基于电位矩阵法的金属管道腐蚀剩余厚度监测研究

针对目前电位矩阵法在坑蚀的情况下求解剩余厚度的精度仅为壁厚的±(10％～15％),并且要用经验系数修正的问题,在分析了监测区域在腐蚀前后的电流场的改变是产生坑蚀精度误差的主要原因的基础之上,提出了一种利用电阻网络的数学模型来计算坑蚀剩余厚度的方法.管道腐蚀可以等效为探针之间电阻值的变化,因此根据监测的金属管道上所布置的探针间距和数量来确定1个单层电阻网络,然后利用基尔霍夫定律计算出各个电阻在腐蚀前后的电流值,最后建立腐蚀前后电阻函数关系,将坑蚀时电流变化的因素消除,得到精度较高的剩余厚度值计算公式.有限元分析软件仿真和实际实验结果表明,新的坑蚀剩余厚度算法的精度可以达到壁厚的3％,且 不需要经验系数修正,验证了新算法的可行性.     

基于电阻层析成像的塔杆接地装置腐蚀无损检测

针对大多数塔杆接地装置腐蚀检测方法存在较大的破坏性、且精度不佳的问题,提出了一种基于电阻层析成像的塔杆接地装置腐蚀无损检测方法.在对塔杆接地装置腐蚀过程和影响因素进行数学建模的基础上,设计无损检测系统,其中利用埋入式电极注入电流采集电压的方式获取电导率数据,并运用基于共轭梯度法的电阻成像技术进行图像重构,从而实现塔杆接地装置的无损检测.所提方法在LabVIEW和MATLAB平台的试验结果表明,其可以对接地装置的钢材腐蚀情况进行可视化处理,且检测误差与时间分别为0.42 ms和36 ms,均优于其他对比方法.     

钢结构焊缝连接腐蚀后性能研究

采用湿热法加速腐蚀方法获得对焊腐蚀试件,借助显微法检测出腐蚀后焊缝表面蚀坑深度,利用腐蚀损伤度和局部腐蚀深度解决了焊缝表面蚀坑的表征问题.通过对接焊缝连接性能的试验,建立了腐蚀损伤度、局部腐蚀深度与连接性能之间的关系.     

金属管道腐蚀在线监测信号漂移的修正方法

针对石化行业中金属管道腐蚀的在线监测数据可靠性不高的问题,提出一种融合了场指纹技术(FSM)及电磁超声技术(EMAT)的检测方法。通过对FSM技术测量原理的理论分析,确定测量过程中数据误差的来源也就是失调电压的表达式,将FSM的测量结果与EMAT测量结果对比,将某一时刻EMAT的测量数据作为FSM数据的真值,得到修正后的探针电压值,从而修正了长期测量过程中因零点失调电压和数据处理单元放大倍数变化引起的测量数据漂移问题,实现对管道大范围、长期稳定的在线监测。实验结果表明：经过为期2 a的现场实际应用,所提出的数据修正方法将FSM测量数据的最大误差由修正前的10.09%减小到0.49%,最大误差减小了9.6百分点。     

基于电压变化量的配网单相接地故障多判据检测法

针对基于零序电压的非有效接地配网单相接地故障检测灵敏度低的问题,提出基于电压变化量的低阈值、多判据检测法。在发生单相接地故障后,系统三相电压和零序电压将同时发生变化,考虑各电压特征受故障电阻、故障距离等因素影响,定量计算零序电压、故障相电压和非故障相电压变化特征,利用多电压变化量特征检测单相接地故障。同时考虑多电压变化量特征,避免了运行状态和故障特征量小等因素的不利影响;以低阈值为基础,提高了中性点非有效接地系统单相接地故障检测灵敏性,提高了检测方法耐故障电阻能力。基于PSCAD/EMTDC的大量仿真证明了提出的方法在耐故障电阻能力及抗扰动性上有明显的提高,对单相接地故障的准确、可靠检测有重要作用。     

2219铝合金直流活性TIG焊接头腐蚀性能的研究

2219铝合金为一种高强、耐热、可焊的铝合金,广泛应用于航空航天产品。文章应用电化学阻抗谱技术和EXCO腐蚀液浸泡方法,研究了2219铝合金直流活性TIG焊接头腐蚀性能。结果表明:不同的焊接速度、焊接电流、焊接弧长、浸泡时间对焊接接头容抗弧幅值和Rc数值影响不同,容抗弧幅值(Nyquist曲线直径)越小,Rc数值越小,越易发生腐蚀;母材和焊缝被EXCO腐蚀液腐蚀后均以点蚀坑形式出现,焊缝的点蚀坑大都分布在相界处,随着浸泡时间的延长,点蚀坑的深度和总面积增大;接头表面的氧化膜层和基体铝会与腐蚀液发生反应,形成铝的氧化物、氯化物等腐蚀产物。     

