油气集输管道腐蚀速率预测研究
油气田集输管线点腐蚀试验与评级研究
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油气 田集输( 新 疆天普石 油天然 气工程技术有 限公 司,新疆 库 尔勒 8 4 1 6 0 0 ) 摘 要 :采 用点腐蚀 测深仪观 察联 合 站 内原 油处理 系统 、天然 气处理 系统和污 水处理 系统 管
道 腐蚀监 测挂 片的点腐蚀坑 形貌 ,测量 和 采集点腐蚀坑 相关数据 ,并对 点腐蚀程度进行评 级 ,分 析 不 同腐 蚀监测环境 对点腐 蚀坑 的影 响。 结果表 明:油、 气、 水处理 系统管道腐蚀挂 片在平 均腐 蚀 都 为轻度 的 范 围内,点腐蚀程度逐 步加 重 ,通过 点蚀评 级和孔蚀 系数的深 入研 究,为合理评价 腐 蚀监测挂 片的腐蚀程度 ,对介 质腐蚀性进行有 效监测提供科 学的技术支撑。
F ANG Fa n g。 L I Qu an - r ni n, CAO Gan g
( Xi n j i a n g T i a n p u Oi l &Ga s E n g i n e e i r n g T e c h n o l o g y Co . , L t d . , Ko r l a 8 4 1 6 0 0 , C h i n a )
0 引言
学理 论 与实践 依据 ,也为开 展在 役集输 管线腐 蚀剩 腐 蚀 问 题 遍 及 国民 经 济 和 国 防 建 设 的 各 个 部 余寿命的预测研究提供 了试验依据Ⅲ
c o r r o s i o n c o u p o n i n t h e g a t h e r i n g p i p e l i n e c o r r os i o n mo n i t o r i n g o f c r u d e o i l t r e a t me n t s y s t e m ,g a s t r e a t me n t s y s t e m a n d wa s t e wa t e r t r e a t me n t s y s t e m, me a s u r e a n d c o l l e c t d a t a r e l e v a n t t o t h e c o r r o s i o n p i t , a n d t h e d e g r e e o f c o ro s i o n , n a a l y s i s o f d i f f e r e n t e f f e c t s o n c o r r o s i o n mo n i t o in r g e n v i r o n me n t t o he t
油气管道腐蚀预测方法研究
油气管道腐蚀预测方法研究摘要:在我国进入21世纪迅猛发展的新时期,随着管道老龄化、输送油气介质腐蚀性的增加,管道内腐蚀问题愈发严重;而现有的管道内腐蚀检测技术,还很难针对所有管道实现全面地精确定量分析。
因此研究并利用有效的管道内腐蚀预测评价技术,对于有效地指导管线的内腐蚀检测,保障油气管道运输安全具有十分重要的意义。
经调研发现,借用现有的计算机计算技术以及相关计算软件,基于流场分析的管道内腐蚀预测评价技术具有很好的发展和利用价值。
关键词:管道;内腐蚀;预测评价引言油气管道是石油化工行业重要的组成部分,常用的油气管道的材质是钢管、双金属复合管、非金属管道、钢骨架复合管等。
油气管道内输送的物质,属于易燃易爆的危险品,有很强的危险性。
这就要求油气管道的质量要有一定的保证。
根据相关的数据表明,油气管道被腐蚀引发的问题会直接的威胁到资源输送的安全性,油气管道被腐蚀的原因也是多种多样。
这就要求我们要根据油气管道可能引发的原因做出相关的防护,保证了资源传输的安全的同时,也能够减少事故的发生,延长油气管道的使用寿命。
1油气管道腐蚀缺陷的常见形式均匀腐蚀导致管壁整个表面均匀减薄,破坏程度大,但一般不会造成突发性的失效事故。
利用均匀腐蚀的性质,借助有限元分析软件,可以对内腐蚀管道最小剩余壁厚预测展开研究,将管道的腐蚀缺陷按照均匀的腐蚀壁厚缺陷处理,并划分较细密的网格进行较高精度的分析,结合二分法等数值计算方法,对管道极限剩余壁厚进行计算,建立管道均匀腐蚀速率模型,对实际工程有参考价值;另外,借助实验室多相动态腐蚀检测装置模拟油气水运输管道的腐蚀环境进行腐蚀试验,结合实验数据建立基于径向基函数神经网络预测模型来评价油气水集输管道的均匀腐蚀缺陷,也为油气水集输管道的现场防腐设计提供参考。
由于管道在实际运行过程中的壁厚消减不均匀,一些特殊管段(管道的入口、出口等)与其他管段的腐蚀深度不相同,另外实际的腐蚀过程不均匀(出现较深的蚀坑等),因此对于均匀腐蚀缺陷的预测,只能为管道的失效趋势提供借鉴,而不能预测其突发状况,对于不均匀腐蚀(局部腐蚀)的研究很重要。
油气集输管道腐蚀检测技术现状与应用研究
油气集输管道腐蚀检测技术现状与应用研究油气集输管道是石油和天然气运输的重要设施,是石油和天然气从生产地到加工厂或终端用户的主要输送方式。
长期运输和环境因素对管道造成的腐蚀是影响其安全运行的重要因素之一。
对油气集输管道腐蚀进行及时、准确的检测,对管道的安全和可靠运行至关重要。
本文将对油气集输管道腐蚀检测技术现状和应用进行研究,探讨其在实际生产中的应用和发展趋势。
一、腐蚀检测技术现状1. 无损检测技术无损检测技术是广泛应用于油气集输管道腐蚀检测的一种技术手段。
它可以在不破坏管道结构的情况下,对管道的腐蚀情况进行检测。
目前,常用的无损检测技术包括超声波检测、涡流检测、磁粉检测、X射线检测等。
(1)超声波检测超声波检测是利用超声波在材料中传播的时间和波速差异来检测材料中的缺陷或腐蚀情况。
它的优点是对管道内外壁的腐蚀情况都能进行检测,且检测的精度高,可以通过数据分析确定腐蚀的类型和程度。
在油气集输管道中,超声波检测技术已经得到了广泛应用。
(2)涡流检测涡流检测是利用涡流传感器对管道表面的涡流场进行检测,通过测量涡流场的变化来判断管道表面是否存在腐蚀。
它可以快速、准确地检测管道表面的腐蚀情况,对于金属管道特别有效,广泛应用于石油、天然气等行业的管道腐蚀检测中。
(3)磁粉检测磁粉检测是利用磁铁吸附粉末在管道表面形成磁粉层,在外部施加磁场后,观察磁粉层的变化来判断管道表面是否存在腐蚀。
