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阴极保护是防腐工程中一种常用的电化象。
学保护方法。在实际应用中由于阴极的不同由于阴极保护工程的传统设计方法中上
,特述问题的存在以及计算机在防腐科学领域
别是当设备结构复杂时,电流的屏蔽现象十的推广应用,人们自然想到运用计算机技术
分严重,造成近阳极区电流密度大,电位较用一种更加准确而有效的方法来估算被保护
负,甚至可能导致阴极加速腐蚀、涂层鼓泡体的电位分布规律,评价阴极保护效果,从
以及过量的钙镁盐沉积等垃保护现象;而远而掀开了数值方法在腐蚀领域应用的新篇
离阳极区电流密度小,可能达不到保护电位, 章。
有些地方甚至根本得不到保护因此,在阴数值模拟实质上是用数学模型来描述所
极保护工程中掌握阴极表面电位或电流分布研究问题的固有特性,用某些特定参数来模
规律是非常重要的,它直接关系到阴极保护拟环境而进行一种抽象的数值模拟计算。一
效果的优劣。般来说,这种模拟计算的可靠性,主要取决
在传统的阴极保护工程设计中,大多采于数学模型和特定参数的可靠性以及求解的
用实际测量或经验估计的方法来掌握电位分方法。
布规律,如船舶、浅海设施、埋地管线等可年,,和口首
直接用参比电极进行逐点测量电位分布;而次用有限差分法研究了电解池的几
对深海设施、油气深井及复杂结构物,往往何形状和过电位参数的变化对电流分布的影
用可测部位的数据去外推无法测量部位的电响。遗憾的是,他们的工作在腐蚀工程领域
, 没有得到重视七十年代末,和—
判断阴极保护效果。实际测量虽直观、明了、口用同一种方法计算了电解液中二维电
可靠度高,但由于时空、环境等因素的限制, 偶问题的电位分布。后来,和—
进行实际测量往往工作量繁重,费用昂贵;而“也用有限差分法估价了海上结构物阴
外推法由于自身的弱点,可靠性不高经验极保护系统的行为。法尽管在许多情况
估计的方法虽然简单易行并且对于环境条件下给出了较多准确的结果,但却存在很大的
变化不大、被保护构件几何形状简单的阴极缺陷。这些早期的计算程序主要是关于二维
保护工程的设计也不失为一种行之有效的好问题,然而对大多数海洋结构物进行二维分
方法,但如果应用于复杂结构或环境条件恶析通常是不适用的。例如对于直径相当大的
劣的阴极保护工程的设计,,要想考虑
的安全系数,可能造成不必要的浪费,而且屏蔽效应的影响,就必须对其进行三维分析。
在某些情况下,即使引入了很大的安全系数, 此外,由于法计算结果的准确度与网
由于结构本身的复杂性和环境因素的影响, 络交叉点即节点的数日和分布有关,当对一
也会造成局部区域不完全保护或过保护现个阴极保护下的大的三维体进行模拟时,要
一—
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第卷期全面腐蚀控制
想精度较高,节点数目将是相当多的在这积分方程法只是把偏微分方程的边值问题归
种情况下,只有增加大型计算机的容量, 化为边界积分方程的公式化过程,它在腐蚀
法才能得以实现。因此,使用法领域的首次应用是由和”开始的。
难以准确地描述结构的几何形状和模拟边界他们用常数单元来划分边界。应用格林第三
、.