大挠度横弯构件变形参量的求解

提出一个以简单的无量钢小变形理论的解析解为比项,引入换算系数求解较复杂的大挠度变形参量的方法。此法易于工程应用且精度准确。     

Q 345钢在铅污染土壤中的腐蚀行为研究

采用室内模拟实验的方法,研究了 Q345钢在铅污染土壤中不同时间的腐蚀行为。利用SEM、XRD和电化学测试技术分别研究了Q345钢腐蚀后的形貌、腐蚀产物组成、电荷转移电阻和腐蚀电流密度变化规律。实验结果表明：在腐蚀初期发生局部腐蚀出现腐蚀坑,随时间的延长,其腐蚀形式转变为全面腐蚀加点蚀,腐蚀初期在金属表面形成一层均匀的腐蚀产物膜,对基体起到保护的作用,但随着浸泡时间延长,腐蚀产物膜增厚且有脱落的趋势。电化学测试结果表明：随着时间的延长电荷转移电阻增大,但第3周时突然降低使其保护性降低。     

基于多向交流电位降技术的管道裂纹腐蚀检测方法

管道长期输送含有大量腐蚀成分的原油和天然气,会严重腐蚀管道内壁,产生裂纹缺陷,降低油气管道的工作性能。交流电位降技术可用于检测油气管道的内腐蚀缺陷。该方法的核心是根据交流电流在金属构件内的分布满足趋肤效应,不同的裂纹缺陷对渗透电流场分布存在不同影响,进而改变测量电压值,因此可以通过检测电压值的变化来检测腐蚀情况。但是目前交流电位降技术只能检测固定方向的裂纹缺陷,对位置随机的裂纹求解准确度低,尤其是电极连线方向与裂纹方向夹角小于45°的缺陷不能求解。为了提高随机裂纹的检测精度,提出了多向交流电位降法,即向被测管道施加不同方向的激励电流,使裂纹方向与电流极连线方向的夹角（余角）范围从0°～90.0°变为67.5°～90.0°。仿真和实验结果表明,裂纹方向与电流极连线方向的夹角越接近90°,测得的电压与原始电压的比值越大,此时的电压比值随裂纹深度变化越接近指数分布。所提出的多向交流电位降法能有效地扩大裂纹检测范围,提高随机裂纹的检测精度,为更好地监测输气管道状况,维护管道运输安全提供了新的技术手段。     

基于SVM及电流牵扯效应的金属缺陷分类识别方法

金属在服役期间经常存在一些由应力、腐蚀和疲劳造成的缺陷,在众多的缺陷检测技术中,交流电位法作为一种无损检测技术在检测腐蚀坑和裂纹方面得到了广泛应用。用交流电位法检测不同缺陷时,由于几何形态的差异,缺陷深度的计算方法也不相同。因此需要在计算缺陷深度之前对所检测区域的缺陷类型做出识别。本文目的在于寻找一种高精度的缺陷分类识别方法。并且针对腐蚀坑和裂纹这两种最常见的金属缺陷,根据其对电流的牵扯效应不同,提出利用邻近检测区域的4个牵扯因子作为缺陷区域的特征向量建立分类模型。在大量仿真计算的基础上,分别建立坑蚀和裂纹的特征向量集,并由这些数据集训练得到基于遗传算法（GA）优化的支持向量机（SVM）分类模型。仿真测试结果中数据测试集分类精度较高,平板实验也得到了较高的识别精度。实验结果表明文中提出的缺陷分类识别方法对腐蚀坑和裂纹的分类识别具有很高的精度。     

金属油气管道点蚀缺陷安全评估及预警系统研究

在油气输送过程中,因为载荷和腐蚀介质等因素的影响,油气金属管道很容易萌生缺陷而引发重大安全事故.点蚀与多点蚀缺陷是存在周期最长、最普遍、最有可能产生穿孔的高危缺陷,因此对金属管道工作过程中的在线检测与安全评估一直是油气输送技术领域研究的重点和热点.作者考虑了多个点蚀及点蚀之间的相互作用,根据美国石油协会的API–579...     

Denoising Method for Partial Discharge Signal of Switchgear Based on Continuous Adaptive Wavelet Threshold

Partial discharge(PD) is an important reason for the insulation failure of the switchgear. In the process of PD detection, PD signal is often annihilated in strong noise. In order to improve the accuracy of PD detection in power plant switchgear, a method based on continuous adaptive wavelet threshold switchgear PD signals denoising is proposed in this paper. By constructing a continuous adaptive threshold function and introducing adjustment parameters, the problems of over-processing of traditi...     

