套管对埋地金属管道阴极保护电位影响的数值模拟

对套管处管道腐蚀产生的严重危害和数值模拟技术在阴极保护上的应用做了总结和论述,并且利用COMSOL Multiphysic仿真模拟软件,联合使用有限元法和边界元法,分别研究了套管存在、套管两端是否密封、套管与管道涂层质量、电解质电导率、套管内是否有牺牲阳极以及套管内管道涂层出现缺陷点等情况对管道电位分布的影响规律,揭示套管屏蔽导致的管道腐蚀机理,为管道腐蚀防护的设计和安全管理提供了理论参考。     

交叉并行海底管道阴极保护干扰数值模拟

随着海底管道的高速发展,海底管道也不免会发生交叉平行的情况,相邻管道间的阴极保护也会相互干扰。针对国内某X80海底输油管道参数和阴极保护系统参数,以管道所在海域的天然海水为电解质测量动电位极化曲线,作为有限元数值模拟的边界条件,并引入防腐层击穿系数ξ,分别研究海底管道在裸钢(ξ)=1、涂层破损严重(ξ=0.1)、涂层破损较轻(ξ=0.01)时两条交叉并行管道在不同交叉角度下的阴极保护电位。结果表明,两条交叉管道在不同的涂层质量和交叉角度下,其相互干扰规律有很大差别,且在管道交叉位置受干扰最严重。所得结果可为海底管道阴极保护设计和管道铺设等工程问题提供指导。     

NaCl对Q235钢早期腐蚀行为的影响

在实验室模拟了NaCl对Q235钢早期腐蚀的影响,研究了NaCl含量和浸泡时间对Q235钢腐蚀行为的影响。结果表明:试验条件下,当NaCl质量分数为3.5%时,Q235钢腐蚀倾向最大,电极表面的反应电阻最小,腐蚀速率最快;Q235钢的腐蚀电流密度和表面反应电阻随浸泡时间变化而出现波动,浸泡24 h后,腐蚀体系的自腐蚀电位最负,自腐蚀电流密度最大,腐蚀速率最快;电极表面的腐蚀产物对基体具有一定的保护作用,然而腐蚀产物较疏松,在电极表面的附着力小,很容易脱落而使腐蚀反应加快。     

海水流速对X80管线钢极化曲线的影响

为了研究海水流速对海底管线钢极化曲线和阴极保护的影响规律,以更有效地控制海底管道腐蚀,利用旋转圆柱电极实验装置模拟得到海水流速为0~3.5 m/s时管线钢的极化曲线,通过分析自腐蚀电位和腐蚀电流密度的变化评价X80管线钢腐蚀状况。利用得到的极化曲线作为边界条件,应用有限元数值模拟方法引入防腐层击穿系数ξ,分别研究海底管道在裸钢(ξ=1)、涂层破损严重(ξ=0.1)、涂层破损较轻(ξ=0.01)时表面电位、阳极反应电流密度、阴极反应电流密度的分布情况。研究结果表明,在X80管线钢三种不同的表面状态下,海水流速对阴极保护的影响规律有很大差别,该结果可为海底管道现场腐蚀防护提供工业指导。