Empirical and computer aided design of cathodic protection systems

Cathodic protection is an effective corrosion control technique, which can be applied successfully to protect a metallic structure immersed in an electrolyte. The application of appropriate cathodic protection system design criteria is important to promote safety and energy efficiency. The implementation of computer tools to perform safe, reliable and consistent cathodic protection design for offshore and onshore structures is reported here. Results are shown for the stand off anode geometry optimization process. The application of the Finite Element Method approach to realistic cathodic protection related problems is also presented here. Potential distribution along the surfaces of a cathodically protected platform immersed in sea water, for different conditions, is described in this work. Different conditions are exemplified by what if scenarios such as sea bottom level rising, anodes loss, placing a new riser on the platform leg and ICCP revamping. The procedures and results of time dependent, moving mesh modeling of a jacket node protected by aluminum anodes are also described.

La protezione catodica è un efficace metodo di mitigazione della corrosione, che può essere applicato con successo per proteggere una struttura metallica immersa in un elettrolita. L'applicazione di appropriati metodi di progettazione dei sistemi di protezione catodica è di fondamentale importanza per promuovere la sicurezza e l'efficienza energetica. Il processo di implementazione di strumenti per progettare sistemi di protezione catodica sicuri, affidabili e consistenti sia in ambito offshore che onshore è qui riportato. Sono inoltre mostrati i risultati del processo di ottimizzazione delle dimensioni geometriche di anodi galvanici per strutture offshore. L'applicazione dell'approccio agli elementi finiti per modellare i sistemi di protezione catodica di strutture realistiche è qui presentato. La distribuzione di potenziale lungo le superfici di una piattaforma petrolifera protetta catodicamente, al variare delle condizioni al contorno, è descritta in questo lavoro. Le diverse condizioni di lavoro sono esemplificate in what if scenarios come per esempio l'innalzamento del livello del fango, la perdita di un anodo, il posizionamento di un nuovo riser e il revamping attraverso sistemi a corrente impressa. Alla fine sono mostrate le procedure e i risultati di studi tempo varianti con moving mesh di un nodo di piattaforma protetta da anodi galvanici.