灰色动态模型在预测输气管道腐蚀中的应用

在输气管道中,引起腐蚀的因素很多,并且复杂。腐蚀速度和腐蚀深度是随时间而变化的灰色量。为了对输气管道的腐蚀状况进行预测,掌握输气管道腐蚀的基本规律,应用灰色系统理论中的模型对输气管道的腐蚀速度和腐蚀深度等指标的实际统计数据进行了灰色动态拟合,建立了相应的灰色微分方程和灰色时间响应函数;并在此基础上对四川输气管道的腐蚀速度和腐蚀深度进行了预测,为输气管道的防腐提供了切实可靠的依据。     

油气集输管道的腐蚀速率预测研究进展

中国大多数油气田开发步入中后期,采出介质腐蚀性不断增强,导致油气集输管道频繁发生腐蚀、穿孔及泄漏。系统综述了油气集输管道的腐蚀环境、主要腐蚀类型、关键影响因素以及基于不同方法建立的腐蚀速率预测模型等方面的国内外研究进展。研究结果表明,油气集输管道的腐蚀环境恶劣、腐蚀风险较大,在油-气-水三相复杂流动状态下容易发生氢去极化腐蚀,主要两种腐蚀类型是均匀腐蚀和点蚀。同时,影响集输管道腐蚀的因素与流体介质和运行工况密切相关,导致腐蚀速率预测是一个非线性、多因素参与和交互的复杂问题。目前提出的主要三类腐蚀速率预测模型中,经典理论解析模型应用范围有限、精度欠佳;回归方程模型可以考虑更多的影响因素即提升了应用范围,但对于建立的高度复杂的表达式精度仍不足;但数值计算模型可以解决参数多样、关系交错且不连续的非线性问题,经过优化算法,模型的精度、适应性、可拓展性也会随之提升。进一步,展望了腐蚀速率预测模型的未来重点研究方向。     

埋地输气管道腐蚀故障树模糊分析

腐蚀是引起埋地输气管道泄漏和破裂的主要因素。对引起埋地输气管道腐蚀失效的各个因素进行系统分析,建立以埋地输气管道腐蚀失效为顶事件的埋地输气管道腐蚀失效故障树,结合管道腐蚀破坏机理和故障树模糊分析原理,分析导致管道腐蚀产生的因素,得到模糊故障树的各阶最小割集和引起埋地输气管道发生腐蚀失效的主要因素。通过算例分析表明该方法具有较大的灵活性和适应性,更加符合工程实际,是对传统故障树分析方法的进一步完善。     

埋地输气管道腐蚀故障树模糊分析

腐蚀是引起埋地输气管道泄漏和破裂的主要因素。对引起埋地输气管道腐蚀失效的各个因素进行系统分析,建立以埋地输气管道腐蚀失效为顶事件的埋地输气管道腐蚀失效故障树,结合管道腐蚀破坏机理和故障树模糊分析原理,分析导致管道腐蚀产生的因素,得到模糊故障树的各阶最小割集和引起埋地输气管道发生腐蚀失效的主要因素。通过算例分析表明该方法具有较大的灵活性和适应性,更加符合工程实际,是对传统故障树分析方法的进一步完善。     

基于灰色理论的海底管道腐蚀剩余寿命预测方法

以灰色理论的基本模型为基础,探讨了灰色模型的改进方法.分析了海底管道腐蚀因素与腐蚀量之间的规律以及应用灰色理论进行剩余寿命预测的可行性.提出了基于灰色理论的海底管道剩余寿命预测方法.利用灰色理论预测腐蚀海底管道剩余寿命的步骤主要包括:最小允许厚度的确定,腐蚀速率的预测以及剩余寿命预测.利用该方法,可以在测量数据很少的情况下预测海底管道的剩余寿命.     

