BẢN SAO KỸ THUẬT SỐ CÓ THỂ DỰ ĐOÁN SỰ ĂN MÒN

Nói một cách dễ hiểu với bản sao kỹ thuật số của hệ thống bảo vệ cathode (cathodic protection – CP). Sự ăn mòn là một kẻ thù truyền kiếp có thể gây thiệt hại tài sản hàng tỷ đô la hàng năm.

CP nhằm mục đích loại bỏ sự ăn mòn bề mặt kim loại bằng cách chuyển nó thành cực âm của một tế bào điện hóa nhân tạo. Bảo vệ catốt thường được sử dụng trong các công trình lắp đặt ngoài khơi của tuabin gió, giàn khoan và tàu thuyền, các công trình lắp đặt trên bờ bao gồm các bể chứa dầu và khí đốt, đường ống dẫn và các công trình bê tông thường làm bằng thép gia cố. Tất cả các cấu trúc này đều có các thành phần kim loại tiếp xúc với môi trường ăn mòn (xem ISO9223).

Giảm thiểu sự ăn mòn là điều cần thiết cả về mặt vận hành và chi phí. Bỏ qua sự ăn mòn có thể làm giảm tuổi thọ của cấu trúc và tăng chi phí bảo trì làm mất vật liệu quan trọng và tăng công sức của con người. Bảo vệ catốt ngăn ngừa ăn mòn sớm và giảm quá trình ăn mòn tổng thể.

Các loại hệ thống bảo vệ Cathode

Mô hình số cho hệ thống CP trong PITHIA-CP

Mặc dù có một số giải pháp số đã tồn tại trong vài năm, nhưng đây là lần đầu tiên CP có một công cụ hoàn chỉnh như vậy với danh mục sản phẩm của Siemens và PITHIA-CP. Phối hợp với Siemens Digital Industries Software đối tác công nghệ và phần mềm, FEAC, đang cách mạng hóa cách thức vận chuyển hàng hải, dầu khí. Các công ty năng lượng và xây dựng tận dụng sức mạnh của mô phỏng để tối ưu hóa sự an toàn và kéo dài tuổi thọ các khoản đầu tư của họ, cả trên đất liền và ngoài khơi.

Các kỹ sư tại FEAC đã tạo ra PITHIA-CP, một giải pháp độc đáo cho kỹ thuật hỗ trợ máy tính bảo vệ catốt, hiện được tích hợp như một mô-đun bổ sung vào danh mục phần mềm Simcenter™.

Tầm quan trọng của mô hình số được nhấn mạnh bởi thực tế là các tổ chức phân loại như DNV-GL rất khuyến khích việc sử dụng bản sao kỹ thuật số của hệ thống CP (DNVGL-RP-B101)

Tại sao lại sử dụng phương thức phần tử biên?

Giải pháp cạnh tranh ưu thế là phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), có những hạn chế nhất định trong các bài toán xử lý miền vô hạn / bán vô hạn. PITHIA-CP dựa trên phương pháp phần tử biên (BEM), phương pháp này làm giảm mức độ của vấn đề. Nó đòi hỏi sự tùy ý hóa các ranh giới ngược lại với PTHH trong đó thể tích của, ví dụ như biển hoặc nước, phải được tùy ý.

Bộ giải pháp phần tử biên BEM duy nhất của PITHIA

Nhưng bản thân phương pháp này không đảm bảo hiệu quả của nó. Bước ngoặt quan trọng của PITHIA-CP nằm ở bộ giải pháp này, đây là bộ giải pháp duy nhất xử lý các mô hình phức tạp với hơn 1 triệu bậc tự do (DoF), giảm nhu cầu đơn giản hóa và các giả định mô hình hóa, tạo ra độ tin cậy và độ chính xác của việc tính toán các kết quả. Việc thực hiện kỹ thuật số cải tiến cũng mang lại thời gian giải pháp nhanh hơn đáng kể đồng thời giảm thiểu các yêu cầu phần cứng máy tính.

Môi trường mô hình hóa và quy trình làm việc trực quan

Thông qua quan hệ đối tác giữa FEAC và Siemens, các kỹ sư xử lý việc bảo vệ catốt giờ đây có thể tận hưởng một môi trường mô hình đa lĩnh vực hiệu quả, hiện đại và lấy CAD làm trung tâm. Sự kết hợp của PITHIA-CP với Simcenter 3D có thể cải thiện trải nghiệm người dùng và quy trình làm việc đồng thời mang lại kết quả chính xác cao.

“Chúng tôi rất vui khi FEAC Engineering đã tham gia Chương trình Đối tác Giải pháp của Siemens với tư cách là Đối tác Công nghệ và Phần mềm cho phần mềm Simcenter 3D. PITHIA-CP của FEAC là giải pháp phần tử biên hàng đầu thế giới để bảo vệ catốt, có thể cung cấp cho khách hàng của chúng tôi các giải pháp bổ sung nhằm tăng giá trị đầu tư vào phần mềm của họ. Thông qua quan hệ đối tác này, các kỹ sư làm việc với Cathodic Protection giờ đây có thể tận hưởng một môi trường mô hình đa lĩnh vực hiệu quả, hiện đại và tập trung vào CAD”

—-Koen De Langhe – Giám đốc quản lý sản phẩm – Siemens Digital Industries Software—-

Charilaos Kokkinos là Giám đốc Kỹ thuật tại FEAC Engineering – một nhà cung cấp giải pháp và đối tác công nghệ. Anh ấy là một người đam mê mô phỏng số quan tâm đến kỹ thuật, công nghệ mới, bản sao kỹ thuật số, sự đổi mới và và khởi nghiệp kinh doanh.

Nguồn: Siemens

Leave a Reply

Your email address will not be published.