齐建涛, 李 焰

(1.中国石油大学(华东)化学工程学院, 山东 青岛 266580; 2. 中国石油大学(华东)机电工程学院, 山东 青岛 266580)

石脑油储罐罐底处于腐蚀性较强的沉积水的腐蚀环境中, 通常采用阴极保护方法来对其腐蚀加以控制。然而, 由于传统的阴极保护设计方案没有考虑保护电流密度在空间上的不均匀性和随时间的变化,往往造成设计方案不尽合理, 易导致保护不足或者过保护现象[1-2]。此外, 使用较大的安全因子往往也造成阴极保护系统的经济性降低。

在过去很长一段时间内, 对阴极保护电场的精确计算由于受到实际工程问题中非线性边界条件的影响, 导致问题的解析解无法得到。然而, 近十几年随着计算方法和计算机技术的飞速发展, 使得采用数值计算的方法来处理工程问题的非线性边界[3-5],获取阴极保护电场的高度精确的数值解成为现实[6-7],并且在阴极保护电位计算[8-10]、阴极保护优化[11-12]、腐蚀电磁场计算[13-14]等领域得到广泛应用。与传统的经验设计方法相比, 数值模拟具有在设计阶段就可预测所设计的牺牲阳极系统的保护效果、牺牲阳极数量和位置更精确、阴极保护电位分布均匀、过保护和欠保护现象改善等优点。因此, 采用数值模拟的方法来解决防腐问题已经成为当前阴极保护研究的一个重要方向[15]。

本文采用边界元方法针对海运石脑油储罐罐底水相区的阴极保护设计进行了数值模拟, 并通过对原方案的优化改善了罐底过保护现象。……