扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
海水中牺牲阳极阴极保护的分段非线性边界数学模型
          
A Mathematical Model with Piecewise Nonlinear Boundary for Sacrificial Anode Cathodic Protection in Sea Water

摘    要
边界条件处理方式是否合理, 不仅影响阴极保护体系电位分布的数值解, 而且影响模型的应用范围。根据Al-Zn-In牺牲阳极与316L不锈钢在海水介质中的自腐蚀电位差, 选用适宜的电位区间及扫速, 获得材料实测极化曲线处理非线性边界, 建立了牺牲阳极阴极保护系统的非线性边界模型。由于该模型不依赖于极化动力学参数, 很大程度上简化了牺牲阳极阴极保护系统的模拟。采用有限元方法进行求解, 初步讨论了Al-Zn-In牺牲阳极放置位置、形状和放置方式对被保护316L不锈钢管表面电位分布的影响规律。数值模拟获得的规律与现有的阴极保护理论相符, 验证了该模型的可行性。
标    签 模拟   模型   极化   牺牲阳极   海水   simulation   model   polarization   sacrificial anode   sea water  
 
Abstract
The way of handling boundary condition not only affects the numerical potential distribution of cathodic protection system, but also affects the application of the model. According to the difference of corrosion potentials of Al-Zn-In sacrificial anode and 316L stainless steel in seawater, the appropriate polarization potential range and scan rate were chosen to measure the polarization curves used for handling boundary conditions and founding a nonlinear boundary model for the sacrificial anode cathodic protection system. The current model which does not depend on the polarization dynamic parameters simplifies the simulation for sacrificial anode cathodic protection. Numerical results of the influences of Al-Zn-In sacrificial anode placement, shape and placement mode on the potential distribution of 316L stainless steel agree well with the existing theory and thus verify the feasibility of current model.

中图分类号 TG174.41

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 试验研究

基金项目

收稿日期 2011/10/26

修改稿日期

网络出版日期

作者单位点击查看


备注刘贵昌, 教授, 硕士生导师,

引用该论文: LIU Gui-chang,SUN Wen,WANG Li-da. A Mathematical Model with Piecewise Nonlinear Boundary for Sacrificial Anode Cathodic Protection in Sea Water[J]. Corrosion & Protection, 2012, 33(10): 876


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】杜艳霞. 金属储罐底板外侧阴极保护电位分布规律研究[D]. 青岛: 中国石油大学, 2007.
 
【2】De Giorgi V G, Thomas E D, Lucas K E. Scale effects and verification of modeling of ship cathodic protection systems[J]. Eng Anal Bound Elem, 1998, 22:41-49.
 
【3】De Giorgi V G, Wimmer S A. Geometric details and modeling accuracy requirements for shipboard impressed current cathodic protection system modeling[J]. Eng Anal Bound Elem, 2005, 29:15-28.
 
【4】Zamani N G. Boundary element simulation of the cathodic protection system in a prototype ship[J]. Appl Math Comput, 1988, 26:119-134.
 
【5】何其昀. 海洋工程防腐系统数值模拟优化设计技术研究[D]. 大连:大连理工大学硕士学位论文, 2009.
 
【6】Vuillemin B, Oltra R, Cottis R, et al. Consideration of the formation of solids and gases in steady state modelling of crevice corrosion propagation[J]. Electrochim Acta, 2007, 52:7570-7576.
 
【7】Song F M, Sridhar N. Modeling pipeline crevice corrosion under a disbonded coating with or without cathodic protection under transient and steady state conditions[J]. Corros Sci, 2008, 50:70-83.
 
【8】王巍. 几种金属在海水中阴极保护数值计算及瞬态激励影响研究[D]. 青岛: 中科院海洋研究所博士学位论文, 2011.
 
【9】Jia J X, Song G, Atrens A, et al. Evaluation of the BEASY program using linear and piecewise linear approaches for the boundary conditions[J]. Mater Corros, 2004, 55:845-852.
 
【10】Deshpande K B. Validated numerical modelling of galvanic corrosion for couples:magnesium alloy (AE44)-mild steel and AE44-aluminium alloy (AA6063) in brine solution[J]. Corros Sci, 2010, 52:3514-3522.
 
【11】翁永基. 阴极保护设计中的模型研究及其应用[J]. 腐蚀科学与防护技术, 1999, 11(2):99-111.
 
【12】刘磊. 船体阴极保护电位分布[D]. 大连:大连理工大学硕士学位论文, 2006.
 
【13】Rabiot D, Dalard F, Rameau J J, et al. Study of sacrificial anode cathodic protection of buried tanks:Numerical modelling[J]. J Appl Electrochem, 1999, 29:541-550.
 
【14】Montoya R, Rendon O, Genesca J. Mathematical simulation of a cathodic protection system by finite element method[J]. Mater Corros, 2005, 56:404-411.
 
相关信息
   标题 相关频次
 G3钢和TP110SS钢在环空保护液中的电偶腐蚀
 4
 板式空冷器板片开裂失效分析
 4
 封装缓蚀剂海藻酸钙微球对油井的腐蚀防护
 4
 海水、淡水中铁基牺牲阳极的性能
 4
 混凝土表面硅烷改性后的防腐蚀性能
 4
 铝基水滑石涂层腐蚀行为的电化学噪声特征
 4
 凝汽器黄铜管泄漏原因分析
 4
 一种用于原位测量盐酸露点腐蚀的电化学阻抗探针
 4
 20G/316L双金属复合管失效的原因
 2
 20钢在不同模拟条件下的保温层下腐蚀行为
 2
 304L不锈钢在高温高压水中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为
 2
 304不锈钢大小头短期内开裂原因分析
 2
 316L不锈钢的热变形抗力模型
 2
 Al-Mg-Zn合金自腐蚀电位-成分三元图的建立及牺牲阳极保护试验
 2
 Al-Zn-Ga低驱动电位牺牲阳极的设计及其电化学性能
 2
 Al-Zn-In-Si牺牲阳极材料的电化学性能
 2
 BIM技术在电力工程中的应用现状及展望
 2
 LY12铝合金在模拟海洋大气环境中的加速腐蚀试验
 2
 Si3N4陶瓷超声振动铣磨加工表面粗糙度的数学模型
 2
 白酒糟提取物对Q235钢在盐酸介质中的缓蚀作用和吸附行为
 2
 棒材中超声散射场的模拟及信号的识别
 2
 长庆油田原油储罐腐蚀现状与防腐蚀技术
 2
 超声波辅助离子液体顶空液相微萃取-气相色谱-质谱法测定水中多氯联苯
 2
 超声换能器声场的模拟和可视化研究
 2
 车辆阴极保护效果测试与数值模拟
 2
 沉船原址保护金属框用两种Al-Zn-In系牺牲阳极的电化学性能及其影响因素
 2
 冲压、回弹及应变速率对双相钢成形件碰撞性能影响的模拟
 2
 船用设备牺牲阳极的失效原因
 2
 纯铁对B10和B30铜合金在模拟海洋环境中的阴极保护
 2
 大曲率凸弯边零件橡皮囊液压成形工艺的数值模拟
 2