改进层次分析法在给水管道腐蚀速率预测中的应用

目的 确定给水管道各腐蚀影响因素的一元非线性回归方程和权重值,预测给水管道的腐蚀速率.方法 利用最小二乘法确定各腐蚀影响因素的一元非线性回归方程,采用灰色关联法确定腐蚀影响因素的顺序,并用改进的层次分析法确定各因素的权重值.结果 运用改进层次分析法和灰关联理论建立灰关联定权组合模型预测给水管道的腐蚀速率,通过实例分析,模型预测值的相对误差最高为3.95%,最低为0.41%.结论 结合改进层次分析法和灰色关联理论建立的灰关联定权组合模型预测给水管道腐蚀速率,具有较高的精度,是给水管道腐蚀速率预测的有效工具.     

灰色模型群应用于注水管道腐蚀速率的预测

针对油田注水管道中腐蚀速率受到多种因素的影响,提出了基于关联分析的多因素灰色模型群预测方法.通过实例应用表明,基于关联分析的多因素灰色模型群预测方法预测得到的腐蚀速率和实测值能较好吻合,预测精度较高,且计算所需数据少,计算量小,适用于油田注水管道、油气输送管道等复杂腐蚀体系的腐蚀速率预测.     

基于GM(1,1)模型预测海底管道腐蚀速率软件的开发

针对海底油气管道的腐蚀速率,提出了基于灰色理论的海底管道的腐蚀速率预测方法.在测量数据较少的情况下,利用GM(1,1)可以预测海底管道的腐蚀速率.基于该方法,采用VS2010编制了管线腐蚀速率四数据、五数据及新陈代谢模型的预测软件,为在原始数据较少的条件下确定油气管道腐蚀检测周期提供了不同的检测途径,并通过实验数据进行...     

灰口铸铁给水管道内壁腐蚀试验

目的 灰口铸铁给水管道运行过程必然造成内壁发生不同程度的腐蚀,通过实验研究内腐蚀各影响因素,分析灰口铸铁供水管道腐蚀变化规律.方法 在调查分析埋地供水管道腐蚀状况及腐蚀原因的基础上,对灰口铸铁试片进行室内挂片实验,分别考虑不同溶解氧、pH值、余氯和流速的条件下的腐蚀速率.同时对灰口铸铁管的内壁腐蚀产物进行电子扫描电镜分析和X-射线衍射分析,确定内壁腐蚀结构成分.结果 pH＜5和pH＞11时腐蚀速率分别呈线性递增和线性递减趋势,水中溶解氧在初始50 h内消耗速度呈直线增加变化,随后DO消耗速度几乎不变,余氯对腐蚀过程有促进作用,流速与铸铁管道的腐蚀速率成正比例关系.结论 pH值、溶解氧、余氯、流速和侵蚀性CO2是引起灰口铸铁供水管道内腐蚀的主要原因.     

货运量多维灰色模型的预测

基于灰色关联理论对货运量及其相关因素进行了灰关联分析,并确定影响货运量诸多因素的灰关联序。在此基础上运用多维灰色模型对近几年上海市货物运输量进行了预测分析。     

辽河特石埋地管道电伴热管腐蚀速度灰色预测

辽河特石埋地管道所经区域的自然地表环境因素复杂多变,大部分经过水稻田地,因此有必要对该管线进行腐蚀速度的预测。从现场埋地管道的伴热管取样,经过加工做成试件,利用腐蚀速度测试仪进行测试。应用灰色系统理论的数学原理及建模过程,建立了腐蚀速率GM(1,1)模型。应用该模型对测试试件的数据进行灰色预测,采用“残差检验法”进行检验,并对预测模型的结果进行了分析讨论,预测结果表明,模型是正确的。但该模型只能反映腐蚀轻重并且由于自然腐蚀的影响,故该预测模型适合较短期的预测。     

指标综合集成的多变量灰色模型预测

社会经济系统是受多因素影响的多层次、非线性复杂系统,因素之间的关系往往具有灰色特征.另外现有的相关统计数据往往偏少且不完整,使得灰色预测方法在社会经济系统中进行预测时受到青睐.在灰色关联度计算的基础上,将处于同一关联层次的指标集成为一个相应的无量纲指标,以关联度值作为权系数进行归一化得到其行为序列后,建立相应的多变量灰...     

基于"数列灰预测"的输气管道腐蚀预测

输气管道腐蚀涉及因素较多,关系错综复杂,且随着条件的不同而变化较大,对于这些因素的确定也存在不确定性和模糊性.利用"数列灰预测"建立了管道腐蚀预测的新模型,介绍了三种常用的数据处理方式.将预测模型应用于四川气田某输气管道的腐蚀速度和腐蚀深度的预测结果表明:所建模型预测的误差小,可以用于现场实际工作中,为管道的腐蚀预测提供了一种新的方法.     