Method for Calculating the Ultimate Strength of Pitting Corrosion Ship Structural Plates Under Combined Loads

联合载荷作用下点蚀船体板的极限强度计算方法研究

滑林^1,2,吴梵^1,2,牟金磊^1,2,马晓龙¹

（1. 海军工程大学 舰船与海洋学院,武汉 430033;

2. 海军舰艇技术鉴定船体结构强度校核中心, 武汉 430033）

创新点说明：

1）结合实船（舰艇）点蚀勘验数据,提出了点蚀矩阵的概念,建立了点蚀分布的数学模型,为全面开展点蚀相关研究提供了新的途径;

2）采用新的灵敏度计算方法开展了点蚀特征（分布,点蚀深度及蚀坑半径等）对船体板极限强度的贡献值计算;

3）提出了刚度缩减因子的概念,并拟合出了点蚀损伤船体板极限强度的计算评估公式。

关键词：船体结构;点蚀损伤;极限强度;联合载荷;灵敏度分析

     

含点蚀缺陷金属压力管道剩余强度的无缝表征模型

针对API-579标准中只能离散的评估给定的8种标准模态下含点蚀缺陷金属压力管道的剩余强度及其安全性的问题,文中提出了点蚀面积占有比的概念,分别建立了它与剩余强度因子和剩余壁厚比之间的对应关系,基于此,提出了剩余强度的无缝表征模型。该模型不仅可以表征API-579标准中给定的8种标准模态下含点蚀缺陷的管道的剩余强度,还可以表征任意给定的介于这8种点蚀标准模态下管道的剩余强度以及评价其安全性。该模型为有效预测含点蚀缺陷管道动态剩余寿命提供了可能。     

点蚀孔腐蚀钢构件力学性能劣化简化分析方法

点蚀是一种局部和剧烈的腐蚀形态,导致钢结构构件力学性能退化,突然之间发生事故,对结构整体造成安全隐患.本文针对具有点蚀孔腐蚀特征的钢构件,提出一种通过等效弹性模量定量评价其力学性能劣化程度的简化分析方法.依据周期喷雾复合试验数据,以锈蚀率和最大点蚀深度为基础,对点蚀孔深度、直径及分布情况作出适当假定;考虑涂层寿命的影响,以锈蚀率相等为原则建立人工加速腐蚀试验和海洋大气条件下Q235钢构件腐蚀情况的转换关系.建立考虑点蚀影响的有限元构件模型,通过轴向均布力作用下的构件变形确定海洋大气环境不同暴露时间下点蚀构件的等效弹性模量,提出点蚀构件力学性能劣化分析的实用计算方法.数值算例验证了上述采用等效弹性模量分析腐蚀构件受力性能方法的正确性;计算结果表明,在相同锈蚀率条件下,点蚀构件的等效弹性模量低于均匀腐蚀构件.     

Evaluation Indicators and Extraction Method for Pitting Corrosion of Structural Steel

A set of evaluation indicators based on corrosion ratio in theory for assessing the extent of pitting corrosion and performance reduction are proposed. In order to quantify the morphology of pitting co...     

基于树型结构的APT攻击预测方法

近年来,高级持续性威胁已成为威胁网络安全的重要因素之一。然而APT攻击手段复杂多变,且具有极强的隐蔽能力,使得目前常用的基于特征匹配的边界防护技术显得力不从心。面对APT攻击检测防御难题,提出了一种基于树型结构的APT攻击预测方法。首先结合杀伤链模型构建原理,分析APT攻击阶段性特征,针对攻击目标构建窃密型APT攻击模型;然后,对海量日志记录进行关联分析形成攻击上下文,通过引入可信度和DS证据组合规则确定攻击事件,计算所有可能的攻击路径。实验结果表明,利用该方法设计的预测模型能够有效地对攻击目标进行预警,具有较好的扩展性和实用性。     

基于图论和FSM的UML模型与代码一致性检测

提出了一种基于图论和有限状态机（FSM）的统一建模语言（UML）模型与代码一致性检测方法.给出了该方法的基本思路;分别讨论了UML模型与代码静态一致性检测和动态一致性检测算法;实现了该检测方法的支撑工具,并使用该工具对C++项目UMLChecker 1.0进行了检测.实验结果表明,所提方法可对UML模型与代码的一致性进行检测,且具有较高的检测精度.通过对静态行为和动态行为的一致性检测可知,检测精度明显提升.     

Novel Design Method of COG Measurement System Via Supporting Reaction Method

Center of gravity(COG) is an important parameter of projectiles and rockets, for which supporting reaction method(or support reaction method) is an important COG measurement method. Based on this supporting reaction method a novel design method is proposed to determine the key design parameters of the COG measurement system. The method can quantitatively analyze the influence of the design parameters on the COG accuracy, in the measurement system designed with supporting reaction method. Using the principle of static balance, the error propagation theory, and the system accuracy analysis method, the equal-range required sensor precision(RSP) surface and non-equal-range required sensor pair precision(RSPP) adapted surface are adopted. The influence of random errors(like sensor accuracy and distance calibration accuracy) is analyzed. The selection strategy of equal-range and non-equal-range sensors is chosen, and then the recommended calibration accuracy values are obtained. For the quality detection accuracy of ±0.6 kg and the axial COG detection accuracy of ±1.5 mm, the RSP surface is drawn by the proposed method, and the force sensor with ±0.23 kg detection accuracy is selected. The experimental verification meets the accuracy requirements and verifies the effectiveness of the proposed design method for the system parameters of the COG measurement equipment.