海底管道腐蚀缺陷处阴极保护数值模拟

海底管道表面很容易因为腐蚀形成缺陷点,具有深度大、传播快且检测困难的特点,对管道安全运行产生很大隐患。通过数值模拟方法研究了X80海底管道钢表面存在腐蚀缺陷时缺陷点内部对阴极保护产生的屏蔽作用,利用有限元方法模拟缺陷处的局部电位和阳极/阴极反应电流密度。结果表明:在腐蚀缺陷处阴极保护电流被部分屏蔽,特别是在缺陷的底部位置;缺陷处对阴极保护的屏蔽作用随着缺陷深度的增加和宽度的减小而越来越强。研究结果可为现场海底管道腐蚀状况和剩余寿命的评估提供指导。     

海底输油管道阴极保护数值模拟

海底输油管道通常埋设在海底淤泥中,随着时间推移,海床的变化使得部分海底管道出现悬空,直接与海水接触,而海底管道在海水与海泥中的阴极保护和腐蚀状态不一样。通过建立数学模型,确定边界条件,利用有限元方法分别对海底管道在海水和海泥中的阴极保护情况进行数值模拟分析。结果表明:管道在海泥中的电位变化较小且较稳定;管道在牺牲阳极阴极保护下,海水和海泥中的腐蚀速率分别为0.064μm/a和0.053μm/a,远小于没有牺牲阳极阴极保护时钢结构在海泥区的平均腐蚀速率;牺牲阳极在海水中和海泥中的使用寿命分别为4.58年和13.3年。该结果可为海底管道腐蚀防护设计和安全管理提供理论参考。