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摘要
目的预测埋地金属管道缝隙表面电位分布和腐蚀速度。方法造金属管道缝隙腐蚀的几何模型,对腐蚀管道采取阴极保护,推导腐蚀管道的电化学反应动力方程式。对几何仿真模型的初始条件及边界条件进行约束,采用MATLAB软件对阴极保护电位分布规律和表面缝隙腐蚀速度的几何模型进行了仿真,并且与实验测量结果进行对比,得出了仿真结果与实验结果的相对误差。结果采用阴极保护金属管道表面缝隙腐蚀的底部仿真电位随时间的增加而反向增大,在极化时间50 h内最大电位为-8.6 V。采用阴极保护金属管道表面缝隙腐蚀的仿真电位随缝隙深度的增加而反向减小,在距离缝隙表面10 cm内最小值为-0.78 V。采用阴极保护金属管道表面缝隙的仿真腐蚀速度随时间的增加而逐渐减小,在前5年内腐蚀速度最小值达到0.334 mm/a。同时,电位分布和腐蚀速度的仿真值与实验测量值的相对误差在5%以内,误差较小。结论采用矩形缝隙模型可以近似预测阴极保护的电位分布和缝隙表面腐蚀速度,从而降低了金属管道腐蚀速度,避免了金属管道发生灾难性的事故。
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单位江苏大学; 江苏城乡建设职业学院
