В данной работе исследовано численное моделирование процессов диффузии и коррозии в конструкционных материалах, работающих в условиях нефтегазовой промышленности. На основе мультифизического подхода проанализировано взаимодействие водородной диффузии, механических напряжений и электрохимической коррозии. Для оценки распределения концентрации водорода, stress-assisted diffusion и скорости коррозии использовались законы Фика и электрохимическая модель Батлера–Фольмера. С использованием метода конечных элементов (FEM) определены поля механических напряжений, зоны водородной диффузии и распределение интенсивности коррозии в стенке трубопровода. Полученные результаты показали, что области с высокими напряжениями значительно ускоряют процессы миграции водорода и электрохимического разрушения материала. Результаты исследования подтверждают, что интегрированное численное моделирование является эффективным инструментом прогнозирования деградации материалов, риска водородного охрупчивания и долговременной эксплуатационной надёжности нефтегазовых конструкций.

This study investigates the numerical modeling of diffusion and corrosion processes in structural materials operating under oil and gas industry conditions. The interactions between hydrogen diffusion, mechanical stress, and electrochemical corrosion were analyzed using multiphysics modeling approaches. Fick’s diffusion equations and the Butler–Volmer electrochemical model were applied to evaluate hydrogen concentration distribution, stress-assisted diffusion, and corrosion rate evolution in pipeline walls. Finite element method (FEM)-based simulations were used to determine stress fields, hydrogen diffusion zones, and corrosion intensity distribution. The obtained results demonstrated that high-stress regions significantly accelerate hydrogen migration and electrochemical degradation processes. The study confirms that integrated numerical modeling can effectively predict material degradation, hydrogen embrittlement risk, and long-term operational reliability of oil and gas structures.