它可以快速、经济地对管道表面进行检测,是一种简单易行的腐蚀检测技术。
(4)X射线检测X射线检测是利用X射线穿透材料的特性,通过测量X射线透射和吸收的强度来判断管道内部和外部的腐蚀情况。
它可以对管道内部的腐蚀情况进行检测,尤其对于埋地管道的检测效果更佳。
2. 电化学腐蚀检测技术电化学腐蚀检测技术是利用管道金属与外部介质之间的电化学反应来检测管道的腐蚀情况。
它通过监测管道金属的电位和电流密度变化,来判断管道是否发生腐蚀。
电化学腐蚀检测技术具有实时监测、定量分析等优点,在油气集输管道腐蚀检测中具有潜在的应用前景。
石油集输管道腐蚀剩余预测研究
石油集输管道腐蚀剩余预测研究发布时间:2022-08-19T06:05:50.881Z 来源:《科技新时代》2022年第1期作者:任冲[导读] 在现场防护施工的条件和技术手段下,任冲中石化新疆新春石油开发有限责任公司,山东东营,257000摘要:在现场防护施工的条件和技术手段下,管道外部防护敷设的保护层破损率较高,抗老化能力不强。
可见,对已有的在役管道进行管输介质、环境土壤以及管材性能等多角度的研究,并最终获得剩余寿命预估结果的需求急迫。
在获得石油集输管道满足强度要求下的壁厚条件时,其剩余安全强度的腐蚀时间估算,有益于对其进行有效失效控制以及进行针对性的维修指导。
石油集输管道腐蚀剩余预测研究对石油集输的安全性和经济性具有重要意义。
关键词:石油集输管道;腐蚀;剩余预测一、石油集输管道的腐蚀分析(一)石油集输管道的腐蚀类型 1.均匀腐蚀均匀腐蚀指的是在整个管道金属表面分布较为均匀的腐蚀情况。
该情况下腐蚀面积较大,腐蚀深度较为均匀,没有产生太大的突变。
均匀腐蚀将会使整个管道的管壁变薄,从而引发安全事故。
与局部腐蚀相比,均匀腐蚀的危险性要比较低。
对于均匀腐蚀的程度描述通常是基于年平均复式深度来确定的,通常有十级标准和三级标准两种评判标准。
在描述和评定管道腐蚀程度的过程中,应当结合各个管道的实际情况,进行严格的设计。
结合均匀腐蚀深度尺寸和表面形状,可以将缺陷深度假定为柱状、将缺陷表面假定为椭圆,再对其几何形态进行处理。
2.局部腐蚀局部腐蚀指的是在管道金属表面一定区域内的集中腐蚀情况,其它的区域则没有受到腐蚀或只受到了轻度腐蚀。
在管道腐蚀失效当中,局部腐蚀使最为重要的原因。
局部腐蚀的管道由于容易发生腐蚀穿孔,导致石油的泄漏,因而往往都会比均匀腐蚀更早失效。
根据相关的研究发现,在局部腐蚀的石油集输管道当中,在缺陷深度剖面上,呈现出一深一浅排列的深度尺寸,也就是说,在缺陷剖面的深度上,其规律使中间深、两端浅。
同时,缺陷过渡通常较为平滑,并不存在十分明显的突变情况。
油田集输管道腐蚀行为研究及分析
油田集输管道腐蚀行为研究及分析摘要:目前我国油田集输系统存在管道腐蚀严重问题,究其原因,最根本的是由于管道长期掩埋地下,地层内部有各种因素对集输管道进行腐蚀,导致了油田经常出现输油方面的问题。
因此应该重视对油田集输管道腐蚀行为的研究和分析,加强防腐措施和管理,从而延长集输管道的使用寿命,保障输送的安全和稳定。
关键词:集输管道腐蚀防腐措施由于油田管道腐蚀的危害性,油田采取了引进推广新的管道防腐技术、加药改变水性和改变集输工艺以及采取阴极保护等手段。
但是由于各种原因和形式,腐蚀造成的损失以及对安全生产的威胁依然没有改变,而且在近几年变的非常的突出。
一、油田集输管道腐蚀现状对于油田管道的腐蚀危害性,存在以下两方面问题:一方面,针对腐蚀采取的这些技术及措施的实施效果如何,运用哪些技术能够使用与哪一个区域或者腐蚀类型的腐蚀环境;哪些技术还有待改进甚至是根本就不适应环境所产生的变化,这些都需要通过腐蚀检测跟踪分析和验证。
另一方面,由于没有科学的检测评价方法,管道的腐蚀状况只能由生产单位进行定性的描述,不能做定量的分析,不够精确,更换的目的性也模糊。
一条管线可能只是部分或者局部腐蚀严重,却由于缺乏检测数据无法正确的做出整体评价与鉴定,只能更换全部,造成资源浪费。
二、集输管道防腐的意义1.油田集输管道是用来保障天然气和石油正常运输的主要通道,加强防腐蚀研究具有非常重要的意义。
伴随着我国油田的不断开发和利用,原油的粘稠度和较强的腐蚀性是造成管道被腐蚀破坏的主要因素。
从近10年的资料来看,腐蚀已经被人们越来越关注,因为集输管道的腐蚀导致了天然气和石油不同层次的损失,对环境也造成了不同程度的污染,对人们的生活财产也造成了严重隐患和威胁。
据不完全统计,仅仅世界上前十大漏油事件的漏油量就能达到近15亿加仑的原油。
2.油田集输管道的腐蚀直接影响到了社会的安全。
如果油田集输管道因为腐蚀作用而导致了天然气或者是石油的泄露,轻者是对环境造成一定的污染和能源材料的浪费,重者则会引发不和估量的后果,造成国家或者世界的恐慌。
集输管道腐蚀期限预测方法研究
集输管道腐蚀期限预测方法研究1 前言1.1 研究背景金属腐蚀遍及石油化工生产的各个领域,危害十分严重。
可以造成巨大的经济损失,据工业发达国家的统计,因腐蚀造成的经济损失约占当年国民经济总产值的1.5% ~ 4.2%。
如果输油或输气管道发生腐蚀穿孔等事故则可以造成灾难性后果,例如:1980年,北海油田某采油平台发生腐蚀疲劳破损,致使123人丧生。
国外对腐蚀管道的研究工作开始于20世纪60年代末,在腐蚀管道评估方面已取得了很大的成就。
在美国、加拿大和英国,对受腐蚀的油气管道的评估已有规范可循。
在这方面,美国机械工程师协会(ASME)、美国天然气协会(AGA)和英国天然气公司做了大量的工作。
国外对管道的研究工作开始于50年代,在管道腐蚀方面的研究已取得了很大的成就. 20世纪60年代末70年代初,美国得克萨斯州东部输气公司和美国天然气协会(AGA)的管道研究委员会共同发起对管道的腐蚀进行了研究,主要用断裂力学的方法研究了裂纹缺陷的扩展机理和失效模式以及缺陷评估方法等,在研究的基础上提出了表面缺陷评估公式,用来计算腐蚀管道的剩余强度。
在此基础上,经过一些试验验证,提出了评估腐蚀管道的准则,即B31G准则。
1984年,美国机械工程师协会把B31G准则收录到管道设计的规范中,即ANSI/ASME B31G标准。
因为B31G准则的基础是基于断裂力学的表面缺陷评估公式,此公式基于一定的假设和简化,所以用B31G标准来评估腐蚀管道时具有很大的局限性,有时给出非常保守的结果,致使一些管道过早被拆除和更换,造成了不必要的浪费。
