基于PSO-GRNN模型的埋地管道腐蚀剩余寿命预测

目的 构建埋地管道腐蚀深度预测模型,预测腐蚀管道的剩余使用寿命。方法 依据ASME B31G剩余强度评价标准,给出管道的最大允许腐蚀深度计算方法,引入广义回归神经网络（GRNN）,构建埋地管道腐蚀深度预测模型,采用粒子群算法（PSO）优化GRNN的网络参数,结合管道腐蚀发展趋势预测方法,对埋地薄弱管道进行腐蚀剩余寿命预测。以陕西省某埋地输油管道为例,选取8个主要外腐蚀因素,构建外腐蚀指标体系,借助Pycharm编程仿真,结合埋片试验,对该模型预测结果进行验证分析,并预测各腐蚀管段剩余使用寿命。结果 与BP模型相比,PSO-GRNN模型的管道腐蚀深度预测结果最大相对误差控制在13.77%以内,平均相对误差仅为6.63%。寿命预测结果显示,部分管段的剩余使用寿命未能达到其预期服役寿命。结论 所建模型预测性能要明显优于BP模型,预测精度更高,能够较好地预测埋地管道的最大腐蚀深度和未来的腐蚀发展规律,剩余寿命预测结果贴近实际,为管道的维修和更换提供了指导依据,在实际工程中,具有一定的应用价值。     

Frechet分布的海底油气管道腐蚀预测

应用Frechet极值分布建立管道最大腐蚀深度预测模型,然后用马尔科夫链蒙特卡罗(MCMC)方法估计预测模型的参数值,通过模型预测出可能的最大腐蚀深度,并结合钢质管道管体腐蚀损伤评价方法和马尔科夫链模型对管壁腐蚀的最大概率状态进行分析和预测,实现对海底油气管道腐蚀现状和运行情况的科学评价和预测。结果表明:管道腐蚀进入状态3以后,腐蚀速率加快,在管道运行到第10年时,就需要更换新管。该组合模型能够很好地预测油气管道的最大腐蚀深度和腐蚀状况,从而为合理确定管道的检测、维护、维修和更换周期提供科学的依据。     

应用时间序列分析方法预测油气管线点腐蚀深度扩展

点腐蚀是影响油气管线剩余寿命的重要因素，预测油气管线的点腐蚀深度扩展行为是评价管线剩余寿命的关键步骤之一。基于时间序列分析处理动态数据的特性，建立了点腐蚀观测数据时间序列分析模型，并结合实例对方法的有效性进行了分析，结果表明，应用时间序列分析预测油气管线点腐蚀深度扩展是切实可行的。     

基于电化学原理的油气长输管道点腐蚀速率计算模型的确立及应用

阐述了油气长输管道点腐蚀速率计算模型的建模过程,运用该模型对某在役输油管道的腐蚀剩余寿命进行了分析,分析结果与现场实际相符,表明采用该模型可以对油气长输管道的点腐蚀状况及其剩余寿命进行评估。     

油气腐蚀管线的剩余寿命探析

油田生产作业的传输主要是依靠油气管道。现在我们使用的油气管道大部分都长埋地下,常常受到周围环境的腐蚀,严重的甚至会导致管道的失效。本文简要地分析了油气管道腐蚀类型及影响因素,介绍了油气腐蚀管道剩余寿命的预测方法。油气腐蚀管线的剩余寿命可以为管道维修工作提供数据指导,为维护管道的安全运行带来帮助。     

基于Weibull分布的埋地油气管道疲劳寿命分析与评估

在分析影响埋地油气管道使用寿命因素的基础上,研究国内外油气管线疲劳性破坏寿命分析与失效性评估,建立Weibull分布的评估模型可对管道寿命进行初步评估.为进一步分析,根据影响埋地油气管道断裂缺陷寿命可靠性的因素,利用改进的多参数Weibull分布建立寿命评估模型,并用一个实例的评估结果证明该寿命评估模型的可行性与实效性.研究内容充实了埋地油气管道疲劳断裂失效后的寿命风险评估与管理的内容.     

基于VB/GM(1,1)模型的腐蚀管道剩余寿命预测分析

腐蚀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。针对开展管道剩余寿命预测没有分析软件的情况,本文以灰色理论GM(1,1)模型为基础,利用VB编写管道剩余寿命预测程序。输入原始腐蚀值可得到预测值、精度检验等级等数据;输入任意两个年份的腐蚀测量数据,得到平均腐蚀速率。程序界面整洁,操作方便,是进行腐蚀管道剩余寿命预测分析的有效工具,为管道腐蚀检测周期确定提供理论依据。     

