基于灰色模糊理论的埋地输油管道腐蚀与防护势态综合评判.pdf
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1、基于灰色模糊理论的埋地输油管道腐蚀与防护势态综合评判 田赤勇;陈进殿;李爽【摘 要】通过分析影响埋地输油管道腐蚀与防护势态的因素,结合改进的 Delphi法和 AHP 法,综合考虑指标体系中各指标数据资料的可靠性及相对重要性,采用乘法合成的方式将可靠性指标和估价指标相结合,确定各指标的综合权重.结合灰色关联方法和模糊理论建立了综合评价模型,阐明了该方法的基本原理及计算步骤,并用算例说明了该方法的具体应用.该方法在理论上是科学的,而且很容易程序化,为埋地输油管道腐蚀与防护势态的综合评判提供了一种有效的手段.【期刊名称】管道技术与设备【年(卷),期】2005(000)004【总页数】4 页(P40
2、-42,46)【关键词】输油管;腐蚀防护;灰色理论;模糊理论;综合评判【作 者】田赤勇;陈进殿;李爽【作者单位】中石化湖南岳阳石油分公司,湖南,岳阳,414000;西南石油学院研究生院,四川,成都,610500;西南石油学院研究生院,四川,成都,610500【正文语种】中 文【中图分类】TE988.2 腐蚀对管道造成腐蚀损坏的大小或严重程度,称为管道的腐蚀势态;管道采取防腐措施的有效性或者保护程度,称为防护势态。管道上存在的损伤现状是环境腐蚀和防护有效性相互作用的结果,亦是腐蚀势态和防护势态的综合反映。若对已知的腐蚀与防护势态进行准确的综合分析,就可以对管道腐蚀破坏的危险倾向或程度作出基本的判
3、断。通过综合分析的方法,确定埋地输油管道的腐蚀与防护势态,对提高管道腐蚀与防护管理的针对性、科学性和决策的正确性具有重大意义。腐蚀与防护势态综合评判的直接目的是进行定量的评定,对运行管理的腐蚀破坏状态确定其危险等级,建立分级管理的机制,从而达到经济投入、科学管理、以预防为主的目的。目前对埋地输油管道腐蚀与防护势态分析和评价的工作,仅仅是由有一定实践经验的技术人员去做,存在较多的人为误差,不统一、不规范。鉴于埋地输油管道腐蚀与防护系统影响因素众多,问题中存在许多模糊因素(如绝缘层的连续性因素),或是具有模糊因素的一个问题不具备完全充分的资料(如土壤含盐因素),即在一个问题中既有模糊性又存在灰色性
4、,这就要求在综合评判中同时考虑模糊性与灰色性两个方面的影响,属于灰色模糊综合评判问题。2.1 评价指标的确定 关于腐蚀与防护势态的综合评价,目前尚无确定的办法。在具体应用中,由有经验的工程技术人员制定。对腐蚀与防护势态综合评价的指标分析并确定如下:2.1.1 防腐层技术状态的因素 对于防腐层技术状态的评价,主要依据参数是防腐层绝缘电阻。防腐层绝缘电阻的测量结果反映的是被测段的平均电阻值,但测量段防腐层的技术状态不会是平均分布的,应当同时考虑防腐层的连续性、厚度、粘结力等因素。所以对防腐层技术状态的评价指标确定为绝缘电阻、连续性、厚度、粘结力 4 个指标。2.1.2 环境腐蚀因素 环境腐蚀势态包
5、括土壤腐蚀性和原始管地电位。通常测量的是土壤的腐蚀性,这是不全面的,应注意到干扰的影响。当直流干扰严重时,即使是有中等质量的防护层保护,直流干扰也会对腐蚀造成不容忽略的影响。至于交流干扰的危害,远远低于直流干扰,但因其存在机会多,造成腐蚀的危险比一般的土壤腐蚀要强,故存在杂散电流的环境应作重点考虑。如果管道中存在宏腐蚀电池或出现“小阳极”、“大阴极”的分布,则对腐蚀的影响亦比较严重。综上所述,应以 pH 值、腐蚀电流密度、土壤含盐因素、氧化还原电位、电解失重 5 个指标来评价环境腐蚀因素。2.1.3 阴极保护因素 阴极保护的防护作用对于腐蚀防护也有重要的作用,但就目前国内常规测量方法而言,存在
6、测点间隔过大的问题。尽管对每个测点阴极保护参数的测量是准确的,但测点间距过远,对综合分析来说是不够的。衡量阴极保护的效果,首先要求管地电位的指标达到技术标准,还要综合考虑运行率、保护率等状况,特别是运行率的影响更为重要。故阴极保护因素的评价指标确定为管地电位、运行率、保护率。根据以上分析,从防腐层技术状态的因素、环境腐蚀因素、阴极保护因素 3 个方面共 12 项性能指标来进行埋地输油管道腐蚀与防护势态的综合评价,建立了如图1 所示的 3 个层次的综合评价模型图。其结构为层次结构,底层 12 个元素即为评价腐蚀与防护势态 A 的指标:O=O1,O2,O12 2.2 评价指标权重的确定 指标体系中
7、的各指标,其数据资料应该准确可靠。但由于客观条件的制约和某些不可避免的主观原因,指标数据不可能完全准确无误,而且各指标数据资料的准确程度往往存在差异。在这种情况下,对可靠性较高的指标赋予较大的权数也是合情合理的。这种依据指标可靠性高低而赋予各指标的权数为可靠性权数。可靠性权数应该由非常熟悉指标数据搜集过程的有关人员共同讨论决定。在多指标综合评价中,对各指标相对重要性的影响程度如何,必须由有关专家主观判断决定,估价权数就是这种价值判断的结果。层次分析法(AHP)适应范围广,判断矩阵容纳信息量大、综合性强,使用方便灵活,而且客观上又能够反映决策者意向,文中将这一方法用于确定指标估价权数。在对腐蚀与
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