بررسی اثر خوردگی در طی زمان بر روی سازه‌های ساحلی (مطالعه موردی توربین بادی دریایی)

پدیده خوردگی در محیط دریا به‌دلیل حضور دائمی آب، هوا و رطوبت امری اجتناب‌ناپذیر است؛ از این‌رو در سازه‌های فراساحلی با کاهش ضخامت اعضای سازه ناشی از این پدیده، می‌توان از آن به‌عنوان اولین عامل موثر در کاهش پایداری و مقاومت سازه در برابر بارهای محیطی وارده، نظیر بارهای لرزه‌ای، نیروهای ناشی از امواج و نیروی آیرودینامیکی نام برد. در این مطالعه یک سازه‌ی توربین بادی دریایی شابلونی با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک – شمع در نرم‌افزار آباکوس مدل گردید. همچنین به‌منظور در نظر گرفتن ماهیت حقیقی بارگذاری امواج بر روی سازه، تئوری موج دوام اصلاح شده، مورد استفاده قرار گرفت. نرخ خوردگی در 5 سال مختلف از طول عمر سازه مورد ارزیابی قرار گرفت تا رفتار سازه در حالت حدی آستانه خرابی (cp) برای قسمت سر برج توربین بادی دریایی بررسی گردد. از نتایج به‌دست آمده می‌توان گفت میزان جابه‌جایی قسمت سر برج در سال نخست بدون در نظر گرفتن خوردگی نسبت به سال 12.5 در حدود 22 درصد کاهش یافته است. این اختلاف در میزان پاسخ سازه برای سال‌های 25، 37.5 و 50 ام، افزایش خواهد یافت. از این‌رو می‌توان گفت مقاومت سازه به تدریج کاهش یافته است؛ در نتیجه آسیب‌پذیری سازه به مرور زمان افزایش خواهد یافت.

investigating the effect of corrosion on the coastal structures(case study: wind turbine)

the phenomenon of corrosion in the sea environment is inevitable due to the constant presence of water, air, and humidity; therefore, in offshore structures, with the reduction of the thickness of the structural members caused by this phenomenon, it can be mentioned as the first effective factor in reducing the stability and resistance of the structure against environmental loads, such as seismic loads, forces caused by waves and aerodynamic forces. in this study, a stenciled offshore wind turbine structure was modeled in abaqus software considering the effects of soil-pile interaction. in the following, the modified endurance wave theory was used to consider the true nature of wave loading on the structure. the corrosion rate was evaluated in 5 different years of the structure’s lifetime to investigate the behavior of the structure in the limit state of the failure threshold (cp) for the head part of the offshore wind turbine tower. the obtained results show that the amount of displacement of the top part of the tower in the first year without considering the corrosion has decreased by 22% compared to the year 12.5. this difference in the response rate of the structure will increase for the 25th, 37.5, and 50th years. therefore, it can be said that the structure’s resistance has gradually decreased; as a result, the structure’s vulnerability will increase over time.