Моделирование и симуляция являются мощными инструментами для понимания коррозии, а также проектирования и оптимизации систем защиты от коррозии. Модуль Corrosion, дополнение к COMSOL Multiphysics®, позволяет инженерам и ученым эффективно моделировать процессы коррозии и системы защиты в интуитивно понятном пользовательском интерфейсе. Процесс моделирования оптимизируется способностью программного обеспечения описывать транспортные процессы в электролите, включая транспорт ионов и нейтральных видов, а также баланс тока в металлических конструкциях. Модуль коррозии также включает в себя возможности для подробного описания реакций переноса заряда, которые ответственны за коррозию, возникающую на электролитно-металлических поверхностях. Модуль включает в себя термодинамическую базу данных с электродными потенциалами и выбор кинетических выражений для наиболее распространенных окислительно-восстановительных реакций на этих поверхностях. Транспортные и реакционные процессы, которые описывают системы защиты от коррозии и коррозии, могут быть смоделированы в 1D, 2D и 3D с использованием метода конечных элементов (FEM) и метода граничных элементов (BEM).
Коррозионные Процессы Модуль коррозии может использоваться для моделирования широкого спектра процессов коррозии, таких как гальванические, точечные, щелевые, атмосферные и общие коррозии. Его также можно использовать для моделирования кисло-сладкой коррозии в нефтегазовых системах, коррозии в железобетоне и коррозии от блуждающих токов. Эти коррозионные процессы возникают из-за аналогичных типов электрохимических явлений, для которых необходимо учитывать транспорт и баланс как заряда, так и массы. Модуль позволяет легко определить соответствующие граничные условия, поверхностные реакции и условия объемных электролитов. Электролит можно описать как тонкий слой влаги, пористый материал или жидкий электролит. Благодаря основным возможностям платформы COMSOL Multiphysics®, модуль коррозии может быть объединен с другими дополнителями для моделирования связанных явлений, таких как теплопередача и структурная механика. Эта функция мультифизики моделирования доступна для явлений, связанных с такими проблемами, как растрескивание коррозии при стрессе (SCC) и оксидный домкрат в бетоне.
Системы защиты от коррозии Существует множество методов предотвращения коррозии, которые могут быть использованы для поддержания структурной целостности структур, подверженных коррозии. К ним относятся жертвенная анодная катодная защита (SACP), отпечатанная токовая катодная защита (ICCP), системы покрытия и анодная защита от пассивации. COMSOL Multiphysics® и коррозионный модуль могут использоваться для изучения систем защиты и оптимизации их конструкции для поддержки многих типов конструкций, таких как морские ветряные мельницы, подводные нефтяные платформы, а также наземные трубопроводы, установки и резервуары для хранения. Модуль коррозии также может использоваться для моделирования дорожных мостов и строительной инфраструктуры, водяных плотин и гидроэнергетического оборудования, а также кораблей, подводных лодок и гаваней. Его также можно использовать для моделирования процессов коррозии в автомобильной промышленности. Модуль коррозии включает в себя специализированную функциональность для моделирования систем защиты от коррозии как в микромасштабе, так и в макромасштабе. Эта специализированная функция моделирования может быть использована, например, для изучения того, как трубопроводы могут вмешиваться в системы защиты других структур. Его также можно использовать для прогнозирования срока службы системы защиты, а также воздействия потребления анодов, бродячих токов, впечатленных катодных токов и деградации покрытия.
