18737.海洋工程防腐系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究

1、碩士學(xué)位論文海洋工程防腐系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究ResearchonOptimalDesignTechniquefortheAnti—CorrosionSystemofOceanEngineering學(xué)號：21008049大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要海洋油氣資源開發(fā)要求海洋工程結(jié)構(gòu)在服役期內(nèi)具備足夠的可靠性和安全性。腐蝕問題是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一。作為海洋工程結(jié)構(gòu)的防

2、腐措施，工程界通常采用防腐涂層結(jié)合陰極保護的復(fù)合防腐技術(shù)。在防腐系統(tǒng)設(shè)計方面，多采用基于規(guī)范和設(shè)計人員經(jīng)驗的傳統(tǒng)設(shè)計方法，無法精細化地表述結(jié)構(gòu)表面在全壽命期內(nèi)防腐系統(tǒng)的演變狀態(tài)。因此，研究海洋工程防腐系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的有效技術(shù)手段具有十分重要的意義。本文針對海洋工程結(jié)構(gòu)防腐涂層配套體系和陰極保護系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計問題，完成的重點工作及取得的主要研究成果總結(jié)如下：(1)防腐涂層配套體系優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究。本文通過文獻規(guī)范、工程單位、涂料商等渠道開展

3、了大量的調(diào)研工作，形成了能夠涵蓋實際工程中典型海洋工程結(jié)構(gòu)涂層方案、涂料品種、涂料品牌、規(guī)范設(shè)計校核等的資料庫。通過對資料庫數(shù)據(jù)進行篩選優(yōu)化和參數(shù)化處理，搭建了優(yōu)化設(shè)計數(shù)據(jù)庫?；趯＜蚁到y(tǒng)思想，開發(fā)了防腐涂層配套體系優(yōu)化設(shè)計軟件，實現(xiàn)了防腐涂層配套體系詳細設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計兩大功能。(2)陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究。本文對包括并行計算技術(shù)、三維可視化仿真技術(shù)、內(nèi)外網(wǎng)通信傳輸技術(shù)在內(nèi)的若干關(guān)鍵技術(shù)進行了研究開發(fā)，有效支撐了陰極保護系統(tǒng)優(yōu)

4、化設(shè)計技術(shù)的研究工作。(3)海底管道外表面陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究。本文提出了基于數(shù)值模擬計算的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，設(shè)計了可以完整描述實際工程中絕大多數(shù)管道外表面防腐系統(tǒng)狀態(tài)的大規(guī)模樣本，利用基于邊界元法的數(shù)值分析方法，得到了符合規(guī)范設(shè)計要求的海底管道外表面陰極保護系統(tǒng)大規(guī)模優(yōu)化設(shè)計數(shù)據(jù)庫。在對輸入輸出參數(shù)進行相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用LM算法和貝葉斯正則化算法實現(xiàn)了兩級人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)映射關(guān)系的訓(xùn)練。(4)海洋平臺水下結(jié)構(gòu)陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

5、技術(shù)研究。針對具體平臺水下結(jié)構(gòu)的陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，本文在規(guī)范設(shè)計體系的基礎(chǔ)上，利用基于邊界元法的仿真計算和分析，建立了以保護電流密度和保護電位方差為優(yōu)化變量的優(yōu)化設(shè)計模型。針對某一類平臺水下結(jié)構(gòu)的陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，本文研究了參數(shù)化技術(shù)以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)表面的完整定義，并提出了優(yōu)化設(shè)計的研究思路。通過導(dǎo)管架平臺算例驗證了上述方法的有效性。(5)陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計軟件研制。本文匯總了陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的研究成果，編制出集成化的優(yōu)化設(shè)