基于灰色理论的含腐蚀缺陷油气管道剩余寿命预测分析

含腐蚀缺陷油气管道剩余寿命预测是管道完整性及安全性评价的重要组成部分.以灰色理论的基本模型为基础,提出了管道剩余寿命预测的一种方法,包括预测腐蚀速率的基本步骤以及根据腐蚀速率预测剩余寿命的基本方法,为油气管道腐蚀检测周期的确定提供了一种依据.     

改进爬行动物搜索算法优化ENN模型预测管道腐蚀速率

管道腐蚀的影响因素多而复杂,建立准确的管道腐蚀速率预测模型是评价管道安全状况的关键。针对传统Elman神经网络(Elman neural network, ENN)模型预测中易陷入极小值、泛化能力不强的缺陷,提出了一种基于改进爬行动物搜索算法(引入Circle混沌映射并结合鲸鱼优化算法的狩猎策略)的ENN模型,并采用管道腐蚀速率实测结果验证了新模型的有效性。两个实例的预测结果表明,改进新模型的平均绝对百分比误差分别为0.547 6%、0.783 1%,其预测精度明显高于传统ENN模型。新模型在预测过程中可对权值和阀值进行寻优处理,因此有助于提升传统模型的预测精度。     

高含水原油集输管道内腐蚀预测及监测方法

针对高含水原油集输管道内腐蚀穿孔事故日趋严重的工程实际问题,对高含水原油集输管道内腐蚀高风险点预测及内腐蚀缺陷监测方法进行了综合研究。基于原油集输管道管内介质的液滴携带机理,给出了该类管道内腐蚀高风险点的预测和判定方法;基于场指纹腐蚀监测原理,研究了代表腐蚀缺陷深度的指纹系数的空间分布规律,给出了其与管道壁厚减薄量的对应关系曲线,建立了高含水原油集输管道内腐蚀状况的评估模型。研究可为高含水原油集输管道科学管理及保障原油集输管道安全运营提供技术支撑。     

含水原油输送钢管CO2腐蚀速率预测机理模型研究进展

含水原油管道的CO2腐蚀现象严重,揭示管道腐蚀机理、预测腐蚀速率对于腐蚀防护具有重要意义。在腐蚀机理研究的基础上建立的CO2腐蚀速率预测机理模型,其物理意义明确、适用范围广,是国内外研究热点。从化学平衡反应、腐蚀产物膜生成、腐蚀电化学反应、扩散传质运输四个腐蚀速率预测相关的方面综述了国内外管线钢CO2腐蚀机理模型的研究进展。建议：①明确溶液中碳酸盐对钢管内壁阳极溶解反应动力学和作用机理的影响;②分析不同工况条件下钢表面生成的CO2腐蚀产物膜化学组成、结构致密度、电化学性质、力学性质以及离子通过多孔膜的扩散系数;③开发复杂酸性介质腐蚀环境下的实验,明确H2S/Cl-/CO2协同腐蚀机理,建立多因素腐蚀预测数理模型;④从多场耦合的角度研究不同流态变换下原油润湿性、油水比等影响因素对油水接触面腐蚀特性、介质物理化学参数的作用影响,为含水原油管道CO2腐蚀的防治和预测提供理论与技术支撑。     

一种过程神经元网络在管道土壤腐蚀速率预测中的应用

针对管道材料在土壤环境中的腐蚀速率预测问题,构建了一种基于过程神经元网络的动态预测模型.模型较好地模拟了金属在土壤环境中的腐蚀过程.文中给出了过程神经元网络预测模型和具体实现算法,对Q235钢管道材料在土壤中的腐蚀速率进行预测.结果表明:采用该方法得到的预测数据与实测值非常接近.验证了模型和算法的有效性.     

埋地输气管道腐蚀风险评价技术研究

借鉴W.K.Muhlbauer提出的长输管道风险评价方法,结合管道腐蚀破坏机理和风险分析原理,综合运用故障树分析法和层次分析法,提出可用于埋地输气管道腐蚀风险评价的有效方法.建立了以埋地输气管道腐蚀失效为顶事件的失效故障树,通过对故障树的定性分析,确立了埋地输气管道腐蚀失效的主要原因.在故障树定性分析的基础上,建立了埋地输气管道腐蚀风险评价体系的层次模型,并确定了腐蚀风险要素的权重.     