针对标准的保守性,1989年美国天然气协会又进行研究,对B31G准则保守的原因进行了研究分析,根据研究结果对B31G准则进行了修正,得到了修正的B31G准则。
Wang于1991年用有限元方法分别计算腐蚀管道在内压、轴向载荷和弯矩作用下的应力集中系数,再利用已有的方法计算好管子的各向应力,然后可得到腐蚀区的应力状态,计算出最大V onMises等效应力,如果最大V onMises等效应力不大于材料的屈服强度,则认为是安全的,否则失效。
埋地油气管道的内腐蚀速率预测及剩余强度研究
埋地油气管道的内腐蚀速率预测及剩余强度研究埋地油气管道的内腐蚀速率预测及剩余强度研究摘要:埋地油气管道的内腐蚀是造成管道破裂和泄漏的主要原因之一。
本文通过研究埋地油气管道的内腐蚀速率预测和剩余强度,旨在提供一种有效的方法来评估和监测管道的健康状况,为管道的维护和检修提供科学依据。
1. 引言随着油气工业的不断发展,越来越多的油气管道被埋地应用。
然而,埋地环境中的各种因素会导致管道的内腐蚀,从而影响管道的安全运行。
因此,对于埋地油气管道的内腐蚀监测和剩余强度研究具有重要意义。
2. 埋地油气管道的内腐蚀速率预测内腐蚀是管道失效的主要因素之一,因此准确地预测内腐蚀速率非常重要。
目前,内腐蚀速率的预测主要采用实验和数值模拟相结合的方法。
实验通过腐蚀试样的制备和浸泡实验来获取腐蚀速率数据,但实验条件无法完全模拟复杂的埋地环境。
数值模拟则通过模拟埋地环境中的腐蚀介质的流动和腐蚀物质的传输来预测腐蚀速率。
然而,数值模拟需要大量的计算和输入数据,并且对模型参数的准确性有较高的要求。
因此,综合应用实验和数值模拟可以更准确地预测埋地油气管道的内腐蚀速率。
3. 埋地油气管道的剩余强度研究埋地油气管道的内腐蚀会降低管道的剩余强度,导致其不能承受设计要求的荷载,从而增加管道失效的风险。
因此,研究埋地油气管道的剩余强度对于确保管道的安全运行非常重要。
剩余强度的评估主要通过无损检测技术进行,如超声波检测、磁粉检测和渗透检测等。
这些技术能够检测管道的几何缺陷和表面裂纹,结合腐蚀速率预测可以评估管道的剩余强度。
4. 维护和检修策略基于埋地油气管道的内腐蚀速率预测和剩余强度研究,制定维护和检修策略是确保管道安全运行的重要手段。
根据管道的腐蚀状况和剩余强度,可以制定定期检测和维护计划,及时发现和修复管道的腐蚀和损伤。
此外,也可以采取防腐措施,如涂层和阴极保护,减缓内腐蚀速率。
5. 结论埋地油气管道的内腐蚀是管道失效的主要原因之一,预测内腐蚀速率和评估剩余强度对于管道的管理非常重要。
采油厂油气开采和集输系统腐蚀预测研究
采油厂油气开采和集输系统腐蚀预测研究随着石油资源的日益枯竭,采油厂油气开采和集输系统所面临的问题也越来越严峻。
其中,腐蚀是影响油气开采和集输系统正常运行的一个重要因素。
腐蚀会导致管道的破裂、泄漏等问题,严重威胁到设备和人员的安全,同时还会对环境造成污染。
因此,对采油厂油气开采和集输系统的腐蚀进行预测研究,具有极其重要的意义。
首先,腐蚀的影响因素非常多,各种不同的因素组合起来会对腐蚀产生不同的影响。
因此,需要综合考虑多种因素进行预测研究。
目前,用于腐蚀预测的主要方法有:经验公式法、统计预测法、物理模型法和数值模拟法。
经验公式法是通过分析已知数据建立经验公式,应用公式预测未知数据的方法。
该方法简单、快速,但精度较低,只适用于特定的现场环境,不能推广到其他环境中。
统计预测法的基本思路是对已有情况进行归纳总结,通过统计分析找出规律,然后运用统计学的方法进行预测。
该方法的精度较高,但需要大量的数据作为样本,样本量不足会影响预测精度。
物理模型法是一种基于物理原理和实验研究建立模型,模拟实际情况来预测腐蚀的方法。
该方法模型建立较为复杂,需要大量的实验数据进行验证,不适用于现场应用。
数值模拟法则是建立物理模型,在计算机上用数值方法求解,通过计算得出腐蚀情况,对预测结果进行分析。
该方法精度较高,适用于复杂环境的腐蚀预测。
除了上述方法外,实际应用中还应充分考虑到操作、管理、监测、维护等方面的因素,并建立完善的腐蚀预测管理制度和实施方案,以充分保障生产过程的安全和稳定。
总之,针对采油厂油气开采和集输系统的腐蚀问题,进行预测研究,对保障生产安全和稳定有重要作用。
综合考虑多方面因素,充分发挥各种预测方法的优势,建立完善的管理制度和实施方案,可有效提高腐蚀预测的精度和可靠性。
油气管道管壁腐蚀程度预测方法研究
油气管道管壁腐蚀程度预测方法研究摘要:伴随着海洋油气开发产业的迅猛发展,海港油气管道在开发过程中越来越发挥着不可替代的作用。
然而,油气钢管由于其材质等原因,其腐蚀就在所难免,会对生产生活产生非常大的危害。
如何保证管道的安全运行是摆在管理者和技术人员面前的一道难题。
这就需要我们对油气钢管的腐蚀状态进行实时的监测。
本文旨在建立基于马尔可夫随机过程的油气钢管的腐蚀预测方法,对管道管壁腐蚀状态的预测方法进行探究,希望可以通过相关的预测模型进行预测和控制。
关键词:油气管道腐蚀程度预测方法1 引言海港油气管道已经成为海洋油气开发过程中不可忽视的重要组成部分。
油气钢管由于其介质本身的性质容易出现油气泄漏的现象,进而产生巨大的危害,如何预防这些危害的产生,是本文研究的主要目的。
油气钢管的管壁腐蚀是在外防腐层破损之后发生的,所以对管壁腐蚀区域的腐蚀趋势进行预测,可以有效的防止危害的发生,同时又可以降低运营成本,延长管道的使用寿命。
本文主要是基于马尔可夫过程的随机理论,建立油气钢管管壁腐蚀状态预测方法。
据管体腐蚀损伤评价标准划分管壁腐蚀状态,分别建立了单一管段管壁腐蚀状态预测模型和整条管线管壁腐蚀状态分布预测模型。
2管壁腐蚀状态划分2.1油气钢管管壁腐蚀损伤评价对油气钢管的风险评估要以我国石油天然气行业标准SY/T6151为依据。
管体腐蚀损伤的定性判定标准主要是由规范CJJ95-2003来制定的。
而最大点蚀速率和穿孔年限是作为钢管腐蚀速率的两项指标进行评价的,通常在评价过程中,是以两者中比较严重的作为评定指标。
点蚀作为局部腐蚀中危害最大的一种形式,是造成钢铁材料大规模腐蚀的诱因,最大点蚀深度是管道管壁腐蚀程度评价中的关键指标。
一旦最大蚀坑深度大于管线的允许剩余壁厚,管线随时有可能发生泄露失效事故,所以最大蚀坑深度是引起管线穿孔破坏的主要原因。
