“聊城-濮阳”成品油管道剩余寿命预测

腐蚀是导致油气管道失效的重要因素,定期对管道进行检测和评价可有效保证其安全运行。基于改进的ASME B31G剩余强度评价方程和有限元分析方法分别建立了管道剩余寿命预测模型,以"聊城-濮阳"成品油管道5处腐蚀较为严重的缺陷为研究对象,采用土壤埋片法测出平均腐蚀速率后,应用2种预测模型分别对这5处腐蚀缺陷进行了剩余寿命预测。结果表明:改进ASME B31G评价方程预测结果较有限元分析方法更为保守;无论采用哪种模型预测剩余寿命,具有缺陷的管道须在未来5~10年内进行维修;管道再检测评价周期不应超过5年。     

基于改进粒子滤波的锂离子电池剩余寿命预测

针对锂离子电池剩余寿命预测精度不高的问题,提出一种基于随机扰动无迹粒子滤波的锂离子电池剩余寿命预测方法.首先采用无迹卡尔曼滤波算法改进粒子滤波的重要性采样过程,随机扰动重采样算法改进粒子滤波的重采样过程,提出随机扰动无迹粒子滤波算法;然后采用双指数经验模型拟合的方法得到模型参数的初始值;最后采用随机扰动无迹粒子滤波算法...     

基于Lasso-PSO-BP神经网络的腐蚀管道失效压力的预测

管道是运输石油和天然气的重要工具,随着其腐蚀现象愈发严重,必须对腐蚀管道的失效压力进行预测。针对如何精确预测腐蚀管道失效压力的问题,提出一种Lasso-PSO-BP模型。首先,结合收集的腐蚀管道爆破试验数据,利用Lasso回归筛选出失效压力影响因素,确定BP神经网络的输入变量;然后,用粒子群算法(PSO)优化反向传播(BP)神经网络初始权值阈值;最后,将优化训练后的BP神经网络用于管道失效压力的预测。通过实例验证,对比分析2种模型的拟合效果,结果表明:相较Lasso-BP预测模型,Lasso-PSO-BP预测模型的平均误差(AE)从0.102 5减小到0.030 1,均方根误差(RMSE)由1.174 3减小到0.297 2,其各项指标都优于Lasso-BP模型,证明此方法具有较高的准确率,显示了PSO-BP神经网络模型更优的拟合度与预测精度,适用于腐蚀管道失效压力的预测。     

基于WOA-ELM的锂离子电池剩余寿命间接预测

针对标准极限学习机在预测锂离子电池寿命方面算法不稳定以及使用电池容量作为健康因子不易直接测量的问题,提出一种基于等压降放电时间的鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)优化极限学习机(extreme learning machine,ELM)的锂电池剩余寿命间接预测的方法.首先提...     

海底输油管道在悬空与腐蚀联合作用下的剩余寿命预测

为解决海底输油气管道在悬空与腐蚀联合作用下的剩余寿命预测问题,提出一种海底输油管道的强度计算与寿命预测方法。通过悬空管道受力分析求得管壁各项应力,采用应力集中系数法分析腐蚀缺陷对悬空管道强度的影响,根据模拟腐蚀试验得出的管道缺陷发展规律建立管道剩余寿命预测模型,从而解决输油气管道的剩余寿命预测问题。实验结果表明:悬空与腐蚀联合作用对管道强度的影响最强,悬空缺陷次之,腐蚀缺陷最弱;随着服役年限的增长,悬空与腐蚀缺陷尺寸逐步变大,管道强度降低,最终到达一定年限时管道失效。     

基于特征优选的航空发动机剩余寿命预测

研究针对航空发动机剩余寿命预测中的特征选择问题,提出一种基于特征优选的航空发动机剩余寿命预测方法。首先,基于长短时记忆网络建立单序列监测数据预测模型,预测不同工况下发动机测试样本的数据集。其次,基于特征融合与相似性匹配法,计算剩余寿命预测评价指标,并基于非劣分层遗传算法进行特征优选。最后,对基于特征优选的剩余寿命预测效果进行验证,结果表明：1）在同一非劣层中,随着特征数量的增加,剩余寿命评价指标会先变优,再变差。这种现象说明过多的特征数量会影响优化结果,证明特征优选的必要性。2）以不同工况的样本集分别用于特征多目标优选和剩余寿命预测研究,其预测误差均值相差小于16%,表明所提方法的正确性和鲁棒性。     

