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。     

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.     

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.     

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.     

利用灰关联定权组合模型预测城镇给水管道腐蚀速率

目的 研究城镇给水管道腐蚀预测,减小爆管事故的发生率,提高供水系统安全性.方法 应用灰色理论分别考察在不同单因素影响下给水管道腐蚀速率的变化状况,建立灰关联定权组合模型,预测给水管道在溶解氧、溶解性CO2、pH值、水流速度、水压共同作用下的腐蚀速率.结果 运用灰关联定权组合模型预测得到的给水管道腐蚀速率的相对误差最高为2.33%,最低为0.21%,与实际测量腐蚀速率能够较好吻合.结论 基于灰色理论求解的灰关联定权组合预测模型可较准确地预测多种影响因素下给水管道腐蚀速率.     

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...     

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。     

基于马尔可夫链的埋地燃气钢管管壁腐蚀预测

为适时对埋地燃气钢管腐蚀与防护系统现状进行科学评价,建立一种埋地燃气钢管管壁腐蚀状况预测模型.应用钢质管道管体腐蚀损伤评价方法和马尔可夫链理论,阐述利用转移概率矩阵对管壁腐蚀状况进行预测的方法.以某一埋地燃气管线为预测实例,计算获得该管线管壁腐蚀状态分布的预测值.结果显示,对该管壁腐蚀检测的最后腐蚀状态的计算值与实际检测值对应的腐蚀状态相吻合,同时预测结果也与拟合腐蚀深度常用的指数函数式预测的最大腐蚀深度计算值相一致.表明将马尔可夫链应用于管壁腐蚀状况预测是可行的,从而为合理确定管道检测和维修周期提供理论依据.     

考虑腐蚀的埋地灰口铸铁管失效预测及可靠度分析

针对早期埋设的灰口铸铁管存在的破损频繁、漏失严重等影响输配水安全问题,通过管土相互作用模型得到管道应力,应用腐蚀模型预测管道腐蚀深度,进而评估管道的剩余强度,结合失效准则得到管道失效预测模型,并运用蒙特卡罗方法对管道可靠度进行分析.计算模型充分考虑了管道腐蚀、各种外部荷载以及参数的不确定性对管道失效的影响.计算结果表明,在通常荷载作用下仅考虑管道受力,管道不会失效,腐蚀是导致管道失效的重要因素;管道安全因子的概率密度分布曲线呈对数正态分布;当使用时间为20～50 a时管道失效风险较大,在使用时间超过80 a之后,管道失效风险变小且呈现出略有下降的趋势;由于渗漏或不均匀沉降引起的管道基础局部流失在腐蚀深度超过一定值时对管道失效概率的影响较大.     

腐蚀管道剩余寿命及参数灵敏度分析

考虑腐蚀速率的影响,改进了计算腐蚀管道失效压力方程,建立了管道腐蚀剩余寿命预测的概率模型,采用重要抽样法对其进行模拟,并通过目标可靠度指标确定管道的剩余寿命,提出了一种新的管道腐蚀寿命预测方法,并对管道的各项参数进行灵敏度分析,讨论了这些参数变化对管道失效概率的影响,得出径向腐蚀速率为缺陷管道失效的主要因素.     

基于灰色关联与神经网络的瓦斯含量预测研究

为了解各影响因素对煤层瓦斯赋存规律的影响,准确预测煤层瓦斯含量,在分析潘一东勘探钻孔资料的基础上,基于灰色关联分析了影响13-1煤层瓦斯含量的各因素,确定了煤层埋深、顶板岩性、煤层厚度和地质构造是影响煤层瓦斯含量的主要因素;利用神经网络方法建立了煤层瓦斯含量预测模型,结合实际数据,对预测模型进行训练与检验。结果表明：预测精度较高,验证了基于灰色理论与神经网络预测模型的可靠性。     

基于最小二乘支持向量机的煤矿瓦斯预测

瓦斯涌出量受多种自然因素和开发技术的影响,是一个非线性、高维的问题.提出了改进的PSO算法与LSSVM算法相结合对瓦斯涌出量进行预测的新方法.实验结果表明,该模型预测精度更高,泛化能力更强.     