管道的最小剩余壁厚等于管道原始壁厚减去最大蚀坑深度,当最大蚀坑深度大于80 % 壁厚时,穿孔现象就己发生,该现象同样是考虑了最小剩余壁厚对管道的影响。
基于pca-svm的油气管道腐蚀速率预测技术研究
测 定 的 室 内 实 验[2], 再 借 助 电 镜 扫 描 、 能 谱 分 析 或 X 射线衍射等材料表征手段,得到第一手的腐蚀数 据,并根据腐蚀数据推断腐蚀机理。
冯兆阳[3]对 N80 套管钢在 H2S/CO2 中的腐蚀行为 进行了研究,利用由遗传算法改进后的 BP 神经网 络对腐蚀速率进行了预测,但与实测值相比,误差
Prediction Technology Study of Oil and Gas Pipeline Corrosion Rate Based on PCASVM XIA Qiaojian1,GAO Hui2,GAO Changzheng3,LING Jianlei4,LIANG Changjing3 1Wenzhou Branch of China National Aviation Fuel Co.,Ltd. 2Huabei Oilfield Road & Bridge Engineering Co.,Ltd. 3No.3 Oil Production Plant of Huabei Oilfield Company,CNPC 4China Petroleum Pipeline Engineering Co.,Ltd. Abstract: In order to effectively predict the corrosion rate of oil and gas pipelines, reasons affecting the corrosion rate of oil and gas pipeline are reviewed and summarized. The principal component analysis (PCA) method is used to reduce the dimension of the 10 major influencing factors. The first 8 influencing factors with a cumulative contribution rate not less than 98% are selected to replace all the original influencing factors,ignoring the influence of flow rate and pressure. By LS algorithm,the values of penalty factor C, kernel parameter σ and insensitivity parameter ε are optimized. Finally, four prediction models of PCA- SVM, PCA- BP, PCA- GRNN, and PCA- WNN are compared. Among them, the PCA- SVM model has the best prediction effect, with an average absolute error of 1.04% and a root mean square error of 0.01339. However, its training time is longer than other models, so algorithm optimization should be concentrated in the future. Keywords:oil and gas pipeline;corrosion rate;PCA-SVM;model prediction
基于GRA-RFR的油气集输管道内腐蚀速率预测
基于GRA-RFR的油气集输管道内腐蚀速率预测
骆正山;宋莹莹;毕傲睿
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】2020(53)3
【摘要】针对油气管道腐蚀预测领域传统的机器学习算法存在的诸如参数和模型结构确定困难、泛化误差大等问题,将随机森林回归算法(RFR)引入油气集输管道腐蚀预测领域,构建了灰色关联分析(GRA)融合随机森林回归算法(RFR)的预测模型。
运用灰色关联分析进行数据处理以获取最优特征变量,再结合随机森林回归模型对内腐蚀速率进行预测,并基于相同的训练集建立BP神经网络和SVM的预测模型与之对比。
结果表明:RFR预测模型的均方根误差和拟合优度分别为3.78%,0.996 5,预测效果优于常规的BP模型和SVM模型,具有较高的预测精度和鲁棒性,可为管道工程的防腐蚀设计提供价值依据。
【总页数】6页(P95-100)
【作者】骆正山;宋莹莹;毕傲睿
【作者单位】西安建筑科技大学管理学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB304
【相关文献】
1.延长油田原油集输管道腐蚀速率及剩余寿命预测方法的探讨
2.油气集输管道腐蚀速率预测研究
3.基于PCA-GRNN模型的集输管道腐蚀速率预测
4.基于径向基函
数神经网络预测模型评价油气水集输管道的均匀腐蚀缺陷5.基于PSO-SVM模型的油气管道内腐蚀速率预测
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油气集输管道腐蚀速率预测研究
油气集输管道腐蚀速率预测研究伶立强,张鹤群(冀东油田油气集输公司,河北唐山063000)摘要:腐蚀速率的精确预测对于油气集输管道的安全运行具有重要意义。
鉴于神经网络算法陷入局部最小值、收敛速度慢和引起振荡效应等问题,同时考虑白适应遗传算法在广泛的空问搜索和向最优解的方向尽快收敛于最优目标的特点,构建了优化的混合算法神经网络模型。
利用该模型对多种因素影响下的油气集输管道的腐蚀速度进行了预测研究。
实际应用表明:该模型大大提高了网络的学习效率和预测评判的精度,可以作为油气集输管道腐蚀速率预测的良好工具。
关键词:神经网络;腐蚀;改进的遗传算法引言腐蚀常给油气田造成重大的经济损失,包括灾难性的事故和环境污染。
