της διάβρωσης. Στo πλαίσιο της παρούσας εργασίας μελετώνται οι σημαντικότερες μέθοδοι καθοδικής προστασίας για μια πλωτή ημιβυθισμένη (semi-submersible) πλατφόρμα εξόρυξης υδρογονανθράκων. Πιο αναλυτικά, εξετάζεται η μέθοδος των θυσιαζόμενων ανόδων (SACP) και η μέθοδος του επιβαλλόμενου ρεύματος (ICCP), καθώς και τα προβλήματα από την εφαρμογή τους. Παρουσιάζονται επίσης υπολογισμοί του ποσού των ανόδων που απαιτούνται στη μέθοδο των θυσιαζόμενων ανόδων, καθώς και του απαιτούμενου ρεύματος προστασίας στη μέθοδο ICCP. Η πρόβλεψη της κατανομής του δυναμικού και του ρεύματος αποτελούν σημαντικά εργαλεία για την πρόβλεψη της εξέλιξης της διάβρωσης, καθώς και τον εντοπισμό των σημείων που αναμένεται να είναι ευπαθή σε διάβρωση. Η ολοκληρωμένη πρόταση καθοδικής προστασίας για μια πλωτή ημιβυθισμένη (semi-submersible) εξέδρα εξόρυξης υδρογονανθράκων διαμορφώθηκε με τη χρήση του υπολογιστικού λογισμικού COMSOL Multiphysics® Corrosion Module, που βασίζεται στη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων (FEM). Ουσιαστικά με το λογισμικό αυτό επιτυγχάνεται απευθείας προσδιορισμός των βέλτιστων προτεινόμενων συστημάτων καθοδικής προστασίας. Περιλαμβάνει δηλαδή την προσομοίωση του συστήματος καθοδικής προστασίας με τη μέθοδο του επιβαλλόμενου ρεύματος (ICCP) και την προσομοίωση της καθοδικής προστασίας με τη μέθοδο των θυσιαζόμενων ανόδων (SACP), ώστε να ανιχνευτούν περιοχές της κατασκευής που είναι ευαίσθητες σε επιταχυνόμενη διάβρωση.