辽河油田埋地集输管道剩余寿命的预测

以辽河油田曙四联至首站集输管道为研究对象,通过计算机求解得到管道腐蚀缺陷的极限尺寸;基于室内挂片试验方法,计算管道的腐蚀速率。基于RSTRENG准则的管道剩余强度预测模型,对输油管道进行剩余寿命预测。结果显示:在管道的最大腐蚀深度为6.71 mm,均匀腐蚀速率为0.229 mm/a条件下,管道的剩余使用寿命为9 a,考虑到点蚀与局部腐蚀更为严重及预测中不确定因素的疏漏,建议下一次腐蚀评价应为4 a后。     

在役金属材料剩余寿命预测技术

本文论述了预测在役金属材料剩余寿命的重要性 ,并介绍了利用蠕变空洞对在役材料剩余寿命进行定性和定量的预测技术     

国内外油气管道腐蚀与防护的研究进展

国内外的石油行业发展中,普遍存在着油气管钢材易被腐蚀而发生事故的现象.对此,综述了影响油气管钢材腐蚀的5种因素,即CO2含量、H2S含量、含砂量、有机酸、温度,在其他条件保持不变的情况下,增加这5种因素中的任何1种,都会加速钢材的腐蚀.同时,还综述了国内外针对油气管材防腐蚀的多种方法,如:在碳钢中加入Cr、V等合金元素,涂覆、浸镀耐腐蚀涂层,使用缓蚀剂,这3种方法均能有效改善石油管材被腐蚀的现象.     

不同钢级油气管道剩余强度评价方法对比

为了精确评价油气管道腐蚀安全情况,利用ASME B31G标准、修正的ASME B31G标准、DNV-RPF101规范、PCORRC规范和有限元分析法等5种评价方法对不同钢级油气管道剩余强度进行计算,并对比试验爆破压力,分析不同评价方法的保守性、准确性和集中性。结果表明:不管是在低钢级油气管道还是中高级油气管道,ASME B31G规范计算结果误差都很大,数据集中性差,不稳定;修正的B31G规范保守性比ASME B31G有所改善,但是误差仍然很大; DNV-RP-F101规范和PCORRC规范计算误差相对较好,数据集中性表现理想,尤其适合于X60以上中高级油气管道;非线性有限元分析方法计算结果误差小、集中性好、分布稳定、保守性低,对不同钢级油气管道都适用,在所有评价方法中表现最理想。     

含等壁厚体积型缺陷油气管道的剩余强度评价

为了研究管道等壁厚矩形减薄缺陷的角度对剩余强度评价的影响,基于塑性失效的准则,采用有限元法对缺陷管道进行剩余强度评价。研究矩形缺陷的角度、深度、长度和宽度对管道失效压力的影响;将有限元结果与DNV RP-F101标准计算结果进行对比分析,并引入角度修正系数以考虑缺陷角度的影响。结果表明:随着角度的增加,管道失效压力逐渐增加,长度的变化对管道影响降低,宽度的变化对管道影响上升; DNV公式中角度修正系数的引入充分考虑了角度的影响,修正后误差明显降低。这对管道的检测与防护具有一定的参考价值。     

Materials Selection of Marine Seawater Pipelines Based on Life Cycle Costing

Marine seawater pipelines can be manufactured from different materials that vary in their purchase costs and lifetimes, thus presenting a challenge when selecting proper materials for a particular project. To solve this problem, a life cycle cost model for marine seawater pipelines was developed after identifying key corrosion features of pipeline materials. An offshore oilfield ship was used as a case study to compare the differences in the life cycle costs of marine seawater pipelines made of plain-carbon steel, seamless galvanized steel, stainless steel, stainless galvanized steel, and copper-nickel alloy. It was found that the seamless galvanized steel pipeline was a robust and economic choice for marine seawater pipelines for the offshore oilfield ship. The results showed that the proposed life cycle cost model was efficient and could be used in the design phase of ships.     