影响油管腐蚀的因素很多,包括材料因素、环境因素、所输介质的组分因素等,同时影响腐蚀各因素之问的相互作用十分复杂,而实验过程又往往不能控制所有因素变化情况,从而导致实验结果分散性比较大,因此用精确的数学解析公式来表达它们之问的关系是非常困难的,所以有必要采用其他科学的方法对实验数据进行分析处理,以便从分散性较大的实验数据中分清和判断各种因素的影响,作出不掺杂主观成份的推论和判断。
BP神经网络技术被广泛应用于输油气管道腐蚀速度预测研究中,但由于BP 神经网络具有收敛速度慢,极易陷入局部极值点等弱点该方法的预测效率及精度都不高。
文中利用改进的遗传算法结合BP神经网络对集输管道的腐蚀速率进行分析,建立系统模型,用现场实验数据对模型进行了检验。
结果表明:其预测效率及精度均较高。
1腐蚀速度的预测方法1.1人工神经网络方法大量的仿真实验和理论研究已经证明,BP ( backpropagation)算法是一种有效的神经网络学习算法,它具有很强的处理非线性问题的能力,近年来应用广泛。
但在实际应用中,BP神经网络也暴露出一些白身的弱点如收敛速度慢,极易陷入局部极值点;另外,神经网络的初始连接权以及网络结构的选择缺乏依据,具有很大的随机性,很难选取具有全局性的初始点因而求得全局最优的可能性小,限制它在实际中的应用。
油气田集输管道的冲蚀模拟研究及影响因素分析
油气田集输管道的冲蚀模拟研究及影响因素分析摘要:油气的输送使用管道运输为主,并且在运输期间包含着流体所携带的固体污染物,这些污染物与管道壁产生碰撞,这样就会使表面材料发生变形与剥离水的现象,长此以往就会产生冲蚀的问题,对油气田集输管道造成了严重的损害。
因此,为了更好的解决该项问题,就需要对油气田集输管道冲蚀进行模拟,从中分析出其影响因素,并且在油气田集输管道冲蚀模拟分析的时候,主要是以COMSOL软件为主,以此分析固体颗粒的大小,以及进入管道的流速、流体粘度等对冲蚀速率产生的影响,并且做好相对关系,具有更好的直观性。
本文主要分析油气田集输管道的冲蚀模拟研究及影响因素。
关键词:油田;工程管道;腐蚀;防腐施工技术引言油气田集输管道物质颗粒大小的不同,冲蚀位置也是有所不同的,并且颗粒直径大小的而不同,冲蚀率也是不同的。
同时,入口速度的不同,冲蚀位置也是不同的,并且流体年度的增加,冲蚀率也会随之降低,逐渐趋向于平稳。
另外,在了解油气田集输管道冲蚀产生影响因素以后,通过利用内部防腐处理、外部的防腐处理、阴极保护等措施,以此降低冲蚀产生对管道的损伤,提升油气田集输管道运输的稳定性和安全性。
1、油气田集输管道冲蚀分析油气田集输管道以一般是金属管道为主,其传输的介质主要包括净化原油、含水原油等,这样管道在氧气和水之间产生反应,油气田集输管道输送期间很容易产生冲蚀的现象,影响管道的使用性能,其安全隐患也会随之产生。
同时,油气田集输管道在输送含有原油的时候,原油和水之间会产生一定的电位差,以此形成冲蚀的原电池,严重影响了油气田集输管道的安全性。
含水原油中包含大量的化学元素,例如:氧气、硫化氢、二氧化碳、以及还原菌等去极化物质,这些元素加快了冲蚀的速度。
另外,油气田集输管道在高温的运输环境下,输送介质中的气、水、烃等冲蚀组分,并且硫化氢、二氧化碳、氧气、氯离子等都是重要的冲蚀物质,并且水作为载体,然而氯离子作为冲蚀的催化剂,加快了油气田集输管道冲蚀现象的产生。
管道腐蚀速率机理及预测方法
( 1 . R e s e a r c h I n s t i t u t e o f N a t u r a l G a s T e c h n o l o g y , P e t r o Ch i n a S o u t h w e s t Oi l &G a s F i e l d C o mp a n y , C h e n g d u 6 1 0 2 1 3 ,C h i n a ;
2 01 7, 上 E
管 道
技 术 5 设 各
2 01 7
NO . 4
第 4期
Pi p e l i n e Te c h n i q ue a nd Eq u i p me n t
管 道 腐 蚀 速 率机 理及 预 测 方 法
谢 明 , 刘 一存 , 李 蒲智。
s u h s ,i t wa s d e t e r mi n e d t h a t t h e c o r r o s i o n o f p i p e l i n e w a s ma i n l y C O2 c o ro s i o n, a n d t h u s t h e c o r r o s i o n p r e d i c t i o n mo d e l w a s r e a — s o n a b l y s e l e c t e d . T h r o u g h t h e a n a l y s i s o f CO2 C O I T O S i O n p r e d i c t i o n mo d e l a n d c a l c u l a t i o n f o r mu l a ,t h e p i p e l i n e c o r r o s i o n p r e d i c — t i o n mo d e l w a s e s t a b l i s h e d b y s o f t w a r e , t h e r a n g e a n d l o c a t i o n o f p i p e l i n e c o r r o s i o n r a t e we r e f o u n d,a n d t h e C O I T O S i O n c o n t r o l
油气集输管道腐蚀检测技术现状与应用研究
油气集输管道腐蚀检测技术现状与应用研究1. 引言1.1 研究背景油气集输管道是石油和天然气工业中的重要设施,它们承担着输送能源的重要任务。
由于管道长期处于恶劣环境中,容易受到腐蚀的影响,导致管道的安全性和可靠性受到威胁。
腐蚀是管道损坏的主要原因之一,因此对油气集输管道进行腐蚀检测至关重要。
随着石油和天然气工业的发展,油气集输管道的长度和数量不断增加,腐蚀检测任务变得更加复杂和紧迫。
传统的腐蚀检测方法存在着检测范围狭窄、效率低下和准确度不高等问题,无法满足当前工业发展的需求。
