海洋工程平臺油氣集輸壓力容器灰色系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著世界資源日益緊張，資源開發(fā)活動逐漸由陸地轉(zhuǎn)為海上，海底油氣資源的開發(fā)對于推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。本文主要針對多腐蝕影響因素條件下海洋工程平臺壓力容器、壓力管道及碳鋼所構(gòu)成的不確定腐蝕系統(tǒng)，采用灰色系統(tǒng)理論分別對其進(jìn)行了研究。
　　通過敘述灰色系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)內(nèi)容，并對灰色理論建模過程進(jìn)行研究，將其分為灰色生成、背景值構(gòu)造、定解三個主要部分，在此基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)GM(1,1)的建模理論進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)模型在上述三個部分均存在

2、一定的理論缺陷。
　　海洋立管作為海洋油氣集輸?shù)闹匾糠质沁B接海面與海底的通道，一旦發(fā)生腐蝕泄漏事故，會造成的巨大的經(jīng)濟(jì)損失并嚴(yán)重危害自然環(huán)境。對于傳統(tǒng)GM(1,1)存在未對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和背景值構(gòu)造存在滯后誤差的問題，提出一種結(jié)合對數(shù)變換的背景值改進(jìn)模型，將改進(jìn)模型應(yīng)用于海洋立管的腐蝕速度預(yù)測并進(jìn)行精度檢驗(yàn)，平均相對誤差僅為1.27％，低于傳統(tǒng)模型的平均相對誤差，且低于只進(jìn)行對數(shù)變換改進(jìn)或單獨(dú)背景值改進(jìn)的平均相對誤差。
　

3、　而針對海洋工程平臺三相分離器局部腐蝕嚴(yán)重且存在腐蝕影響因素較多、腐蝕數(shù)據(jù)較少的問題，提出將壁厚隨腐蝕減薄作為灰色綜合量，對分離器局部腐蝕嚴(yán)重部位的剩余壽命進(jìn)行灰色預(yù)測。針對傳統(tǒng)GM(1,1)模型未對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和新信息利用不充分的問題，綜合平移和累加最新值定解法對其進(jìn)行改進(jìn)，并分析改進(jìn)過程中所需注意的問題。通過與其他三種灰色預(yù)測模型進(jìn)行精度對比，證明該改進(jìn)的有效性。
　　由于在不同海洋環(huán)境下碳鋼的腐蝕速度的有所差異，通過對影響

4、3C鋼腐蝕速度的5種腐蝕影響因子進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，從而量化了腐蝕影響因素與腐蝕速度的關(guān)系。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，氧化還原電位和溫度對腐蝕速度的影響相對較大，其次是鹽度、pH值、溶解氧含量。
　　采用灰色預(yù)測模型對海洋立管的腐蝕速率和三相分離器的剩余壽命進(jìn)行了預(yù)測和分析，并對碳鋼在海洋環(huán)境下的腐蝕速度與影響因子進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，這些工作有助于管理者制定合理的檢測周期，采取相應(yīng)的防腐蝕措施來避免腐蝕泄漏的風(fēng)險，從而保證海洋工程平臺的安全生產(chǎn)。