12CrlMoV钢组织转变与剩余寿命预测

12Cr1MoV钢是国内电站锅炉等高温部件广泛采用的钢种。研究表明,对于在高温条件下运行的12Cr1MoV钢·T·(20+lgt来说,由于组织的劣化,导致持久性能的下降,这一过程可用Larson Miller法表示为:10-3r)=Z-blgσ-cσ,其中b,c是常数,Z是用于表征由于组织劣化而产生的组织变化参数。通过关联数种不同组织状态的12Cr1MoV材料的持久性能数据,研究了组织、持久性能与组织变化参数之间的关系,为高温构件剩余寿命的预测提供了一种新的分析方法。     

油气输运条件下X56钢的CO2腐蚀行为研究

油气输运管线工作于苛刻的腐蚀环境中,容易造成严重的破坏.利用SEM,EDS,XPS,XRD,EIS等现代分析技术,在油气输运条件下(温度30～80℃、PCO2 为0.5～2.0 MPa、流速1.4m/s),对油气输运管常用材料X56钢进行了测试分析.失重试验证明:X56钢的腐蚀速率随温度的升高而升高,表现为指数关系;随CO2分压增大而加大,表现为线性关系.SEM,EDS,XPS,XRD分析表明:腐蚀产物晶体主要是由反铁磁性物质FeCO3及(Fe,Ca……)CO3复相物组成,表现为台地浸蚀及孔穴腐蚀,腐蚀产物膜由3层构成.极化曲线表明:在PCO2=0.5 MPa、30～90℃条件下,随温度升高,X56钢的自腐蚀电位Ecorr变负,Icorr升高;温度80℃、PCO2=0.5～2.0 MPa时,自腐蚀电位Ecorr随PCO2的增加而变正,自腐蚀电流Icorr明显增大,且阴极极化及阳极极化有明显的弱极化Tafel区.电化学交流阻抗试验表明,由于腐蚀产物膜的存在,低频区出现了半无限扩散的的Warburg阻抗特征,高频端出现了容抗弧,反应受扩散控制.     

X100管线钢在不同温度和静水压力作用下的剩余寿命预测

采用动电位极化曲线的电化学测量方法,测量了温度分别为15℃、25℃和35℃,静水压力分别为0.1MPa、2MPa和4MPa时,X100管线钢在0.5mol/L NaHCO_3+0.5mol/L Na_2CO_3+0.3mol/L NaCl溶液中的腐蚀电流密度,结果表明:随着温度和静水压力的增加,X100管线钢在模拟溶液中的腐蚀电流密度均增加,腐蚀速率增加。以含椭圆形外腐蚀缺陷的管道为计算对象,缺陷尺寸为62mm×40mm×3.6mm。依据腐蚀剩余寿命计算公式、Barlow公式、ASME-B31G准则和腐蚀电流密度值,计算得出X100管线钢在模拟溶液中不同温度和静水压力下的剩余寿命。     

长期服役Cr9Mo炉管的持久性能及剩余寿命预测

针对长期服役后的Cr9Mo炉管材料的金相组织及力学性能等进行了研究,并在此基础上,确定了炉管材料的劣化程度及其剩余寿命.这些研究对Cr9Mo炉管的高温性能、寿命预测及延寿策略的制定具有指导意义.     

基于PSO-SVR的冷水机组运行能效预测模型研究

针对冷水机组运行能效模型结构复杂、受运行参数影响较大、机理建模困难等问题,本文建立了基于支持向量回归机的冷水机组运行能效预测模型,并采用粒子群优化算法对模型参数寻优,提高了模型的精度。论文以某商场中央空调离心式冷水机组为研究对象,随机选取396组运行数据对建立的模型进行训练和测试。结果表明,基于粒子群算法优化的冷水机组支持向量回归机模型较BP神经网络模型具有较高的预测精度,其相对误差基本上在3%以内。最后分别采集夏季和过渡季两日的运行数据验证模型的有效性,验证相对误差均在5%以内,因此,该模型能准确地反应冷水机组的运行能效,为冷水机组运行能效分析、故障诊断以及优化控制等提供参考依据。