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埋地钢质管道腐蚀防护模糊综合评价技术研究

作　者: 刘春波
导　师: 王新华
学　校: 北京工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 埋地钢质管道模糊综合评价灰色关联分析评价标准
分类号: TG174
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 428次
引　用: 4次
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内容摘要

管道运输以其高效率、低成本和安全可靠的优势在国民经济中发挥着越来越重要的作用。随着管道长时间的运营损耗、设备的自然老化、地理和气候环境的变化以及人为损坏等原因,泄漏故障时有发生,给人们的生命、财产和生存环境带来了巨大的潜在威胁,同时也会造成严重的资源浪费。因此,为了保证管道的安全运行,需要及时准确地检测管道运营状况,提高管道腐蚀防护状况分级的有效性及评价的准确性和科学性,以其最大限度地减少经济损失和环境污染。论文分析了管道腐蚀防护的各种检测技术原理、优缺点以及检测仪器特点,根据相关仪器资料、工程实践及现场试验明确了不同技术方法在埋地钢质管道外覆盖层检验检测中的适用性,并提出了埋地钢质管道外覆盖层检验检测组合技术方法。论文分析了周围环境对埋地管道腐蚀的分级评价、杂散电流强度评价、覆盖层状况评价及阴极保护有效性评价。提出了针对三层PE与沥青覆盖层的绝缘电阻率分级评价标准,针对三层PE与沥青覆盖层基于交流电流衰减法,考虑管道直径影响以db/m为单位的电流衰减率评价标准,以及不考虑管道直径影响以db/m~3为单位的电流衰减率评价标准。在详细分析影响埋地钢质管道腐蚀影响因素的基础上,建立了基于模糊评判理论的埋地钢质管道腐蚀防护状况综合评价模型。通过合理选取影响管道腐蚀的典型因素,依据一定的分级评价标准,建立评价集。利用层次分析法和灰色关联分析理论确定影响因素的权重大小,通过隶属函数法建立单因素评价矩阵,实现对各影响因素的模糊化处理。在综合考虑各影响因素权重的基础上,选取适当的模糊算子,通过定量分析的方法对管道的腐蚀防护状况进行评价。采用灰色关联分析法和工程数据的数理统计法研究了检测参量(土壤电阻率、管道埋深)对覆盖层状况的影响程度。实践表明,建立的模糊综合评价系统和覆盖层状况与检测参量相关性分析法具有一定的工程应用价值和可靠性。论文编制了埋地钢质管道腐蚀防护评价软件,用于实现对管道检测评价标准、评价结果的信息管理,对管道进行单因素评价计算、模糊综合评价计算以及防腐层缺陷状况与检测参量间相关性分析计算。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章绪论  10-19
  1.1 背景  10-13
    1.1.1 埋地管道腐蚀防护的研究意义  10-11
    1.1.2 埋地管道腐蚀防护的发展历史  11-12
    1.1.3 埋地管道腐蚀防护的研究现状与发展趋势  12-13
  1.2 埋地管道腐蚀检测评价研究现状  13-16
    1.2.1 国内现状  13-15
    1.2.2 国外现状  15-16
    1.2.3 发展趋势  16
  1.3 课题的研究意义  16-17
  1.4 课题的研究内容  17-19
第2章埋地管道腐蚀防护检测技术  19-35
  2.1 周围环境检测  19-23
    2.1.1 土壤腐蚀性  19-20
    2.1.2 杂散电流  20-23
  2.2 管道外腐蚀防护检测技术  23-31
    2.2.1 电流-电位法  24-27
    2.2.2 人体电容法  27
    2.2.3 变频-选频法  27-29
    2.2.4 DCVG-CIPS 法  29-30
    2.2.5 管中电流法  30-31
  2.3 检测技术的适用性分析  31-33
  2.4 本章小结  33-35
第3章埋地管道腐蚀防护评价技术  35-50
  3.1 周围环境对埋地管道的腐蚀评价  35-39
    3.1.1 土壤腐蚀性评价  35-38
    3.1.2 杂散电流强度评价  38-39
  3.2 埋地管道外覆盖层评价  39-45
    3.2.1 覆盖层开挖检测评价  39-41
    3.2.2 覆盖层非开挖检测评价  41-45
    3.2.3 覆盖层综合分级评价  45
  3.3 阴极保护状况评价  45-48
    3.3.1 通电电位—850m 准则  46
    3.3.2 极化电位—850m 准则  46
    3.3.3 100mV 极化值准则  46-47
    3.3.4 净保护电流准则  47
    3.3.5 阴极保护效果评价  47-48
  3.4 埋地管道腐蚀防护综合评价  48-49
  3.5 本章小结  49-50
第4章埋地管道模糊综合评价技术与检测参量相关性分析  50-66
  4.1 模糊理论在综合评价中的应用  50-52
    4.1.1 模糊数学  50
    4.1.2 模糊综合评价  50
    4.1.3 模糊综合评价的数学模型  50-52
  4.2 埋地钢质管道腐蚀防护状况综合评价  52-63
    4.2.1 影响因素的选取  52-53
    4.2.2 评价集及分级评价标准的确定  53-55
    4.2.3 权重的确定  55-59
    4.2.4 单因素评价矩阵的确定方法  59-61
    4.2.5 评价结果  61-62
    4.2.6 综合评价模型的流程图  62-63
  4.3 防腐层缺陷状况与检测参量间的相关性分析  63-64
    4.3.1 确定相关性研究实施方法  63
    4.3.2 灰色关联分析理论  63-64
  4.4 本章小结  64-66
第5章综合评价软件设计  66-72
  5.1 总体设计  66
  5.2 基本设计概念和处理流程  66-67
  5.3 系统主要模块设计  67-70
    5.3.1 评价标准模块  67-68
    5.3.2 评价结果模块  68
    5.3.3 单因素评价模块  68-69
    5.3.4 模糊综合评价模块  69-70
    5.3.5 相关性分析模块  70
  5.4 接口设计  70-71
    5.4.1 用户接口  70
    5.4.2 外部接口  70-71
  5.5 本章小结  71-72
第6章实例分析与评价软件应用  72-80
  6.1 模糊综合评价  72-76
    6.1.1 土壤腐蚀性与阴保状况评价  72-74
    6.1.2 管道腐蚀防护状况评价  74-76
  6.2 防腐层缺陷状况与检测参量间的相关性分析  76-79
    6.2.1 东沿线（东营集输站―沿河湾）输油管道检测数据分析  76-78
    6.2.2 杨沿线（杨山老站―沿河湾）输油管道检测数据分析  78-79
  6.3 本章小结  79-80
结论  80-81
参考文献  81-85
附录  85-99
攻读硕士学位期间发表的学术论文  99-100
计算机软件著作权  100-101
致谢  101

埋地钢质管道腐蚀防护模糊综合评价技术研究

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