灰色神经网络耦合模型在城市需水量预测中的应用

目的为了更准确预测城市用水量,弥补灰色和神经网络预测模型在中长期需水量预测中的不足.方法采用最小方差法建立了灰色新息递补模型和新息递补BP神经网络的耦合模型即灰神经模型,并对城市需水量进行预测.结果预测沈阳市生活需水量,灰神经网络耦合模型的平均相对误差为0.144%;预测沈阳市工业需水量,灰神经网络耦合模型的平均相对误差为0.19%.在模拟精度方面远远高于其他模型的模拟值,提高了预测的准确性.结论提出了用灰色神经模型来预测城市需水量的方法,能更好地预测城市未来需水量,把影响预测的不定因素降到最低限度,具有广泛的实用性.     

一种改进的SVM短期电力系统负荷预测方法

针对电力市场环境下短期电力系统负荷预测准确、高效的要求,提出了一种改进的支持向量机短期负荷预测方法。利用主成分降维获取日负荷数据的特征因子,通过灰色关联分析建立负荷特征因子与影响因素之间的关联关系。构建不同日之间影响因素的加权差异度值,将倒数作为权重系数引入支持向量机模型,建立了一种考虑影响因素权值特征的SVM负荷预测模型。仿真结果表明,改进的SVM模型在一个月内负荷预测的平均预测准确率约为97.01%,日均相对误差在0.32%～3.57%范围内波动。该模型的负荷预测准确率和稳定性均优于常规的SVM模型与LS-SVM模型。     

弯管处液液两相流空化腐蚀研究

在集输管线中,油水两相流经弯管时其速度和压力会发生变化,使弯管处的腐蚀程度增加,导致弯管因腐蚀而引起的事故频发。以水为离散相,通过RNG k-ε湍流模型和DPM模型相结合的方法,对管道中的流动状态进行数值模拟研究,得出了管道腐蚀随影响因数的变化规律,并采用Origin软件对模拟数据进行处理,运用正交试验法对数据进行了分析。结果表明,不同的管道参数对空化腐蚀速率的影响是不同的,其中管径的影响最大,水滴颗粒的质量流量、流体的入口速度、管道的弯曲角度次之,弯径比对空化腐蚀速率的影响最小。研究结果可对集输管道的设计和运行管理提供技术支持。     

油水两相流体系下的CO2腐蚀行为研究

目前常采用注水方式开采石油,但是含水输油管道中常发生CO₂腐蚀现象,因此采用计算流体力学方法（Computational Fluid Dynamics,CFD）,研究了不同含水率、不同流速下的直管和弯管中油水分布情况,确定了输油管道CO₂腐蚀的发生条件,并分析了流速及含水率对壁面剪切力的影响。结果表明,CO₂腐蚀的发生取决于管道内的含水率和流速。当含水率升高时,油品浸润在管道内壁阻止腐蚀的发生;当含水率降低时,积水量增加,导致CO₂腐蚀严重。当流速增大时,管道内发生湍流,因此难以形成积水,降低腐蚀风险。但是,流速增大时会导致壁面剪切力增加,破坏腐蚀产物膜,进而进一步加快腐蚀速率。向下倾斜弯管在重力作用下往往不会发生积水,腐蚀风险低;向上倾斜弯管最容易发生积水,腐蚀风险高;受冲刷作用的影响,弯头端的腐蚀严重。弯头处容易受腐蚀和力学的交互作用,因此腐蚀严重。研究结果对油田集输管道的安全运行具有一定的指导意义。     

海上油田注水过程的腐蚀综合评价

基于注水过程中的腐蚀理论,综合考虑影响注水过程中腐蚀的几个重要因素,如含盐量、溶解氧含量、硫化氢含量及细菌作用,采用室内腐蚀实验综合评价及软件模拟预测方法,对QHD32-6油田注入水的腐蚀作用进行评价.室内实验研究表明,注入水综合腐蚀速率平均为0.037 7 mm/a,因此注水系统的腐蚀指标是达到标准的中偏低水平.利用预测软件,根据产出污水的实际运行数据给出FPSO平台管线、海管输送和注水井3种情况的腐蚀预测结果,基本与室内实验情况相符.     

内壁腐蚀混凝土管道爆破动力失效机制

为了确保爆破振动荷载影响下临近服役多年埋地混凝土管道的安全,开展内部腐蚀混凝土管道爆破动力失效机制的研究. 基于Thistlethwayte混凝土腐蚀理论,建立运营期混凝土管道内壁腐蚀缺陷预测理论模型. 结合全尺寸承插式混凝土管道爆破模型试验及振动分析,验证承插式混凝土管道爆破动力响应的数值建模方法及参数选择. 通过腐蚀缺陷预测,开展不同腐蚀缺陷形态下的承插式混凝土管道爆破动力响应数值试验,分析爆破振动荷载作用下的腐蚀管道动力性能演化规律. 结合极限强度准则,确立腐蚀管道主控动力失效准则,提出爆破振动影响下运营期内壁腐蚀承插式混凝土管道的安全控制标准.     

