刘英伟，张 洋

海水管路氧浓差腐蚀数值分析

刘英伟，张 洋

(哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，哈尔滨 150001)

本文提出了一种新的二维浓差腐蚀数学模型．该模型将管道壁面附近的离子导电层作为研究对象，并对其进行离散化处理．根据电学中的基尔霍夫第二定律，导出了关于离子导电层腐蚀电位与离子电流以及极化电流关系的离散方程组．在施加适当的边界条件后，求解该方程组，得到了单元的极化电位、极化电流等关键信息，并根据这些信息计算出了总的腐蚀电流．结果表明：浓差腐蚀引起的极化电流和自腐蚀电流有相同的数量级，它的存在极大地改变了腐蚀电流的分布．一般而言，管道壁面氧浓度高的部位，不考虑浓差腐蚀时，腐蚀电位较高、腐蚀电流较大，而氧浓度较低的部位情况正相反；但当考虑浓差腐蚀时，电位将产生极化，原来腐蚀电位较高的部位将产生阴极极化，同时腐蚀速度亦有所降低；而原来腐蚀电位较低的部位将产生阳极极化，同时腐蚀速度也有所增大，即这种机制有将腐蚀电位均匀化的趋势，这和电化学理论相符合．

腐蚀；浓差腐蚀；极化；浓差宏电池

浓差腐蚀是一种重要的腐蚀机制，它的起因是电解液中氧浓度的不均匀分布[1]．例如，浸没在海水中的构件，由于海水表面氧的浓度要高于深处的氧浓度，因此构件上部的腐蚀电位要高于下部，这样在构件上下部位之间就产生电位差，从……