matematiska modeller

Matematiska modeller för korrosion

Swerea arbetar med matematiska modeller och numeriska beräkningar av korrosionsförlopp för att avgöra bästa materialval och korrosionsskydd, livslängdsprediktering, design av komponenter och anläggningar samt ökad förståelse för korrosionsmekanismer.

Numeriska beräkningar  används bland annat för att modellera läckströmskorrosion och katodiskt skydd. Detaljrika matematiska modeller används för att förutsäga lokal korrosion; gropfrätning och mikrogalvaniska celler. Statistiska modeller för atmosfärisk korrosion utvecklas också.

Numeriska beräkningar för läckströmskorrosion och katodiskt skydd

Dessa problem berör oftast infrastruktur som järnvägar, spårvägar och pipelines. I många fall kan problemen reduceras till två-dimensionella resistansnät som leder till stora ekvationssystem men som är lätta att lösa. I mer komplicerade fall används Finita Element Metoder (FEM), t.ex. när det är nödvändigt att representera objekten i tre dimensioner. (Ev. ref till SKB TR 14-15)

Matematiska modeller för gropfrätning och mikrogalvaniska celler

Den lokala kemin är av stor betydelse för lokal korrosion. Miljön styr korrosionen men reaktionsprodukter från korrosionsprocesserna förändrar miljön, åtminstone lokalt. Elektrokemiska reaktionshastigheter, lokal jämvikt och reaktionskinetik för utfällningsreaktioner liksom transportmekanismer via diffusion och elektromigration ingår i modellerna. För korrosion av legeringar i naturliga miljöer blir de kemiska systemen ofta stora och leder till relativt tunga FEM-beräkningar i 2D eller 3D.

Statistiska modeller för atmosfärisk korrosion

Att bestämma korrosiviteten i olika delar av världen är till nytta för företag vid etablering på nya marknader och för materialval. Dos-respons-funktioner som beskriver korrosionens omfattning för olika metereologiska parametrar och föroreningshalter har vi tagit fram. Funktionerna bygger på data som samlats in från hela världen. Ett flertal metaller och legeringar har exponerats på ett standardiserat sätt i olika exponeringsprogram varav flera har koordinerats från Swerea. Resultat från enskilda observationer finns samlade i databasprogrammet KorrField som också innehåller en beräkningsdel som visualiserar korrosivitetens beroende av olika miljöparametrar.

Kontakt och mer information

Claes Taxén

Claes Taxén

Phone: 
+46 (0)8-674 17 39
Swerea KIMAB