基于相关性分析和SVM算法的单缺陷管道剩余强度预测
发布时间：2021-04-01 03:06
随着社会的不断发展,油气管道数量和规模的不断增加,如何保障管道的运行安全成为了一项重大问题,同时,我国的部分管道运行时间相对较长,受到管道内外环境的影响已经出现了大量的缺陷,在存在缺陷的前提下,如果可以了解管道的剩余强度对管道运行安全意义重大。目前,国内外学者对管道剩余强度评价问题进行了深入研究,但是研究中主要存在两大问题,分别是评价精度较低和评价方法应用不便。针对这两项问题,本文进行了以下四方面的研究:（1）使用真实的管道剩余强度影响因素数据和管道爆破数据,对目前常见的管道剩余强度评价标准方法进行了对比研究,研究发现,ASME B31G-2012、ASME B31G-2009以及SYT6151-2009三种管道剩余强度评价方法的评价精度相对较高;BS7910、API579和ASME B31G-2012三种管道剩余强度评价方法保守性较强,AGA NG-18评价方法比较适用于低钢级管道,ASME B31G-2012评价方法比较适用于高钢级管道;（2）对相关性分析算法和SVM（支持向量机）算法进行了理论研究,研究表明相关性分析方法可用于管道剩余强度影响因素分析,从理论上分析,SVM算法可用...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文技术路线
9第二章单缺陷管道剩余强度评价管道产生缺陷以后，其壁厚会减小，进而使得油气管道的承载能力降低，如果继续保持高压力使用，则可能会产生非常严重的后果。为了了解产生缺陷以后管道的承载能力，国内外众多机构都已经推出了管道剩余强度的评价公式，由于不同标准的出台依据和时间存在差别，因此标准公式也存在差别。本章主要是对目前常见的管道剩余强度评价公式进行对比研究，对其精度进行评价。2.1概述油气管道剩余强度评价主要指的是在已知管道缺陷尺寸和类型的前提下，通过计算或者模拟的方式，对管道使用的最大允许压力进行计算，为管道的维修和使用压力的制定提供依据。管道剩余强度评价的对象以及方法如下图2-1所示。图2-1管道剩余强度评价的对象以及方法2.2完整管道剩余强度评价方法对于我国而言，根据我国2014年发布的GB50253－2014《输油管道工程设计规范》和2015年发布的GB50253－2015《输气管道工程设计规范》，当管道并没有出现缺陷，处于完整状态时，管道的失效压力可以根据公式（2-1）进行计算：2[]itpDσ=（2-1）在上述公式中：ip—管道的失效压力，MPa；[σ]—管道材料的许用应力，MPa；t—管道的壁厚，mm；D—管道的直径，mm。为了方便工作人员进行计算，在计算的过程中可以不考虑管道所处地区。
1510.852(68.95)110.85sdttPDdtMσ=+（2-30）当2LDt≤50时：2221/2(10.6250.003375())LLMDtDt=+当2LDt>50时：20.032+3.3LMDt=2.4不同评价方法对比2.4.1流变应力对管道评价结果的影响通过对NG-18、ASMEB31G-2009、ASMEB31G-2012、DNVRP-F101、PCORRC、BS7910、API579以及SYT6151-2009等管道剩余强度评价方法进行分析后发现，除了我国的SYT6151-2009，其它方法的计算都将与流变应力sσ有关，流变应力sσ有三种计算方法，分别是=1.1SMYSsσ、=SMYS+69sσ、=(SMYS+SMTS)/2sσ（SMYS：管道材料的屈服强度；SMTS：管道材料的拉伸强度），使用这三种计算方法分别对X35、X42、X46、X52、X56、X60、X65、X80以及X100等管道材料的流变应力进行计算，计算结果如下图2-2所示。图2-2管道材料流变应力计算结果通过对上图进行分析可以发现，对于X35、X42、X46三种管道材料而言，=SMYS+69sσ、
【参考文献】：
期刊论文
[1]含腐蚀缺陷X100输气管道的剩余强度研究[J]. 臧雪瑞,顾晓婷,王秋妍. 材料保护. 2019(09)
[2]基于SA-PSO算法采摘机械臂参数优化[J]. 庞国友,高自成,李立君,赵凯杰,王晓晨. 西北林学院学报. 2019(04)
[3]纯内压作用单缺陷腐蚀海底管道安全分析研究[J]. 黄宇立,杨东全,路平,李学勋. 科技通报. 2018(06)
[4]基于改进的Chan-Vese模型与边缘转换的图像分割算法[J]. 李康,杨玉东. 计算机工程与应用. 2019(06)
[5]耦合负类样本裁剪与非对称错分惩罚的非均衡SVM算法[J]. 高雷阜,赵世杰,于冬梅,徒君. 电子学报. 2017(12)
[6]油气管道剩余强度评价方法适用性研究[J]. 顾晓婷,王秋妍,孙萍萍,王立航. 中国安全生产科学技术. 2016(12)
[7]含腐蚀缺陷的X80高钢级管道失效评估研究[J]. 肖国清,冯明洋,张华兵,陈健,王富祥,于红红. 中国安全生产科学技术. 2015(06)
[8]腐蚀管道评价标准ASME B31G-2009和SY/T6151-2009对比研究[J]. 黄志强,谭智勇,谢豆,袁媛,徐果. 中国安全生产科学技术. 2015(04)