深井套管阴极保护干扰的数值模拟研究

为了研究深井套管阴极保护干扰问题,首先利用边界元方法建立了管线阴极保护干扰的数学模型, 然后采用BEASY软件分别模拟研究了土壤电导率、涂层破损率、阳极输出电流、阳极位置以及套管间距对干扰腐蚀的影响规律。模拟结果表明,随着土壤电导率的增大,整条管线的电位降低且分布均匀,管线受干扰的程度降低;较小的防腐层缺陷往往使干扰更加集中;阳极输出电流的增大使管线干扰腐蚀加剧;随着阳极距离以及两套管间距离的增大,套管的干扰腐蚀程度降低,但阳极距离增大时,受干扰管线由阳极干扰转变为阴极干扰。最后,针对深井套管间存在的干扰问题,将两套管进行电连接,可有效地避免套管间的干扰腐蚀。     

CO2增采环境下X70管线钢的应力腐蚀开裂行为研究

在CO₂增采（CCS?EOR）环境下,研究了X70管线钢在不同CO₂压力下的腐蚀开裂行为及其机理。 使用高压反应釜及模拟采出水溶液,对现场环境进行了模拟;通过电化学实验,研究了X70管线钢在CCS?EOR环境下的腐蚀速率与腐蚀机理;通过慢应变速率拉伸实验,研究了模拟环境下X70管线钢的腐蚀开裂行为;通过扫描电镜,分析了不同CO₂压力下X70管线钢的腐蚀开裂机理。 结果表明,X70管线钢的腐蚀速率随着CO₂压力的增加而增加;X70管线钢表面产生的腐蚀产物膜不能保护金属基体,而且加剧局部腐蚀;在腐蚀产物膜的影响下,CO₂压力的增高使X70管线钢应力腐蚀敏感性增加,X70管线钢腐蚀开裂同时受金属表面裂纹的影响。     

内衬GFRP防护复合管壁原缺陷坑处应力重分布规律分析

为了深入研究内衬GFRP防护复合管壁在其原管道内腐蚀缺陷坑处的应力重分布状态以及其修复的效果,利用弹塑性力学中的平衡微分方程,建立了管道内腐蚀缺陷处的数学模型,采用有限单元法建立了含单个腐蚀缺陷的管道模型,并通过改变腐蚀缺陷坑的深厚比,将修复前后腐蚀缺陷坑处的应力状态进行对比分析。分析结果表明,腐蚀缺陷坑的深厚比对管道的应力分布有着显著的影响,所以在进行管道安全评估时应注意腐蚀坑深度的影响;在腐蚀缺陷坑深厚比0.1到0.8的分次增加的过程中,管壁腐蚀缺陷处的周向应力,径向应力,Mises应力都有增大的趋势;修复前腐蚀缺陷坑处的周向应力和Mises应力相近,径向应力较前两者小,三者中周向应力最大;在修复前后,管道腐蚀缺陷处的控制应力一般是周向应力,管道的失效可依据周向应力进行判断;修复后的内衬GFRP防护复合管壁,原始腐蚀缺陷坑处发生了应力重分布,其周向应力与Mises应力均有减小,修复效果明显。     

海洋环境下X52管线钢的腐蚀行为研究

海洋环境下的油气管道（X52管线钢）极易受到腐蚀的影响。采用电化学测试技术,并通过观察腐蚀形貌的方法,分析了海洋环境下溶解氧质量浓度、pH、静水压力对X52管线钢腐蚀行为的影响。结果表明,随着环境pH的升高,X52管线钢腐蚀减缓;随着溶解氧质量浓度和静水压力的升高,X52管线钢腐蚀加剧。在不同条件下,X52管线钢的腐蚀行为受阳极活化溶解控制,并且出现局部点蚀现象。     

π型管液固两相冲刷腐蚀数值模拟

输油管道系统常常会发生冲刷腐蚀现象,冲刷腐蚀现象产生的主要原因是颗粒对壁面的撞击。使用DPM模型研究固体颗粒对管壁的冲蚀作用,分析π型管的流动特性,研究流体速度、颗粒质量流量、颗粒直径以及颗粒密度对管道冲刷腐蚀速率的影响。模拟结果表明,π型管道在弯头处冲刷腐蚀最严重;当流体速度增大、颗粒质量流量增多时,最大冲刷腐蚀速率增大;当颗粒直径和密度增大时,冲刷腐蚀效果削弱。     

X70管线钢在南海环境下的腐蚀行为研究

由于海底环境复杂,海底管线钢经常面临严重的腐蚀风险。通过动电位极化技术和交流阻抗技术,探究了静水压力、溶解氧质量浓度及硫酸盐还原菌（SRB）接种时间对X70管线钢在南海模拟溶液中的电化学腐蚀行为,并结合电子显微镜表征技术分析了腐蚀形貌,阐明了三种环境因素共存条件下对X70钢腐蚀行为的作用机制。结果表明,X70管线钢在接种SRB的实验环境中的自腐蚀电流密度是无菌时的2倍;在0～3.5 MPa的压力下,腐蚀程度先加剧后减缓;SRB和溶解氧共存时,氧的存在抑制兼性厌氧菌SRB的数量,从而起抑制腐蚀的作用。