基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的埋地燃氣管線腐蝕及剩余壽命預(yù)測的研究.pdf

1、燃氣管線長年埋置在地下，不可避免地遭受腐蝕，特別是隨著其服役時間的增加，管線的腐蝕情況越來越嚴重，這給埋地燃氣管理部門的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟效益帶來嚴重的影響。為確保埋地燃氣管線安全運行事故的預(yù)測能力、實施可靠性管理、推行預(yù)知性維修決策、避免盲目更換，開展對燃氣管線腐蝕機理和壽命預(yù)測的研究，具有十分重要的意義。本文以貴陽市埋地燃氣管線為研究對象，所做的主要工作和得出的主要結(jié)論包括：　　1、在廣泛收集國內(nèi)外資料和現(xiàn)場調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對埋地燃氣

2、管線的實際工況，選取了貴陽市典型腐蝕性土壤，進行傳統(tǒng)的現(xiàn)場埋片實驗，采用掃描電鏡SEM、能譜分析EDX等表面分析技術(shù)，對管線的腐蝕特點、類型、因素及機理進行全面深入地分析。研究表明：A3鋼在土壤中的腐蝕形態(tài)可分為均勻腐蝕和局部腐蝕；土壤介質(zhì)是決定腐蝕形式和速率的關(guān)鍵因素，焊縫及其材料本身的表面處理對腐蝕速率的影響不大；微生物腐蝕，特別是硫酸鹽還原菌SRB腐蝕，是影響腐蝕速率的重要因素；對土壤腐蝕性評定結(jié)果由強到弱順序為：3＃＞1＃＞2＃

3、。 2、在室內(nèi)，對不同含水量土壤和土壤浸出液，運用自腐蝕電位、極化曲線、阻抗譜EIS一系列的電化學(xué)實驗方法，對A3鋼電化學(xué)腐蝕行為進行分析，確定了其平均腐蝕速率；采用SEM、EDX等表面分析技術(shù)，對試件表面的腐蝕形貌進行分析，探討了管線在土壤中的腐蝕機理，找出了影響埋地燃氣管線腐蝕的主要因素，為埋地燃氣管線剩余壽命的預(yù)測，提供了實驗數(shù)據(jù)。研究表明：含水量是決定A3鋼腐蝕速率的重要因素，當含水量為25％時腐蝕速率達到最大值；A3鋼

4、在土壤電化學(xué)腐蝕中，陰極極化過程比陽極極化過程強，特別是在含水量適中的土壤中更加明顯；在PH值較低的土壤環(huán)境中，陰極過程受析氫控制較為明顯；在實驗周期內(nèi)，A3鋼腐蝕速率初期較大，當腐蝕進行12天后速率趨于穩(wěn)定；土壤浸出液可以很好的反映土壤的腐蝕性，在含水量為25％時的腐蝕速率為浸出液的2～2.5倍。 3、針對目前腐蝕剩余壽命預(yù)測方法的不足，本文提出了將BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于管線腐蝕剩余壽命的預(yù)測，建立了剩余壽命預(yù)測的BP人工神經(jīng)

5、網(wǎng)絡(luò)模型，研究了A3鋼在土壤中的腐蝕速率與土壤理化性質(zhì)之間的量化關(guān)系，分析了腐蝕速率隨著相關(guān)理化性質(zhì)變化的動態(tài)規(guī)律。研究表明：將BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于管道腐蝕剩余壽命預(yù)測是可行的，該技術(shù)能夠很好地描述土壤理化性質(zhì)與管道腐蝕速率之間的量化關(guān)系；運用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，采用SO42-含量、CL-含量、含氣率、孔隙含水率、Eh7、可溶鹽、土壤含水率、PH值、SRB比值、電阻率這10個土壤理化性質(zhì)因素可以很好地預(yù)測管道的腐蝕速率：這些單因素因子與