基于改進(jìn)BP算法和遺傳算法的腐蝕管道剩余強(qiáng)度預(yù)測.pdf

1、長距離管道輸送石油、天然氣相對(duì)于水路、公路和鐵路運(yùn)輸是一種更為安全和經(jīng)濟(jì)的輸送方式。但是,由于長輸管道服役條件的惡劣、管道的腐蝕、第三方破壞等原因使得管道失效事故常常發(fā)生,對(duì)人身安全、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失和影響。腐蝕失效是長輸管道失效模式中最常見的模式之一,腐蝕導(dǎo)致長輸管道壁厚減薄,承壓能力降低。長輸管道剩余強(qiáng)度預(yù)測主要是研究腐蝕缺陷是否能在某一允許操作壓力下存在,以及在某一允許操作壓力下存在的最大缺陷尺寸,及時(shí)對(duì)管道的承載能力作出

2、科學(xué)的預(yù)測,從而為管道的維護(hù)和安全管理提供科學(xué)的依據(jù)。對(duì)于這類問題,國內(nèi)外進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和研究,提出了一些評(píng)估方法,并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,例如ASME B31G、Modified ASME B31G、DNV-99、Battelle和Shell-92。
　　 本文深入討論了這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,分析了它們之間的異同。引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的高度非線性映射功能,對(duì)現(xiàn)役長輸油氣腐蝕管道失效壓力進(jìn)行預(yù)測,并綜合分析了管

3、徑、壁厚、屈服強(qiáng)度、環(huán)向腐蝕速率、徑向腐蝕速率、缺陷長度及蝕坑深度對(duì)腐蝕管道失效壓力的影響。為了驗(yàn)證人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很好的通用性,通過選擇6種不同管徑的腐蝕管道樣本訓(xùn)練集交叉對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,并利用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測。分析結(jié)果表明人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)比較準(zhǔn)確、方便的數(shù)學(xué)模型。由于遺傳算法是一種不依賴于梯度信息、并行隨機(jī)搜索的最優(yōu)化方法,利用遺傳算法所具有的全局搜索特性來彌補(bǔ)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身的局限性,得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)初始權(quán)值和閾值。利