国外超期服役管道延长使用寿命标准分析

管道超期服役问题提出了管道延长寿命需求。美国TAPS管道通过定期检测维护、降低管道输量,实现老龄管道超期服役安全运行。提出了基于整合管道剩余强度评价技术和管道剩余寿命预测技术应用于管道延长寿命的研究路线。ISO/TS 12474-2011建立了基于管道系统完整性的延长管道运行寿命的评估程序,关键要素包括综合考虑管道运营商、政府部门和公众的风险可接受准进行风险评价;重新审查管道系统设计确定管道安全余量和未来运行状态;分别考虑腐蚀速率上限和下限确定管道剩余寿命。通过借鉴该标准的先进性,结合我国管道工程实践,可建立具有我国特色的管道延长寿命技术规范。     

含CO2油气管道内腐蚀模拟及剩余寿命预测

目的通过对含CO_2油气管道的内腐蚀状况进行仿真和实验研究,得出管道的内腐蚀规律和剩余使用寿命。方法以渤西海域某一管道的实际工况为基础,采用OLGA软件并选择De Waard95模型对CO_2腐蚀速率的影响因素进行仿真分析。采用失重实验研究了温度和CO_2分压对X52级管道钢腐蚀速率的影响,在仿真数据的基础上对腐蚀管道的剩余寿命进行预测。结果仿真结果表明,管道沿线的温度、压力、持液率、流型及pH值对CO_2腐蚀程度的影响都很大。实验发现,CO_2腐蚀速率随温度的升高呈先增后降的趋势,且在温度为333 K时达到最大值,为0.22 mm/a。随着CO_2分压的升高,腐蚀速率呈上升趋势,最大值为0.24 mm/a。结论随着管道高程和里程的不同,不同因素对CO_2腐蚀有不同程度的影响,管道入口段的腐蚀速率最大,仿真和实验结果对管道的内腐蚀防护和剩余寿命预测有一定的参考价值。     

在役管线腐蚀损伤检测与预测预防

提出一种在役管线腐蚀剩余寿命预测方法.根据在役输油管线腐蚀损伤检测结果，应用极值Ⅰ型分布概率统计理论估算整条管线的可能最大已腐蚀壁厚值，再应用幂指数形式的局部腐蚀进展公式估计当最大已腐蚀壁厚达管材最小允许壁厚时的使用寿命，考虑防腐层的寿命后，得到输油管线腐蚀剩余寿命预测值.利用本方法估测了孤六联阀组-孤岛首站Φ355 mm集输管线的腐蚀使用寿命，预测结果符合实际的使用情况.       

基于VB/GM(1,1)/MATLAB的腐蚀管道剩余寿命预测及结构可靠度分析

以灰色理论GM(1,1)模型为基础,结合ASME B31G标准,考虑缺陷深度、缺陷长度、管道壁厚、管道直径、屈服强度、操作压力等随机性,建立腐蚀管道可靠性模型。使用VB进行腐蚀管道剩余寿命分析,利用MATLAB系统编程实现JC法计算结构可靠度,分析可靠性指标与缺陷深度、管道壁厚、管道压力的关系,为管道剩余寿命预测、复杂结构可靠性分析和腐蚀检测周期的确定提供依据。     

含缺陷海洋井架承载能力及剩余寿命分析北大核心

为掌握某在役海洋修井机井架的实际承载能力和剩余寿命情况,结合ANSYS APDL命令流和井架承载能力评估方法,建立井架承载能力可视化有限元模型;利用等效截面法建立含缺陷井架模型,分析腐蚀、杆件初弯曲、应力集中3种缺陷对井架承载能力的影响;通过加载应力测试结果对模型进行验证,并在此基础上提出基于年腐蚀率的井架剩余寿命预测方法。结果表明:采用无缺陷井架模型分析井架实际承载能力存在较大误差,不能准确反映井架的实际受力和变形情况;含缺陷井架模型分析结果同加载应力测试结果吻合,模型准确,3种缺陷中腐蚀缺陷对井架实际承载能力影响最大。经分析,该井架实际承载能力为865 kN,剩余寿命为13a,分析结果可为井架安全作业提供参考。     

烟气轮机涡轮盘高温合金剩余寿命预测

本文针对已运行60000h的Waspaloy合金烟气轮机涡轮盘进行剩余寿命预测分析,采用不同试验条件下得到的waspaloy合金持久寿命数据对人工神经网络模型进行训练,得到预测精度较高的模型参数,建立温度、应力等服役条件与持久断裂寿命之间的人工神经网络模型,并利用该模型对Waspaloy合金涡轮盘的剩余寿命进行预测分析。结果表明,中间层节点个数为15时,所建立的人工神经网络模型对Waspaloy合金的持久断裂寿命具有最好的统计预测精度,并可以良好地表征Waspaloy合金剩余持久寿命与服役条件间复杂的非线性关系。     