研究油气集输管道腐蚀检测技术现状与应用,对提高管道安全性、延长使用寿命具有重要意义。
本文旨在通过对油气集输管道腐蚀检测技术的概述、传统和现代腐蚀检测技术的对比分析及技术应用研究,探讨腐蚀检测技术的发展趋势,为油气集输管道腐蚀检测提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是为了探究油气集输管道腐蚀检测技术的现状与应用,了解传统和现代腐蚀检测技术的优缺点,并对其发展趋势进行探讨。
通过分析油气集输管道腐蚀检测技术的应用研究,提出更为有效和可靠的检测方法,为油气管道运行管理和安全保障提供技术支持。
通过总结现有腐蚀检测技术的局限性,展望未来的发展方向,为相关领域的研究和实践提供指导,推动腐蚀检测技术的进步和应用。
通过本研究,可以为油气集输管道行业的发展和安全生产作出贡献,促进行业健康可持续发展。
1.3 意义油气集输管道腐蚀检测技术的研究具有重要的意义。
随着油气资源的逐渐枯竭和能源需求的不断增长,油气集输管道的安全运行对于能源供应和社会稳定具有重要意义。
腐蚀是导致管道破裂和泄漏的主要原因之一,对油气集输管道进行腐蚀检测可以有效预防事故的发生,保障管道运行的安全可靠性。
采用先进的腐蚀检测技术可以及时发现管道腐蚀的问题,减少检修成本和停产损失。
通过对油气集输管道腐蚀检测技术的研究,可以提高管道的安全性和运行效率,为能源行业的可持续发展和社会的安全稳定作出贡献。
油气管道的腐蚀及预测研究共3篇
油气管道的腐蚀及预测研究共3篇油气管道的腐蚀及预测研究1油气管道的腐蚀及预测研究随着石油天然气工业的不断发展,油气管道的建设和运营也变得越来越重要。
油气管道在输送石油和天然气等能源资源的同时,也面临着腐蚀等问题,可能会导致管道破裂,造成安全事故。
因此,对油气管道的腐蚀状况进行预测和研究,是确保油气管道安全运行的重要措施。
管道腐蚀的原因主要有环境因素和化学因素两种。
环境因素包括氧气、水蒸气、降雨等导致管道金属部分受潮腐蚀;而化学因素则包括油气中含有的硫化氢、碳酸和氯离子等物质对管道金属产生化学腐蚀。
此外,还有一种称为电化学腐蚀的腐蚀模式,是由外界电位差引起的金属腐蚀问题。
为了预测管道腐蚀情况,需要深入研究油气管道的工作环境和管道材料特性等因素。
在预测管道腐蚀过程中,一般采用电化学方法。
电化学法可以通过监测管道的电位变化、电阻率变化和电流变化等参数来寻找管道腐蚀的迹象,并对管道腐蚀过程进行分析和判定。
在管道防腐领域,还有一种比较成熟的技术称为防腐涂层技术。
防腐涂层技术使用特殊的涂料覆盖在管道表面,以防止管道被外部环境以及油气中的物质腐蚀,从而延长管道的使用寿命。
这种技术已经被广泛应用于油气管道的保护上,提供了有效的措施来降低管道腐蚀问题。
然而,在实际应用中,由于油气管道长期处于高压力、高温度、高湿度的工况下,存在一定的差异性和复杂性。
因此,对于油气管道的腐蚀防护问题,需要综合考虑环境因素、化学因素、工艺因素以及材料疲劳等多个因素之间的相互作用。
针对油气管道腐蚀的预测和研究,发展一些新的技术将会很有意义。
例如,激光技术可以通过激光扫描仪对管道表面进行检测,最大程度地减少了对管道的损坏和事故的可能性。
同时,还可开发出一些新型防腐涂层,以更有效地预防管道腐蚀的发生,提升油气管道的安全性。
总之,油气管道的腐蚀及预测研究是一个复杂而又重要的问题。
只有通过对管道环境、材料以及工况等各方面因素的深入了解和分析,才能开发出更加可靠的管道防腐技术和方法,提升油气管道的安全性和可靠性油气管道的腐蚀是一个严重而又复杂的问题,需要综合考虑多个因素之间的相互作用。
油气集输管道腐蚀检测技术现状与应用研究
油气集输管道腐蚀检测技术现状与应用研究1. 引言1.1 研究背景油气集输管道是目前主要用于油气输送的管道系统,在长期的运行过程中容易受到腐蚀的影响,从而导致管道的安全隐患和运行问题。
腐蚀是造成管道损坏和泄漏的主要原因之一,给油气输送系统的安全稳定运行带来了巨大的挑战。
随着科技的不断发展和进步,腐蚀检测技术也在不断提升,以更加准确、及时地检测管道腐蚀情况,为管道的维护和修复提供准确的数据和支持。
开展油气集输管道腐蚀检测技术现状与应用研究,对于确保管道系统的安全运行具有重要的意义。
通过对油气集输管道腐蚀检测技术进行深入研究和探讨,可以有效了解目前腐蚀检测技术的现状和发展趋势,为进一步提升腐蚀检测技术的精准度和可靠性提供参考。
本研究的背景即源自对油气集输管道腐蚀问题的关注和对腐蚀检测技术的持续探索。
1.2 研究意义腐蚀是油气集输管道长期运行中不可避免的问题,腐蚀引起的管道泄漏和损坏会对环境和人员的安全产生严重影响。
开展油气集输管道腐蚀检测技术的研究具有重要的现实意义。
腐蚀检测技术可以有效提高管道的安全性能,及时发现管道缺陷并进行修复,从而保障管道的正常运行。
腐蚀检测技术可以减少管道的维修成本和停产损失,提高生产效率和经济效益。
腐蚀检测技术的研究还可以促进相关领域的技术创新和发展,推动整个油气产业的健康发展。
深入研究油气集输管道腐蚀检测技术的现状与应用研究,具有重要的意义和价值。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨油气集输管道腐蚀检测技术的现状和应用研究,从而提高管道运行的安全性和可靠性。
具体而言,通过对不同腐蚀检测方法的比较分析,我们希望能够找到适合不同环境和情况下的最佳检测方案,并探讨如何更好地结合现代科技手段进行腐蚀检测,以提高检测效率和准确性。
通过对腐蚀检测技术的现状和应用研究,我们也希望能够发现当前存在的问题和挑战,为未来的研究和技术改进提供参考和指导。
通过本次研究,我们希望能够为油气集输管道腐蚀检测技术的发展和应用提供有益的参考和指导,促进油气行业的健康发展和安全运行。
采油厂油气开采和集输系统腐蚀预测研究
采油厂油气开采和集输系统腐蚀预测研究随着石油资源的逐渐枯竭,油气开采和集输系统的腐蚀问题越来越受到关注。
腐蚀不仅会影响设备的使用寿命,还可能会导致安全事故和环境污染。
对采油厂的油气开采和集输系统腐蚀进行预测研究就显得尤为重要。
腐蚀是金属材料在特定环境中因化学或电化学作用而受到破坏的过程。
而采油厂的油气开采和集输系统在潮湿、高温、高压等恶劣环境中工作,容易受到腐蚀的影响。
