文章标题:热-电-力耦合作用下海底悬跨管道应力腐蚀研究
文章作者:娄敏1, 陈丽莹1, 吴武刚2
关 键 字:海底悬跨管道;多物理场耦合;应力腐蚀;有限元模拟
文章摘要:本文基于COMSOL Multiphysics软件构建含腐蚀缺陷的海底悬跨管道三维数值模型,综合考虑温度场、应力场和电化学腐蚀场多物理场耦合效应,自定义固体力学、固体传热和二次电流模块之间的耦合关系,研究了内压、拉伸应变和温度对海底悬跨管道应力腐蚀行为的影响规律。结果表明,在热应力影响下,腐蚀电位越负,管道发生腐蚀的倾向性呈现增大的趋势;内压增大时,腐蚀电位负移,缺陷中心的腐蚀电位相对于两端更加显著,腐蚀底部中心区域腐蚀速度快于边缘区域;拉伸应变增大时,缺陷中心的阳极电流密度明显大于缺陷两端,中心阴极电流密度明显小于两端;温度增加时,电流密度增大,腐蚀进程加快。