海底油气管线腐蚀评价及失效预测模型研究
发布时间：2021-10-12 00:54
陆上资源的逐渐匮乏使得海洋油气资源逐步成为我国能源的重要来源,海底管线也成为了海上资源开采、运输等环节的重要组成部分。由于管线服役时间长,腐蚀性较强的海洋环境势必导致管壁腐蚀,而原油泄漏是对人类生命财产及自然环境的巨大威胁。故应用有效的理论方法及时掌握海底管线腐蚀情况、预知其剩余寿命,对保障管线的安全运行、降低维修成本有重要实用价值和理论意义。在查阅大量文献的基础上,分析海底管线腐蚀失效原理及检测技术,梳理腐蚀评价及预测方向。识别海底管线腐蚀因素,构建腐蚀指标体系,利用广义灰色关联分析法提取关键指标作为后续模型的因素集;划分管线腐蚀等级,将改进布谷鸟算法优化的模糊层次分析法与熵权法融入模糊综合评价法中,计算组合权重,构建管线腐蚀评价模型,预测各管段腐蚀等级;针对腐蚀等级较高的管段,采用极限学习机模型预测其进行腐蚀速率,并利用改进后的自适应遗传算法优化模型参数,从数值方向预测管线腐蚀情况,以定位腐蚀薄弱管段;针对不同腐蚀类型构建基于混合算法的海底管线腐蚀深度预测模型,结合管线传统腐蚀发展模型及最大允许腐蚀深度计算方法,预测腐蚀薄弱管段剩余寿命。实例分析结果表明,组合权重能有效融合管线腐蚀...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
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 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究内容、方法及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 研究创新点
1.3.4 技术路线
2 海底油气管线相关理论综述
2.1 腐蚀失效原理及类型
2.1.1 海底油气管线腐蚀特点
2.1.2 海底油气管线腐蚀产生的机理
2.1.3 海底油气管线腐蚀类型
2.2 管线腐蚀检测技术
2.2.1 管线内检测
2.2.2 管线外检测
2.2.3 腐蚀速率检测
2.3 腐蚀预测方法及流程
2.3.1 腐蚀预测方法
2.3.2 腐蚀预测流程
2.4 本章小结
3 基于组合权重的模糊广义关联综合评价模型研究
3.1 腐蚀因素识别
3.1.1 海洋环境腐蚀
3.1.2 内环境腐蚀
3.2 腐蚀因素关联度计算
3.2.1 基于离差最大化的广义灰色关联分析
3.2.2 绝对及相对关联度计算
3.2.3 腐蚀因素关联度排序
3.3 组合权重优化FCE的腐蚀评价模型
3.3.1 模糊综合评价法概述
3.3.2 布谷鸟算法参数改进
3.3.3 改进布谷鸟算法性能评价
3.3.4 基于ICS优化FAHP的权重
3.3.5 基于熵权法的权重
3.3.6 腐蚀评价模型构建
3.4 案例分析
3.5 本章小结
4 基于IAGA-ELM的管线腐蚀速率预测模型研究
4.1 极限学习机相关理论
4.1.1 Moore-Penrose广义逆矩阵
4.1.2 ELM基本原理
4.2 自适应遗传算法的优化
4.2.1 自适应遗传算法优化原理
4.2.2 遗传算子的改进
4.2.3 改进自适应遗传算法流程
4.3 IAGA优化ELM的腐蚀速率预测模型
4.3.1 GGRA-IAGA-ELM的腐蚀速率预测架构
4.3.2 GGRA-IAGA-ELM的腐蚀速率预测流程
4.3.3 ELM的参数优化选择
4.3.4 模型验证
4.4 案例分析
4.4.1 数据选取
4.4.2 参数设置及算法比较
4.4.3 预测结果分析
4.5 本章小结
5 基于混合算法的腐蚀剩余寿命预测模型研究
5.1 剩余强度评价及腐蚀深度确定
5.1.1 剩余强度评价方法
5.1.2 确定最大允许腐蚀深度
5.2 基于IAGA-ELM混合算法的腐蚀深度预测模型
5.2.1 模型构建流程
5.2.2 缝隙腐蚀及点蚀深度预测
5.2.3 预测结果分析