[9]中国天然气工业发展前景与挑战[J]. 贾承造,张永峰,赵霞. 天然气工业. 2014(02)
[10]国内外管道腐蚀与防护研究进展[J]. 潘一,孙林,杨双春,于斌. 腐蚀科学与防护技术. 2014(01)
硕士论文
[1]腐蚀体积参数对X80钢级管道剩余强度影响的特性研究[D]. 司成龙.安徽建筑大学 2018
[2]含腐蚀缺陷海洋立管剩余强度预测[D]. 王超.兰州理工大学 2014
[3]腐蚀管道剩余强度研究[D]. 白清东.大庆石油学院 2006
本文编号：3112575
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文技术路线
9第二章单缺陷管道剩余强度评价管道产生缺陷以后，其壁厚会减小，进而使得油气管道的承载能力降低，如果继续保持高压力使用，则可能会产生非常严重的后果。为了了解产生缺陷以后管道的承载能力，国内外众多机构都已经推出了管道剩余强度的评价公式，由于不同标准的出台依据和时间存在差别，因此标准公式也存在差别。本章主要是对目前常见的管道剩余强度评价公式进行对比研究，对其精度进行评价。2.1概述油气管道剩余强度评价主要指的是在已知管道缺陷尺寸和类型的前提下，通过计算或者模拟的方式，对管道使用的最大允许压力进行计算，为管道的维修和使用压力的制定提供依据。管道剩余强度评价的对象以及方法如下图2-1所示。图2-1管道剩余强度评价的对象以及方法2.2完整管道剩余强度评价方法对于我国而言，根据我国2014年发布的GB50253－2014《输油管道工程设计规范》和2015年发布的GB50253－2015《输气管道工程设计规范》，当管道并没有出现缺陷，处于完整状态时，管道的失效压力可以根据公式（2-1）进行计算：2[]itpDσ=（2-1）在上述公式中：ip—管道的失效压力，MPa；[σ]—管道材料的许用应力，MPa；t—管道的壁厚，mm；D—管道的直径，mm。为了方便工作人员进行计算，在计算的过程中可以不考虑管道所处地区。
1510.852(68.95)110.85sdttPDdtMσ=+（2-30）当2LDt≤50时：2221/2(10.6250.003375())LLMDtDt=+当2LDt>50时：20.032+3.3LMDt=2.4不同评价方法对比2.4.1流变应力对管道评价结果的影响通过对NG-18、ASMEB31G-2009、ASMEB31G-2012、DNVRP-F101、PCORRC、BS7910、API579以及SYT6151-2009等管道剩余强度评价方法进行分析后发现，除了我国的SYT6151-2009，其它方法的计算都将与流变应力sσ有关，流变应力sσ有三种计算方法，分别是=1.1SMYSsσ、=SMYS+69sσ、=(SMYS+SMTS)/2sσ（SMYS：管道材料的屈服强度；SMTS：管道材料的拉伸强度），使用这三种计算方法分别对X35、X42、X46、X52、X56、X60、X65、X80以及X100等管道材料的流变应力进行计算，计算结果如下图2-2所示。图2-2管道材料流变应力计算结果通过对上图进行分析可以发现，对于X35、X42、X46三种管道材料而言，=SMYS+69sσ、
【参考文献】：
期刊论文
[1]含腐蚀缺陷X100输气管道的剩余强度研究[J]. 臧雪瑞,顾晓婷,王秋妍. 材料保护. 2019(09)
[2]基于SA-PSO算法采摘机械臂参数优化[J]. 庞国友,高自成,李立君,赵凯杰,王晓晨. 西北林学院学报. 2019(04)
[3]纯内压作用单缺陷腐蚀海底管道安全分析研究[J]. 黄宇立,杨东全,路平,李学勋. 科技通报. 2018(06)
[4]基于改进的Chan-Vese模型与边缘转换的图像分割算法[J]. 李康,杨玉东. 计算机工程与应用. 2019(06)
[5]耦合负类样本裁剪与非对称错分惩罚的非均衡SVM算法[J]. 高雷阜,赵世杰,于冬梅,徒君. 电子学报. 2017(12)
[6]油气管道剩余强度评价方法适用性研究[J]. 顾晓婷,王秋妍,孙萍萍,王立航. 中国安全生产科学技术. 2016(12)
[7]含腐蚀缺陷的X80高钢级管道失效评估研究[J]. 肖国清,冯明洋,张华兵,陈健,王富祥,于红红. 中国安全生产科学技术. 2015(06)
[8]腐蚀管道评价标准ASME B31G-2009和SY/T6151-2009对比研究[J]. 黄志强,谭智勇,谢豆,袁媛,徐果. 中国安全生产科学技术. 2015(04)
[9]中国天然气工业发展前景与挑战[J]. 贾承造,张永峰,赵霞. 天然气工业. 2014(02)
[10]国内外管道腐蚀与防护研究进展[J]. 潘一,孙林,杨双春,于斌. 腐蚀科学与防护技术. 2014(01)
硕士论文
[1]腐蚀体积参数对X80钢级管道剩余强度影响的特性研究[D]. 司成龙.安徽建筑大学 2018
[2]含腐蚀缺陷海洋立管剩余强度预测[D]. 王超.兰州理工大学 2014
[3]腐蚀管道剩余强度研究[D]. 白清东.大庆石油学院 2006
本文编号：3112575
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