基于综合检测的埋地燃气管道腐蚀剩余寿命预测研究

发布时间：2017-05-26 16:15

  本文关键词：基于综合检测的埋地燃气管道腐蚀剩余寿命预测研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于天然气管道输送介质具有易燃、易爆、有毒等特点,一旦发生腐蚀泄漏事故,不但会造成严重的人员伤亡和重大的经济损失,还会污染环境,造成恶劣的社会影响,而过早的更换管道,又会造成不必要的浪费,因此,为了在经济性和安全性之间找到平衡点,需要对埋地燃气管道进行定期检测并对其腐蚀剩余寿命进行预测,以期在保证安全的前提下,尽可能的延长管道的运营时间。文中在分析了目前国内外常用的埋地管道检测方法的优缺点的基础上,设计出了多种检测技术组合运用的检测方案,克服了单一检测的局限性。以灰色关联度分析理论为基础,结合管道测试片埋地试验数据,计算出在不同埋地时间时各土壤腐蚀影响因素与管道腐蚀程度之间的灰色关联度,找出了影响土壤腐蚀性的最主要因素;利用MATLAB语言编写程序,构建了土壤腐蚀主要影响因素和土壤腐蚀等级之间的神经网络模型,对管道沿线的土壤腐蚀等级进行了评价。利用测试片埋地试验数据,使用BP神经网络构建埋地燃气管道在不同时间不同环境参数下的腐蚀深度模型,并结合开挖检测数据,建立埋地燃气管道腐蚀发展趋势预测模型;结合含缺陷管道爆破实验数据分析不同管材参数及腐蚀缺陷参数下各常规剩余承压能力评价方法的适用性,针对薄壁管道、长缺陷管道及深腐蚀缺陷管道,采用不同的鼓胀系数和流变应力组合,对剩余承压能力评价方法进行优化并将优化结果与常规方法计算结果进行对比,分析各个方法的优劣。利用选择出的剩余承压能力评价方法,建立最大允许腐蚀深度计算模型,针对模型为隐式方程无法直接求解的情况,利用Java语言,编写迭代计算程序求解管道的最大允许腐蚀深度。最后根据埋地燃气管道腐蚀发展趋势预测模型和最大允许腐蚀深度计算模型,建立系统的腐蚀管道剩余寿命预测方法,并在实践中进行运用。
【关键词】：综合检测 埋地燃气管道 腐蚀 剩余寿命预测
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE988.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-22
• 1.1 研究背景和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 国外研究现状12-14
• 1.2.2 国内研究现状14-16
• 1.3 埋地燃气管道的特点及腐蚀机理16-19
• 1.3.1 埋地燃气管道的特点16
• 1.3.2 埋地燃气管道的腐蚀机理16-19
• 1.4 埋地燃气管道腐蚀防护技术19-21
• 1.4.1 外防腐层保护法19-20
• 1.4.2 外加电流保护法20
• 1.4.3 牺牲阳极保护法20-21
• 1.5 主要研究内容21-22
• 第二章 埋地燃气管道腐蚀检测技术22-34
• 2.1 防腐系统检测技术22-27
• 2.2 土壤腐蚀性检测技术27-29
• 2.3 腐蚀检测技术组合运用29-33
• 2.3.1 管道位置和埋深探测29-30
• 2.3.2 防腐层质量检测30
• 2.3.3 防腐层漏损点检测30
• 2.3.4 阴极保护系统检测30-31
• 2.3.5 杂散电流干扰检测31-32
• 2.3.6 防腐层破损面积检测32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 土壤腐蚀影响因素分析及腐蚀等级评价34-60
• 3.1 土壤腐蚀影响因素分析34-40
• 3.1.1 土壤腐蚀影响因素34-36
• 3.1.2 灰关联分析简介36-39
• 3.1.3 土壤腐蚀影响因素灰关联度排序39-40
• 3.2 基于MATLAB神经网络的土壤腐蚀等级评价40-59
• 3.2.1 人工神经网络简介41-47
• 3.2.2 MATLAB神经网络应用设计47-49
• 3.2.3 土壤腐蚀等级评价49-59
• 3.3 本章小结59-60
• 第四章 腐蚀发展趋势预测及最大允许腐蚀深度确定60-96
• 4.1 埋地燃气管道腐蚀发展趋势预测60-67
• 4.1.1 腐蚀发展趋势预测模型建立60-63
• 4.1.2 与环境及时间相关的腐蚀深度神经网络模型63-66
• 4.1.3 腐蚀发展趋势预测模型正确性验证66-67
• 4.2 基于剩余承压能力评价的最大允许腐蚀深度确定67-94
• 4.2.1 剩余承压能力评价常用方法67-71
• 4.2.2 剩余承压能力评价常用方法适用性分析71-85
• 4.2.3 剩余承压能力评价方法优化分析85-91
• 4.2.4 埋地燃气管道最大允许腐蚀深度确定91-94
• 4.3 本章小结94-96
• 第五章 埋地燃气管道腐蚀剩余寿命预测96-114
• 5.1 腐蚀剩余寿命预测模型96-97
• 5.2 腐蚀剩余寿命预测实际运用97-113
• 5.2.1 相关资料搜集98
• 5.2.2 防腐系统检测98-106
• 5.2.3 土壤腐蚀性检测106-108
• 5.2.4 确定发生腐蚀的管段108-109
• 5.2.5 确定腐蚀发展规律109-111
• 5.2.6 计算最大允许腐蚀深度111
• 5.2.7 确定腐蚀剩余寿命111-112
• 5.2.8 维修计划与建议112-113
• 5.3 本章小结113-114
• 结论和展望114-116
• 结论114-115
• 展望115-116
• 参考文献116-121
• 附录121-135
• 附录1 相关测试片埋地实验数据121-123
• 附录2 国内外管道爆破试验数据汇总123-126
• 附录3 不同剩余承压能力评价方法计算结果及相对误差统计126-129
• 附录4 管道最大允许腐蚀深度迭代计算程序129-135
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果135-136
• 致谢136-137
• 答辩委员会对论文的评定意见逑137

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本文编号：397405