海底管道内壁腐蚀预测与评估方法研究
发布时间：2021-04-06 07:36
海底管道内壁腐蚀的不断发展最终会导致油气资源泄漏,给经济和社会造成巨大的损害。但频繁地对管道进行检测和维修必然消耗很多不必要的费用,因此对管道腐蚀趋势和失效概率进行精确预测并以此作为制定维修计划的依据成为石油天然气公司的迫切需要。本文以海底管道内壁腐蚀缺陷为研究对象,对腐蚀趋势预测模型和腐蚀损伤评估方法展开研究,主要研究工作和结论如下。（1）针对管道腐蚀增长具有随机性,检测得到的腐蚀深度序列增长速率存在波动性的特点,本文提出了一种新的基于三次指数平滑方法的腐蚀深度预测模型,并利用遗传算法确定模型最优的平滑初值与平滑系数。该模型能够利用历史数据序列对未来的腐蚀趋势进行预测,并且会随着数据序列的变化趋势做出相应的调整。通过实例验证并与传统的腐蚀深度预测灰色GM（1,1）模型进行对比分析,结果表明新提出的方法更适合预测不光滑的腐蚀深度增长序列,能够弥补传统预测模型的不足之处。（2）针对管道腐蚀速率与环境因素之间存在复杂的非线性关系,单一预测模型存在预测精确度低和稳定性差的问题,基于集成学习的思想,本文在梯度提升决策树算法的基础上建立管道腐蚀速率预测模型,并使用网格搜索与交叉验证方法进行参数寻...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 腐蚀趋势预测方法
1.2.2 腐蚀状态评估方法
1.3 本文主要研究内容与章节安排
2 海底管道内壁腐蚀深度预测方法研究
2.1 引言
2.2 基于三次指数平滑方法的腐蚀深度预测模型研究
2.2.1 传统三次指数平滑模型的建立
2.2.2 遗传算法优化三次指数平滑模型参数
2.3 遗传算法优化的三次指数平滑模型在腐蚀深度预测中的应用
2.3.1 数据来源
2.3.2 遗传算法优化三次指数平滑模型的建立
2.3.3 模型预测结果与模型性能评估
2.4 本章小结
3 海底管道内壁腐蚀速率预测方法研究
3.1 引言
3.2 基于梯度提升决策树算法的腐蚀速率预测模型研究
3.2.1 梯度提升决策树模型的建立
3.2.2 交叉验证与网格搜索技术优化梯度提升决策树模型
3.3 基于交叉验证的梯度提升决策树模型在腐蚀速率预测中的应用
3.3.1 数据来源
3.3.2 基于交叉验证的梯度提升决策树模型的建立
3.3.3 模型预测结果与模型性能评估
3.3.4 对梯度提升决策树模型的进一步讨论
3.4 本章小结
4 海底管道内壁腐蚀状态评估方法研究
4.1 引言
4.2 基于剩余壁厚的腐蚀状态评估方法研究
4.2.1 管道腐蚀损伤等级的划分
4.2.2 基于马尔科夫链的腐蚀管道剩余寿命预测模型研究
4.2.3 基于马尔科夫链的腐蚀管道剩余寿命预测模型的应用
4.3 基于剩余强度的腐蚀状态评估方法研究
4.3.1 腐蚀管道极限状态函数
4.3.2 腐蚀管道爆破失效压力预测模型
4.3.3 基于剩余强度和可靠性理论的剩余寿命预测模型的应用
4.4 管道腐蚀状态两级评估体系的建立
4.5 本章小结
5 海底管道内壁腐蚀预测与评估软件开发
5.1 引言
5.2 软件开发基础
5.3 软件系统架构
5.4 软件功能测试
5.4.1 腐蚀预测模块测试
5.4.2 腐蚀评估模块测试
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卷积神经网络的用户感知评估建模[J]. 颜波,张磊,褚学宁. 上海交通大学学报. 2019(07)
[2]关于期货商品交易价格预测仿真研究[J]. 罗光华,陈江,柯翔敏. 计算机仿真. 2018(09)
[3]基于梯度提升的城市轨道交通客流量预测分析[J]. 丁聪,倪少权,吕红霞. 城市轨道交通研究. 2018(09)
[4]基于梯度提升回归树的短时交通流预测模型[J]. 沈夏炯,张俊涛,韩道军. 计算机科学. 2018(06)
[5]基于梯度提升回归树的城市道路行程时间预测[J]. 龚越,罗小芹,王殿海,杨少辉. 浙江大学学报(工学版). 2018(03)
[6]基于梯度提升决策树的航班延误分类预测[J]. 刘金元,丁勇,李涛. 数学的实践与认识. 2018(04)