基于图信号处理的传染病传播预测方法

针对现有传染病传播预测模型存在未充分考虑数据的内在关联性的问题,采用图多项式-向量自回归(GP-VAR)模型对传染病的传播进行预测, 并提出新的用于模型参数估计的优化方法. 将传染病发病地区建模为图节点, 并根据地区间的距离信息和人群流动情况确定节点间的边及其权重, 以反映传染病传播过程中的空间关联性. 将不同时刻的感染疾病人数建模为时变图信号, 使用GP-VAR模型对时变图信号在图上的演变过程进行预测, 并设计一种最小二乘(LS)优化方法对GP-VAR模型的参数进行估计. 仿真实验结果表明, 与现有的预测方法相比,所提方法能够更好地考虑到数据在空间维的相关性和时间维的演变特性, 更加准确地刻画传染病的传播特性, 且具有普适性, 预测效果更好.     

GM-BP模型在NGH生成中的预测研究

天然气水合物具有储气率高、污染低、储量大等优点,具有良好的发展前景,但是在天然气加工和运输过程中形成的天然气水合物会造成管道堵塞等严重状况,因此,分析和预测天然气水合物的生成具有实际意义。为了预测天然气水合物的生成情况,针对前人研究天然气水合物生成预测方法的优缺点,引用了具有解决复杂系统问题能力的人工神经网络,运用MATLAB语言编程建立了灰色理论（Grey Forecast）理论和BP神经网络（Back Propagation Network, BP）的组合模型。为了提高预测精度,选用了差值结合法将两种方法结合,分别运用GM（1,1）、BP神经网络以及此组合模型对实验中得到的压力数据进行预测并加以比较;为了进一步验证组合模型的精准度,选用了马尔科夫链模型进行预测检验。结果表明,GM（1,1）和BP神经网络组合模型具有较高的精准度,且此方法可以广泛运用到较多方向,可为今后的天然气水合物开发利用提供理论依据。     

用序列模糊综合评判来预测套管损坏

对井下套管的情况进行判断，进而对井下套管是否会失效或损坏进行预测是非常困难的。这种困难来自于许多方面，诸如井眼周围地下情况的不明确，套管受力难以确定，复杂的失效机理，许多因素具有模糊性，套管损坏原因与结果之间的模糊关系等等。在对这些困难进行分析的基础上，本文建立起了能够处理这种模糊关系的数学模型，提出了序列模糊综合评判方法，该方法可以根据给定井及区块的数据对井下套管状态进行预测，为套管寿命预测研究开辟了一种新的途径。     

基于疲劳累积损伤的输电塔结构剩余寿命估算

建立了风力作用下输电塔结构剩余寿命的估算方法。由于输电线塔体系存在高度的非线性,因此本方法基于疲劳累积损伤的基础理论,通过分析模拟风荷载作用下的三塔两线有限元模型,获取结构构件实时累积损伤,然后依据实时累积损伤对输电塔结构服役期间每年度对应的剩余寿命进行估算。仿真分析表明,该方法可有效解决输电线塔结构的剩余寿命估算问题。     

县域城市天然气短期需求预测模型的研究

对于天然气系统的正常运行来讲,需求预测是十分必要的。传统的人工预报方法实用、可行,但缺点是只能由经验丰富的人员来进行,不易掌握。为了进行天然气需求负荷的准确预测,必须采用定量预测的方法。从非平稳时序的平稳化处理、天然气短期需求负荷时序模型、天燃气短期负荷周期数学模型等几个方面,来探讨县域城市天然气短期需求预测模型的建立...     

基于正交实验的水源井水腐蚀影响因素及腐蚀预测

针对SZ36-1油田水源井水对油管腐蚀穿孔的影响日益严重的问题,在现场工况下研究了管材的腐蚀规律并对腐蚀进行了预测。设计5因素4水平的正交实验,分析了温度、压力、流速、CO₂质量浓度和矿化度等5个因素对腐蚀速率的影响,确定了SZ36-1油田水源井腐蚀环境下的主控因素是温度和CO₂质量浓度。通过多元线性回归分析方法和BP神经网络方法,建立腐蚀预测模型并进行了对比分析。对比分析结果表明,基于多元线性回归方法的腐蚀预测模型预测精度更高,更适合目前油田水源井水的腐蚀预测。     

基于灰色预测模型的图像边缘检测

简要地介绍了灰色系统理论和灰色预测模型GM(1，1)，并将该模型和图像边缘检测有机地结合在一起，提出了一种新的图像边缘检测算法，对提出的算法进行了相应的仿真实验。仿真结果表明，该算法能有效地检测出图像的边缘，尤其在检测细密的条纹方面有明显优势。