针对不同的环境情况和金属材料,进行腐蚀预测研究显得尤为重要。
需要进行对采油厂工作环境中的腐蚀介质进行分析。
对于油气开采和集输系统来说,可能受到的腐蚀介质主要包括盐水、硫化氢、二氧化碳等。
不同的腐蚀介质对金属材料的影响是不同的,因此需要对腐蚀介质进行详细的分析和研究,以便进行有效的预测和防护。
需要对金属材料的腐蚀特性进行研究。
不同的金属材料在不同的腐蚀介质中会表现出不同的腐蚀特性,如晶粒腐蚀、点蚀腐蚀、应力腐蚀等。
需要对采油厂常用的金属材料进行腐蚀特性的研究,以便找到合适的预测方法和防护措施。
针对腐蚀预测研究,目前主要有物理模型法、机械模型法、化学模型法、电化学模型法和统计模型法等。
电化学模型法是一种应用较为广泛的方法,它通过对腐蚀电流、电势和极化曲线等电化学参数的测量和分析,来推断金属材料发生腐蚀的可能性和速率。
统计模型法也是一种常用的腐蚀预测方法,它通过对历史数据的分析和统计,来推断未来腐蚀的可能情况。
针对腐蚀防护,目前主要有阴极保护、涂层防护、合金改性等方法。
阴极保护是一种常用的方法,通过在金属表面施加外电流,使金属处于保护状态,从而避免腐蚀的发生。
涂层防护是另一种常用的方法,通过在金属表面涂覆耐腐蚀涂层,来提高金属的抗腐蚀性能。
合金改性则是通过改变金属的成分和结构,来提高金属的抗腐蚀性能。
腐蚀预测研究对于采油厂的油气开采和集输系统来说具有重要意义。
通过对腐蚀介质、金属材料和预测方法的研究,可以有效地预测和防护腐蚀的发生,从而延长设备的使用寿命,保障生产安全,并最终降低生产成本。
油气集输管道内腐蚀及内防腐研究
油气集输管道内腐蚀及内防腐研究【摘要】由于油气集输管道中一般都是输送固、烃、水、气共存的多相流介质,含水量较大,使得油气集输管道内腐蚀问题日益严重。
本文首先阐述了油气集输管道的内腐蚀分类,其次,分析了油气集输管道内腐蚀评估方法,同时,就油气集输管道内防腐措施进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。
【关键词】油气集输管道内腐蚀内防腐1 前言在集输和开采含有大量气田卤水、H2S、凝析油、CO2等油井和天然气井的过程中,很容易由于腐蚀问题而出现集输管线爆破、油套管穿孔、闸门丝杆断裂,井口装置失灵等安全事故。
同时,由于油气集输管道中一般都是输送固、烃、水、气共存的多相流介质,含水量较大,使得油气集输管道内腐蚀问题日益严重。
本文就油气集输管道内腐蚀及内防腐进行研究。
2 油气集输管道的内腐蚀分类2.1 缝隙腐蚀缝隙腐蚀是由于非金属材料与金属材料,或者异种金属材料、同种金属材料相互接触而形成的。
缝隙腐蚀是一种较为常见的腐蚀形式,在管道内壁锈层下、焊缝气孔、螺母紧压面、法兰连接面都很容易出现缝隙腐蚀,它们是由于缝隙中某种离子累计、缝隙中酸度变化、缝隙中氧分子的缺乏而造成的。
2.2 应力腐蚀应力腐蚀可能是油气集输管道金属内部的残余应力,也很有可能是油气集输管道外加应力,它是一种由于特定腐蚀介质与拉应力共存的过程中所出现的腐蚀破裂。
残余应力可能是由于管道金属材料体积变化引起的,也可能是管道金属材料升温后冷却降温不均匀引起的,也有可能是由于加工制造的过程中所出现的形变,还有可能是由于冷缩配合、螺栓紧固、铆合作用所引起的应力。
2.3 点蚀在油气集输管道金属内壁局部区域很容易出现点蚀现象,而这些点蚀又会使得坑点或者洞穴向内部扩展,甚至还有可能会出现穿孔的现象。
油气集输管道在氯离子含量高的土壤中很容易出现坑蚀和点蚀。
一般在综合评价点蚀时,都采用最大点蚀深度、平均点蚀深度、点蚀密度等指标。
2.4 晶间腐蚀油气集输管道往往都采用合金材料,晶间腐蚀常常发生在合金晶界处,一旦出现晶间腐蚀,那么会导致管道的延伸性和强度都出现大幅度下降的现象,机械强度变化较快,即使管道的外型尺寸和金属质量没有发生多大的变化,但是对于油气集输管道结构的损坏却是极为严重的。
油气集输管道腐蚀与防腐措施研究
油气集输管道腐蚀与防腐措施研究【摘要】油气集输管道腐蚀是影响管道安全可靠运行的重要因素之一。
本文通过对油气集输管道腐蚀与防腐措施的研究,分析了腐蚀机理、腐蚀检测技术、防腐措施研究等内容。
在材料选择与涂层技术方面,重点讨论了防腐材料的性能与应用,探讨了不同防腐材料的适用范围。
总结了目前研究所取得的成果,并展望了未来研究的方向,提出了加强对新型防腐材料性能研究、提高腐蚀检测准确性和效率等建议,旨在为油气集输管道腐蚀问题的解决提供参考。
【关键词】油气集输管道、腐蚀、防腐、腐蚀机理、腐蚀检测、材料选择、涂层技术、性能、应用、研究成果、未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景油气集输管道腐蚀是一个普遍存在且极具危害性的问题,经常导致管道泄漏、失效甚至事故,给人们生命财产造成严重威胁。
随着油气资源的逐渐枯竭和需求的不断增长,对管道安全性能的要求也日益提高。
研究油气集输管道腐蚀与防腐措施具有重要的现实意义。
目前,关于油气集输管道腐蚀与防腐措施的研究主要集中在腐蚀机理分析、腐蚀检测技术、防腐措施研究、材料选择与涂层技术、防腐材料的性能与应用等方面。
通过对这些方面进行深入研究,可以更好地了解油气集输管道腐蚀的发生机理,有效地检测管道腐蚀的情况,制定科学合理的防腐措施,并选用适合的材料和涂层技术来延长管道的使用寿命,确保管道运行的安全可靠性。
本文旨在通过对油气集输管道腐蚀与防腐措施的研究,为提高管道运行的安全性能提供参考和借鉴,促进相关领域的科学研究和技术发展。
1.2 研究意义油气集输管道腐蚀是影响管道安全运行的重要因素,可能导致管道泄漏甚至爆炸等严重事故。
对油气集输管道腐蚀机理和防腐措施进行研究具有重要的意义。
研究腐蚀机理能够深入了解导致腐蚀的原因,为选择合适的防腐措施提供依据。
探索腐蚀检测技术可以及时发现管道腐蚀情况,采取有效的修复措施,确保管道安全运行。
防腐措施研究有助于提高管道的耐腐蚀能力,延长其使用寿命,减少维护成本。
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油气集输管道腐蚀速率预测研究
伶立强,张鹤群
(冀东油田油气集输公司,河北唐山063000)
摘要:腐蚀速率的精确预测对于油气集输管道的安全运行具有重要意义。
鉴于神经网络算法陷入
局部最小值、收敛速度慢和引起振荡效应等问题,同时考虑白适应遗传算法在广泛的空问搜索和向最