5.3 腐蚀剩余寿命预测
5.3.1 管线腐蚀发展模型
5.3.2 腐蚀剩余寿命预测模型的构建
5.4 案例分析
5.4.1 最大允许腐蚀深度计算
5.4.2 最大腐蚀深度预测
5.4.3 腐蚀发展趋势分析
5.4.4 确定剩余寿命
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 A 1年腐蚀后的检测数据
附录 B 2年腐蚀后的检测数据
附录 C 腐蚀深度检测数据
硕士在读期间学术成果
本文编号：3431571
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
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 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究内容、方法及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 研究创新点
1.3.4 技术路线
2 海底油气管线相关理论综述
2.1 腐蚀失效原理及类型
2.1.1 海底油气管线腐蚀特点
2.1.2 海底油气管线腐蚀产生的机理
2.1.3 海底油气管线腐蚀类型
2.2 管线腐蚀检测技术
2.2.1 管线内检测
2.2.2 管线外检测
2.2.3 腐蚀速率检测
2.3 腐蚀预测方法及流程
2.3.1 腐蚀预测方法
2.3.2 腐蚀预测流程
2.4 本章小结
3 基于组合权重的模糊广义关联综合评价模型研究
3.1 腐蚀因素识别
3.1.1 海洋环境腐蚀
3.1.2 内环境腐蚀
3.2 腐蚀因素关联度计算
3.2.1 基于离差最大化的广义灰色关联分析
3.2.2 绝对及相对关联度计算
3.2.3 腐蚀因素关联度排序
3.3 组合权重优化FCE的腐蚀评价模型
3.3.1 模糊综合评价法概述
3.3.2 布谷鸟算法参数改进
3.3.3 改进布谷鸟算法性能评价
3.3.4 基于ICS优化FAHP的权重
3.3.5 基于熵权法的权重
3.3.6 腐蚀评价模型构建
3.4 案例分析
3.5 本章小结
4 基于IAGA-ELM的管线腐蚀速率预测模型研究
4.1 极限学习机相关理论
4.1.1 Moore-Penrose广义逆矩阵
4.1.2 ELM基本原理
4.2 自适应遗传算法的优化
4.2.1 自适应遗传算法优化原理
4.2.2 遗传算子的改进
4.2.3 改进自适应遗传算法流程
4.3 IAGA优化ELM的腐蚀速率预测模型
4.3.1 GGRA-IAGA-ELM的腐蚀速率预测架构
4.3.2 GGRA-IAGA-ELM的腐蚀速率预测流程
4.3.3 ELM的参数优化选择
4.3.4 模型验证
4.4 案例分析
4.4.1 数据选取
4.4.2 参数设置及算法比较
4.4.3 预测结果分析
4.5 本章小结
5 基于混合算法的腐蚀剩余寿命预测模型研究
5.1 剩余强度评价及腐蚀深度确定
5.1.1 剩余强度评价方法
5.1.2 确定最大允许腐蚀深度
5.2 基于IAGA-ELM混合算法的腐蚀深度预测模型
5.2.1 模型构建流程
5.2.2 缝隙腐蚀及点蚀深度预测
5.2.3 预测结果分析
5.3 腐蚀剩余寿命预测
5.3.1 管线腐蚀发展模型
5.3.2 腐蚀剩余寿命预测模型的构建
5.4 案例分析
5.4.1 最大允许腐蚀深度计算
5.4.2 最大腐蚀深度预测
5.4.3 腐蚀发展趋势分析
5.4.4 确定剩余寿命
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 A 1年腐蚀后的检测数据
附录 B 2年腐蚀后的检测数据
附录 C 腐蚀深度检测数据
硕士在读期间学术成果
本文编号：3431571
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3431571.html
