埋地管道防腐层剥离状态下的金属电位分布的模拟求解

尚兴彬¹，张瑞卓阳²

（1.青岛市即墨区发展和改革局，山东 青岛 266200；

2.山东师范大学化学化工与材料科学学院，山东 济南 250014）

摘  要：为了获悉防腐层剥离条件下埋地管道金属表面的点位分布，首次基于Beasy仿真软件，采用极化曲线作为边界条件，对处于高度为2mm缝隙中，距离破损点分别为0、3、6、9、12、15cm的6个工作电极，在通电点电位分别为-1.026、-1.100V时的电位进行了模拟计算，并提出了采用Beasy仿真软件对埋地管道周向电位分布进行模拟求解的思路。经数据对比，公式求解和实验求解数据具有更高的贴合度；软件模拟可用于电位分布的计算，但计算误差较大，且随着距离破损点的距离增加，模拟计算数据与实验实测数据更贴合。

关键词：缝隙腐蚀；电位分布；模拟计算

阴极保护与防腐层的联合使用，是管道通常采用的防腐措施，其中管道防腐层作为管道与腐蚀介质之间的第1道屏障，直接关系到管道的防腐性能和运行寿命。虽然，对于一些集输或者长输管道，阴极保护的应用，使得管道涂层破损处能受到一定程度的保护。然而涂层剥离的产生，使得防腐层与管道表面构成缝隙环境。由于缝隙环境的存在，极化电流很难到达缝隙的深处，因此剥离区部分金属不能得到阴极保护，或得到有效保护。由于现场检测的不便、室内模拟的特殊与具体性，使得2种方法在埋地管道电位分布中的应用受到限制，同时也促进了数值模拟计算方法在腐蚀控制研究中的应用。目前，有很多数值计算方法以及基于数值计算方法编制的多种腐蚀控制计算软件，也开始在相关研究中得以运用，其中BEASY软件是国内外应用较为普遍、效果也较好的一种。为此，针对缝隙腐蚀环境，通过BEASY软件建立模型进行电位分布求解，并与实验实测数据进行对比。

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