优解的方向尽快收敛于最优目标的特点,构建了优化的混合算法神经网络模型。
利用该模型对多种因
素影响下的油气集输管道的腐蚀速度进行了预测研究。
实际应用表明:该模型大大提高了网络的学习
效率和预测评判的精度,可以作为油气集输管道腐蚀速率预测的良好工具。
关键词:神经网络;腐蚀;改进的遗传算法
引言
腐蚀常给油气田造成重大的经济损失,包括灾难性的事故和环境污染。
影响油管腐蚀的因素很多,包括材料因素、环境因素、所输介质的组分因素等,同时影响腐蚀各因素之问的相互作用十分复杂,而实验过程又往往不能控制所有因素变化情况,从而导致实验结果分散性比较大,因此用精确的数学解析公式来表达它们之问的关系是非常困难的,所以有必要采用其他科学的方法对实验数据进行分析处理,以便从分散性较大的实验数据中分清和判断各种因素的影响,作出不掺杂主观成份的推论和判断。
BP神经网络技术被广泛应用于输油气管道腐蚀速度预测研究中,但由于BP 神经网络具有收敛速度慢,极易陷入局部极值点等弱点该方法的预测效率及精度都不高。
文中利用改进的遗传算法结合BP神经网络对集输管道的腐蚀速率进行分析,建立系统模型,用现场实验数据对模型进行了检验。
结果表明:其预测效率及精度均较高。
1腐蚀速度的预测方法
1.1人工神经网络方法
大量的仿真实验和理论研究已经证明,BP ( backpropagation)算法是一种有效的神经网络学习算法,它具有很强的处理非线性问题的能力,近年来应用广泛。
但在实际应用中,BP神经网络也暴露出一些白身的弱点如收敛速度慢,极易陷入局部极值点;另外,神经网络的初始连接权以及网络结构的选择缺乏依据,具有很大的随机性,很难选取具有全局性的初始点因而求得全局最优的可能性小,限制它在实际中的应用。
1.2遗传算法
遗传算法(genetic alaoritlmi } GA)最初由H o hand于20世纪70年代提出,它的主要特点是群体搜索策略和群体中个体之问的信息交换,搜索不依赖梯度信息,也不需要求解函数可微,只需要该函数在约束条件下可解。
因此,该方法尤其适用于处理传统方法难以解决的复杂和非线性问题[3〕。
在传统遗传算法的基础上,文献f4l提出了一种改进白适应遗传算法(inproved adaptive genetic algoritl ns),在用其求解实际问题时,能在广泛的空问搜索和向最优解的方向尽J陕收敛于最优目标,求得全局最优解两方面均有较强的能力,做到了两者兼顾,因而应用广泛。
13改进遗传算法和BP算法结合的混合算法
BP算法的优点是寻优具有精确性,但它具有易陷入局部极小、收敛速度慢和引起振荡效应等缺点。
局部极小问题在实际计算过程中可以通过调整初始权值和阀值来解决,而收敛速度较慢和引起振荡效应往往是网络训练后期陷入局部极小所致。
如果在BP算法之前,能用一种有效的方法大致搜索出一定的权值和阀值,以此时的权值和阀值作为BP算法的初始权值和阀值,则可以解决上述问题。
由于改进的遗传算法具有很强的宏观搜索能力,并且具有简单通用、鲁棒性强、并行运算的特点,所以用它来完成前期的搜索,能较好地克服BP算法的缺点。
综上所述,将二者结合起来,形成一种混合训练算法,达到优化网络的目的。
即:
(1)充分发挥GA全局搜索的优点和BP局域寻优迅速的优点,将两者有机地结合起来;
( 2)以要真正发挥出进化的特点,保持群体点问的联系是一个前提条件,在该方法中,将GA, BP分别搜寻得到的结果混合起来,再根据误差大小,将误差较大的部分交给IA GA进行全局寻优,将误差较小的部分交给BP算法进行局部寻优,将GA, BP的群体点充分联系起来,有益于发挥以进化的特点;
( 3)此方法可使大量点群以BP算法的梯度下降法快速地或者以GA大范围地向各白的最优值逼近。
14混合算法的步骤
(1)根据给定的输入、输出训练样本集,设计神经网络的输入层、隐含层和输出层的节点数,确定神经网络的拓扑结构。
( 2)初始化网络及群体,给出训练参数;对于每个输入向量V,先使其规格化,文中规格化的公式为m二(V;)一min(V;)·0. 9 + 0. O5,网络的初始权值为[-1, 1]内的一组随机数。
( 3)对种群中的染色体,计算染色体的在神经网络中的误差平方和E;和适应度f;的值,如果满足精度要求,则转向(9);
( 4)对该种群进行,iA进化,进化到一定代数就转向(5);
( 5)对种群进行适应度计算,如果满足精度要求,则转向(9),否则转向(6);
( 6)根据适应度大小排列种群,按照一定比例将适应度高的个体转向(8),其他适应度低个体转向(7);
(7)按照IA GA方法对适应度低的个体进行进化,进化到一定的代数转向(5).
(8)对适应度高的个体分别按照BP算法进行局部寻优,进行一定的循环后转向(5)。
( 9)对得到的优良个体进行神经网络训练,得出预测结果,结束。
2预测实例
根据油气田现场经验和化学腐蚀机理分析可知,影响集输管线腐蚀的因素较多,主要有环境土壤因素和管输介质组分影响因素。
环境土壤因素包括电率、含水量、含盐量和田值;管输介质组分影响因素包括COZ含量、HZS含量、CI 浓度等。
文中基于现场所测与管道腐蚀速率相关的主要因素(包括环境土壤参数、腐蚀介质(HZS, COZ), CI浓度等)的基本数据[‘〕,利用BP神经网络与改进遗传算法预测集输管道的腐蚀速度,同时利用实验数据验证混合模型的正确性及精度。
表1为集输管道腐蚀数据。
根据混合算法的步骤图,使用MATLAB6 1编制程序进行计算,预测管道的腐蚀速率,见表2
为了验证混合算法的优越性,文中将不同算法所计算的腐蚀速率结果进行了比较,如图1所示。
混合算法的预测结果与实测值非常接近,误差在fFlo左右;而传统的BP神经网络算法与概率统计算法的计算结果均高于实测值,其误差大于10'/0。
由此可见,混合算法极大地提高了腐蚀速率预测的精度,可以作为管道腐蚀速率预测的良好工具。
图1不同算法对油气集输管道腐蚀速率预测结果的比较
3结束语
改进遗传算法和BP神经网络算法结合的混合算法充分发挥了遗传算法全局搜索的优点和BP局域寻优迅速的优点,将两者有机地结合起来,具有收敛速度快,计算精度与计算效率高的优点。
油气集输管道腐蚀速度实例计算表明:与传统的概率统计方法与BP神经网络算法相比,混合算法具有较高的计算精度,可以作为管道腐蚀速率预测的工具。