阴极保护仿真(CP、Catpro、IRIS)产品介绍.ppt

阴极保护仿真技术,1.CP Master功能介绍,3.IRIS功能介绍,2.CatPro功能介绍,4.V-PIMS功能介绍,公司介绍,1997年成立总部在比利时Leuven美国分公司2008年成立,解决方案,致力于提供电化学解决方案在众多行业众多产品中均有广泛的应用,ElSyCa 专注于电化学行业,电化学仿真计算技术是Elsyca的核心竞争力!,Oil&Gas,Offshore&Marine,客户,储罐或水下结构体,混凝土构筑物,腐蚀防护与阴保设计,海洋腐蚀,管道,大气腐蚀,风险评估-缓解-完整性管理,ElSyCa与防腐工程,每年全球范围内由腐蚀造成的直接经济损失高达1.8万亿（约占GDP的3%-5%）,涉及到各行各业:运输 石油&天然气国防 海洋基础设施 汽车 医疗 核能,各类研究表明：20-25%腐蚀损失可以通过采取适当的措施进行避免。,腐蚀的威胁,行业背景与挑战,管网现状：建设速度快，服役时间长，防腐层老化、阴极保护失效，外部环境复杂，近年来管道安全事故频发储罐：储罐日趋大型化；进口原油日趋增加；储罐检测步骤繁琐，费时费力，且存在环境安全隐患；罐区设备众多，接地系统复杂；基于经验的阴保设计方案不理想，无法满足现场实际要求,国外已成熟应用模拟仿真技术，优化管道、储罐等阴保系统设计！,阴极保护仿真的优势,针对复杂情况下的阴极保护设计，可以使设计方案更加精确，使阴保电位分布更均匀，避免电位欠保护和过保护的情况预测高风险区域，进行重点检测维护，保障管道安全模拟计算罐底板、套管内管道、水下和海底管道的阴保电位分布提高设计精确及科学性、降低成本费用、保障安全生产作业大幅缩短设计周期，加快优化设计和方案评价管理手段更加先进科学，有助于完整性管理对于新投资的项目：仿真可以直接指导设计!对于已经安装完成投入使用的设施：仿真可以辅助摸清地面下设施的状态，对于管理维护提供最佳的解决方案。,Elsyca阴极保护软件家族介绍,CP Master功能介绍,革命性的3D阴极保护设计和优化软件适用范围：埋地金属结构体、管道、储罐、船舶、海上石油平台等阴极保护方式:ICCP&SACP两种保护模式可考虑如下因素1）任意复杂形状的全3D模型2）第三方阴极保护系统的干扰3）电阻下降影响4）阳极和阴极的极化行为5）浮动（非接触）电极6）多层土壤模型（电阻值变化）7）金属溶解行为（基于法拉第定律）8）外部电网的影响,CP Master,管道等保护体电位分布和电流密度分布、地电位分布、阳极消耗速率等,输出,CP Master案例储罐阴极保护,可以计算阴极保护电位分布、电流密度、腐蚀速率等优化阴极保护系统输入参数和阳极数量及位置分布,许多大型储罐互相靠得很近，储罐底板外表面阴极保护系统的设计需要最大程度减小阴极保护干扰。,CP Master可以求解电流与电位分布，并且探讨阳极间距、电源电压、土壤电阻率和欧姆降的影响。,随时间阳极形状变化和寿命预测,模拟牺牲阳极消耗速率与形状,可以快速预测海上钻井平台阴极保护性能可求解随时间变化的腐蚀状况,CP Master案例 海上钻井平台设计,CP Master可以模拟埋地和水下不同结构体的腐蚀和阴极保护情况,模拟腐蚀和阴极保护,CatPro功能介绍,CatPro应用介绍,使用“pipe elements”技术，大幅缩减计算时间支持多管网计算支持多种类的阴极保护系统（强加电流、电压或者牺牲阳极）支持多直流杂散电流干扰求解提供标准管路数据库支持分段处理管路先进的模型可以很好的处理涂层质量问题支持多涂层计算可以计算出管路的径向电流和轴向电流密度分布支持数据库自定义扩充可以计算出管-地通断电电位，土壤电势分布,软件特点,模拟的轴向电流,CatPro模拟计算结果验证,模拟的电流密度,模拟的断电电位,总输出电流：50A,深井生产套管阴极保护系统优化设计案例,优化套管阴极保护系统设计,套管沿线电位分布,电流密度分布,地电位分布,优化套管阴极保护系统设计,杂散电流干扰情况下的管道电位计算结果,没有牵引电流00:15am,有牵引电流07:18am,直流牵引系统对管网的干扰,IRIS功能介绍,IRIS应用介绍,支持多管道、多输电线管道技术参数可以分段定义杆塔技术参数可以分段设置自动故障模拟匹配接地电阻自动计算塔脚长度和半径计算管网上由于避雷线、杆塔、接地极和单相接地电阻干扰引起的电流/电位缓解优化缓解技术（管道间搭接或者阻抗联接、绝缘接头、分散式接地、分布式阳极接地、梯度控制垫 等）,可以计算在整个管网上的变化电压、涂层应力电压、远地电位、电流密度和纵向电流可以计算地电位分布，接触和跨步电压，弧距实现所有计算结果可视化（LEF、感应电压/电流、电流密度、涂层应力电压、地电位分布），使用二维图和一维随长度变化图,HVAC对管道交流干扰,优化缓解措施仿真计算,绝缘接头,输出到GoogleEarth,管线信息 直径48 inch 长度92 km 涂层PE 在91.3Km处有一处临时搭接电力线信息 5根不同的电力线 电压范围110 220 380 kV2#线和3#线共用相同的电塔,案例高压交流干扰与缓解,稳态满负载和380KV 1#输电线M71处单相故障的交流电压模拟,案例交流干扰与缓解,所有稳定状态下的情况，均不能超过允许最大极限电压值25V所有单相故障状态下的情况，均不能超过允许最大极限电压值1500V,案例 交流干扰与缓解,感应交流电压降到了可以接受的范围内(满负荷/单相故障),案例交流干扰与缓解,稳态满负载和380V 1#输电线M71处单相故障的交流电压模拟（缓解后）,V-PIMS功能介绍,V-PIMS是一个基于管网外腐蚀方面的模拟仿真与完整性管理平台。根据管道设计信息，仿真模拟整个管网的阴极保护健康情况。将模拟结果和实际的测试数据结合起来，从而追踪阴极保护运行中的异常情况，调整阴极保护电流输出来优化保护效果，同时也可以进行分析和监测随时间变化情况。根据客户需求提供专业化定制服务！,V-PIMS平台与管道完整性管理,涂层评估,阴保数据,数据收集,前评价,V-PIMS平台的基本内容,建立模型包括:管线网络阴保系统外部影响,通过特定区域的数据来校正模型:涂层状况附近土壤电阻率极化行为,分析结果:调试阴保系统辅助监测真实的保护水平假设故障预测分析提升管道完整性阴极保护的可靠性,V-PIMS平台的基本功能,模拟现场管道的实际状态和阴保运行环境优化阴极保护的性能对于扩建工程，指导阴极保护基础设施优化设计研究假设情况下的情景链接GIS数据库和其他地图系统，从而更容易原始数据输入以及得到结果计算off-/on-/IR-free-管地电位，径向电流密度，轴向电流，电压衰减情况强健快速准确的求解器管网以及阴极保护系统完好情况的图形可视化具有后处理环境提供假设分析选择和现场监测数据同步以及分析可定制化的用户环境,功能介绍,