论文部分内容阅读
输油管道常年埋于地下不可避免的遭受土壤的腐蚀,而且随着管道在役时间的增加,腐蚀问题对管道的安全运行造成越来越严重的威胁。所以,对管道剩余强度评价和剩余寿命预测技术的研究也变的越来越紧迫。
本文在调查研究的基础上,较为详细的分析了埋地输油管道的腐蚀机理、腐蚀因素。对含水量、含盐量(包括CT、SO42、HCO3-等)、电阻率等影响管道腐蚀的因素进行分析,并借助现场的腐蚀数据,通过灰色关联分析获得腐蚀影响因素影响程度排序,由计算得到的灰色关联度构造改进层次分析法,利用改进层次分析法计算影响埋地管道各腐蚀因素的权重值,结合各腐蚀影响因素的一元非线性回归方程,建立灰色关联定权组合模型,进而实现对埋地管道腐蚀速率的预测。而且改进层次分析法计算精度相对较高。采用依据灰色建模理论构建的GM(1,N)模型对腐蚀数据进行分析,GM(1,N)模型能直接将目标因素与各相关因素联系起来,利用驱动系数和发展系数来表征相关因素与目标因素间的关联程度,并具有强大的预测功能,是一种较为理想的多因素分析模型。采用GM(1,1)模型可实现少量样本情况下的腐蚀速率预测,并可达到较高精度,该方法适用于近期、短期系统预测。
利用有限元分析软件,根据管道特点选用实体单元建立了外部腐蚀管道的三维模型,计算出腐蚀缺陷所受的Mises应力值,得到了缺陷处应力与缺陷尺寸的关系曲线。并采用统计分析方法拟合了Mises应力函数。基于有限元优化设计的思想,建立腐蚀管道的最小剩余壁厚的数学模型,从而实现了对缺陷管道的剩余寿命预测。