[7]基于无偏灰色马尔可夫链组合模型的管线腐蚀剩余寿命预测[J]. 王庆锋,雷兴国. 腐蚀与防护. 2018(02)
[8]改进Grey-Markov模型在油气管道腐蚀深度预测中的应用[J]. 张新生,赵梦旭. 地质科技情报. 2017(06)
[9]中国海油海底管道事故统计及分析[J]. 王红红,刘国恒. 中国海上油气. 2017(05)
[10]基于FOA-SVM模型的输油管道内腐蚀速率预测[J]. 吴庆伟,王金龙,张平. 腐蚀与防护. 2017(09)
本文编号：3121052
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 腐蚀趋势预测方法
1.2.2 腐蚀状态评估方法
1.3 本文主要研究内容与章节安排
2 海底管道内壁腐蚀深度预测方法研究
2.1 引言
2.2 基于三次指数平滑方法的腐蚀深度预测模型研究
2.2.1 传统三次指数平滑模型的建立
2.2.2 遗传算法优化三次指数平滑模型参数
2.3 遗传算法优化的三次指数平滑模型在腐蚀深度预测中的应用
2.3.1 数据来源
2.3.2 遗传算法优化三次指数平滑模型的建立
2.3.3 模型预测结果与模型性能评估
2.4 本章小结
3 海底管道内壁腐蚀速率预测方法研究
3.1 引言
3.2 基于梯度提升决策树算法的腐蚀速率预测模型研究
3.2.1 梯度提升决策树模型的建立
3.2.2 交叉验证与网格搜索技术优化梯度提升决策树模型
3.3 基于交叉验证的梯度提升决策树模型在腐蚀速率预测中的应用
3.3.1 数据来源
3.3.2 基于交叉验证的梯度提升决策树模型的建立
3.3.3 模型预测结果与模型性能评估
3.3.4 对梯度提升决策树模型的进一步讨论
3.4 本章小结
4 海底管道内壁腐蚀状态评估方法研究
4.1 引言
4.2 基于剩余壁厚的腐蚀状态评估方法研究
4.2.1 管道腐蚀损伤等级的划分
4.2.2 基于马尔科夫链的腐蚀管道剩余寿命预测模型研究
4.2.3 基于马尔科夫链的腐蚀管道剩余寿命预测模型的应用
4.3 基于剩余强度的腐蚀状态评估方法研究
4.3.1 腐蚀管道极限状态函数
4.3.2 腐蚀管道爆破失效压力预测模型
4.3.3 基于剩余强度和可靠性理论的剩余寿命预测模型的应用
4.4 管道腐蚀状态两级评估体系的建立
4.5 本章小结
5 海底管道内壁腐蚀预测与评估软件开发
5.1 引言
5.2 软件开发基础
5.3 软件系统架构
5.4 软件功能测试
5.4.1 腐蚀预测模块测试
5.4.2 腐蚀评估模块测试
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卷积神经网络的用户感知评估建模[J]. 颜波,张磊,褚学宁. 上海交通大学学报. 2019(07)
[2]关于期货商品交易价格预测仿真研究[J]. 罗光华,陈江,柯翔敏. 计算机仿真. 2018(09)
[3]基于梯度提升的城市轨道交通客流量预测分析[J]. 丁聪,倪少权,吕红霞. 城市轨道交通研究. 2018(09)
[4]基于梯度提升回归树的短时交通流预测模型[J]. 沈夏炯,张俊涛,韩道军. 计算机科学. 2018(06)
[5]基于梯度提升回归树的城市道路行程时间预测[J]. 龚越,罗小芹,王殿海,杨少辉. 浙江大学学报(工学版). 2018(03)
[6]基于梯度提升决策树的航班延误分类预测[J]. 刘金元,丁勇,李涛. 数学的实践与认识. 2018(04)
[7]基于无偏灰色马尔可夫链组合模型的管线腐蚀剩余寿命预测[J]. 王庆锋,雷兴国. 腐蚀与防护. 2018(02)
[8]改进Grey-Markov模型在油气管道腐蚀深度预测中的应用[J]. 张新生,赵梦旭. 地质科技情报. 2017(06)
[9]中国海油海底管道事故统计及分析[J]. 王红红,刘国恒. 中国海上油气. 2017(05)
[10]基于FOA-SVM模型的输油管道内腐蚀速率预测[J]. 吴庆伟,王金龙,张平. 腐蚀与防护. 2017(09)
本文编号：3121052
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3121052.html