基于Lasso方法的碳钢土壤腐蚀率预报研究

提出了一种基于Lasso的step adaptive Lasso with Pls(SALP)方法,采用Bayesian Bootstrap算法重构样本,通过多模型集成对变量进行预选,以消除数据扰动和离群点对于模型性能的影响。应用偏最小二乘权重系数改善Lasso方法在处理小样本数据时的参数估计不准确问题。采用碳钢在土壤中的腐蚀数据为研究对象,建立了腐蚀率模型。实验证明:SALP方法建立的模型可以准确地拟合和预测土壤中的碳钢腐蚀率变化。该方法适用于自然环境中材料腐蚀率的预测及类似研究领域。     

基于双流体模型的人工煤气管道腐蚀预测

人工煤气管网中广泛存在的多相流动腐蚀是造成人工煤气管道减薄的主要原因。针对现有检测技术难以检测输送复杂介质管道的剩余壁厚的问题,以昆明市燃气管网为例,基于双流体模型进行人工煤气管网的多相流动分析,采用实验与理论研究相结合的方法,确定了人工煤气管道的腐蚀特征,计算得到管道的腐蚀情况,结果表明：管道腐蚀程度主要与持液率和CO₂分压相关;采用多相流动仿真模型平均腐蚀速率为0.054 3 mm/a,全动态多相流模拟的腐蚀预测结果存在明显误差;建立的人工煤气管网腐蚀速率预测模型误差平均值为8.9%,优于全动态多相流模拟多相流腐蚀预测结果。     

钢桥防腐蚀涂层寿命的预测方法

钢桥防腐蚀涂层的大气腐蚀是一个相当复杂的过程，存在着许多不确定因素。因而涂层保护寿命预测系统的建立，需要在包含大量不确定信息的灰色状态下进行推理。将灰色理论引入到桥梁防腐蚀涂层的失效研究中，建立了涂层腐蚀坑剥落的面积随时间变化的GM（1，1）模型，并在此基础上推导出桥梁防腐蚀涂层寿命的一般预测公式。通过实例分析计算，该模型预测得到的腐蚀面积和实测值相对误差小于8％，具有较好的拟合精度和预测可靠度。     

旅游地客源市场动态预测方法探讨

旅游地客源市场预测是合理制定旅游业发展战略和旅游规划与开发的重要依据．客源市场的变化受到诸多因素的影响，构成-灰色系统．该文根据近几年来上海市旅游的境外游客量的统计数据，利用灰色系统理论中一种特殊的线性动态预测模型，建立了GM(1，1)预测模型，并利用该模型对上海市2010年前的境外游客量进行了预测．     

回转窑运转周期的预测

水泥窑运转周期预测对水泥厂生产管理具有重要意义。本文利用灰色理论的GM(1,1)模型,对水泥回转窑换砖周期进行预测,取得了满意结果。本方法还可推广应用到水泥熟料质量、水泥质量指标的预测等方面。     

矿床定量预测理论与方法体系

矿床定量预测由以下三个体系构成：（１）以相似类比理论和有序度理论为指导的模型定量类比预测;（２）以求异理论和亲合度（求同）理论为指导的无模型预测;（３）以专家集体智慧理论为指导的专家集体智慧预测（主观概率法）。以上三类预测体系可单独使用,也可同时使用或交替使用。在实际应用时,应注意对不同空间、不同时期的数据分别进行统计,定性知识与定量数据相结合是预测成功的重要条件。     

具有先验知识的前馈网络规划模型在海水腐蚀预测中的应用

应用具有先验知识的前馈网络模型研究海水环境与材料（钢）腐蚀之间对应关系,结果表明该模型能够很好揭示材料海水腐蚀规律,提高了预测准确度。