含腐蚀缺陷油气管道评价技术研究进展

由于外部环境及输送介质的影响,油气管道在运行过程中不可避免地会出现腐蚀缺陷,腐蚀处会产生应力集中的现象,从而削弱管道的承压能力。因此,必须对含腐蚀缺陷的管道进行剩余强度及剩余寿命评价,评价结果可以为缺陷管线的维修计划提供重要依据。综述了国内外主要的腐蚀缺陷管道评价规范,分析了不同规范的适用范围。从单个腐蚀和群腐蚀两个方面展开论述,归纳了含腐蚀缺陷管道评价技术的最新研究进展,并介绍了目前的研究热点——群腐蚀缺陷管道剩余强度评价方法以及腐蚀缺陷间相互影响准则(interaction rule)。另外,论述了目前腐蚀管道剩余寿命预测的常用方法,包括灰色预测法以及可靠度函数分析法。最后,总结了腐蚀缺陷管道评价技术研究进展,并对未来的研究工作提出了展望。     

腐蚀缺陷参数对油气管道剩余强度的影响

为了探索腐蚀缺陷对油气管道剩余强度的影响规律,将响应曲面法与ANSYS有限元法相结合,以在不同腐蚀参数缺陷下得到的油气管道剩余强度作为响应值,建立了腐蚀缺陷长度、宽度和深度与油气管道剩余强度响应输出之间的数学模型,讨论不同影响因素的显著性及其交互作用的影响规律。结果表明,单影响因素腐蚀缺陷深度对油气管道剩余强度影响最大,腐蚀缺陷长度与深度的交互作用比较显著。     

海底腐蚀管道极限承载力预测模型

准确的预测海底腐蚀管道极限承载力对于评估海底管道寿命、保证海底油气管道安全运行具有重要意义。针对BP神经网络(BPNN)模型学习效率低、对初始权重敏感且容易陷入局部最优状态等缺点,采用人工蜂群(ABC)算法来优化BPNN的初始权值和阈值,建立了ABC-BPNN海底腐蚀管道极限承载力预测模型。使用MATLAB软件搭建模型并进行预测,同时与BPNN模型、遗传算法(GA)优化的BPNN模型和粒子群优化算法(PSO)优化的BPNN模型进行对比分析。结果表明：ABC-BPNN模型预测海底腐蚀管道极限承载力的平均相对误差为1.975 0%,优于BPNN、GA-BPNN和PSO-BPNN模型的预测结果;ABC-BPNN模型的预测结果所拟合出来的直线与Y=X直线最为贴近,证明了ABC-BPNN模型作为预测海底腐蚀管道极限承载力工具的准确性和稳定性。     

海底管道腐蚀后剩余强度评估方法研究

海底管道在服役期间会由于腐蚀而受到不同程度的损坏,进而导致强度降低,影响其安全性。为预测管道腐蚀后的损伤程度,须对腐蚀后管道的剩余强度进行评估。通过计算分析,对腐蚀海底管道剩余强度的分项安全系数法和许用应力两种评估方法进行了详细研究。结果表明:检测腐蚀管道的设备存在误差,即精度不为0时,存在一个相对腐蚀深度(d/t)0,两种方法的评估结果相同;提高设备的测量精度和置信水平,更有利于客观评估腐蚀管道的剩余强度。     

蒸汽管道剩余寿命评估方法评述

概述了主蒸汽管道和注蒸汽管道剩余寿命预测方法的发展状况,主要介绍了主蒸汽管道蠕变曲线逐步外推法和蠕变损伤及裂纹扩展寿命预测法。还对注蒸汽管道灰色预测方法、人工神经网络方法两种腐蚀剩余寿命预测方法进行了探讨。     

大型储罐腐蚀剩余寿命预测方法研究及对比

为避免因腐蚀作用引发的储罐泄漏事故，在梳理极值分布法、折线替代法和常规方法计算流程的基础上，通过实例验证不同方法的计算结果和适用范围。结果显示，罐顶板的腐蚀深度远小于罐底圈板和罐底中幅板，罐底中幅板中有20%腐蚀深度2～3mm的点，说明中幅板的腐蚀情况最为严重；极值分布法、折线替代法和常规方法下的储罐剩余寿命分别为13.9a、13a和33a，预测可使用寿命分别为34.75a、33a和60.58a；极值分布法的保守程度适中，且可用更少的检测数据完成极值分布拟合，该方法可以作为剩余寿命预测的有效手段。研究结果可为储罐腐蚀泄漏失效的预防提供实际参考。     

常压储罐底板腐蚀的漏磁检测与概率分析

    采用概率数据处理方法,对储罐底板腐蚀的漏磁检测结果进行处理,得到底板最大腐蚀深度、平均点腐蚀深度、平均点腐蚀速率、最大点腐蚀速率和穿孔概率等参数,对储罐底板腐蚀程度进行了定量描述并预测储罐底板穿孔概率.利用上述检测和数据处理方法可以对设备局部腐蚀状况作出定量评估,并对设备寿命进行预测.