腐蚀缺陷对储罐接管阴极保护效果影响的数值模拟研究

由于储罐接管常年处于腐蚀环境中，容易形成腐蚀缺陷，腐蚀缺陷不易检测，且不断向纵深扩展，导致接管泄漏事故发生，因而具有很大的潜在风险。该文主要采用数值模拟的方法研究了储罐接管表面腐蚀缺陷对接管阴极保护效果的影响。通过测试极化曲线得到模拟所需要的电位和电流密度等边界条件。采用ABAQUSCAE有限元分析软件模拟接管表面不同腐蚀缺陷处的局部电流密度和电位变化情况。结果表明：接管腐蚀缺陷内的阴极保护效果与腐蚀缺陷部位的形状、大小及深度有关。在腐蚀缺陷部位，阴极保护电位和电流密度分布不均匀，使得接管上有腐蚀缺陷的部位不能得到完全有效的保护。阴极保护电流在腐蚀缺陷处被部分屏蔽，尤其是在缺陷底部。随着缺陷深度的增加或宽度的减小，缺陷底部阴极保护电位变正，电流密度增加，缺陷对阴极保护的屏蔽作用增强，使阴极保护效果变差。更负的阴极保护电位有助于提高接管腐蚀缺陷部位的阴极保护效果。试验所得结果可以为储罐接管的阴极保护效果评价提供参考。