原油储罐底板外腐蚀综合评估方法及模型研究

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随着能源化工行业的发展,以及我国石油储备战略计划的推进,大型原油储罐的使用量逐年增加。原油储罐因腐蚀而造成的泄漏问题愈来愈引起人们的注意,储罐发生泄漏事故,可能会造成严重的环境污染、经济损失及人员伤亡。储罐外底板是腐蚀最严重的部位之一,且腐蚀影响因素众多,错综复杂、存在交互作用。腐蚀环境的复杂性及设备的特殊性增加了底板外腐蚀检测及评估的难度。为此,本文运用网络分析法结合直觉模糊集理论构建了一套多指标综合评估方法与模型,并将其成功应用于储罐底板外腐蚀评估,为储罐的腐蚀防护、在役运行、延长使用寿命提供借鉴。主要研究内容和成果如下:(1)首先对储罐底板外腐蚀环境及腐蚀机理进行总结分析。土壤腐蚀和杂散电流干扰直接影响着底板外腐蚀,阴极保护和涂层保护在储罐在役过程中会因效果不佳、防护失效等问题间接决定着腐蚀状态。而决定土壤腐蚀、杂散电流干扰、阴极保护及涂层保护效果的各影响因素中存在复杂交互关系。(2)将三角直觉模糊数、网络分析法、直觉模糊综合评判法三者相结合,提出了一种基于三角直觉模糊网络分析法和三角直觉模糊综合评判法的综合评估方法。通过三角直觉模糊网络分析法处理各影响因素之间的依赖关系及交互作用;采用三角直觉模糊综合评判法综合考虑各因素对评估结果的影响;凭借三角直觉模糊数来解决评估中的不确定性问题,使得评估结果更加科学、准确。(3)建立了多层次、多指标的储罐底板外腐蚀评价体系,从土壤腐蚀、阴极保护、涂层保护、杂散电流干扰这四个影响因素集出发,包含了土壤电阻率、阴极保护效果、涂层剥离、直流干扰等13个二级影响因素,并确立了各因素对应不同腐蚀级别的隶属度及非隶属度函数。根据本文所提出方法构建了储罐底板外腐蚀综合评估模型,并通过实例进行了应用研究,证明了该模型的有效性。(4)开发了储罐底板外腐蚀综合评估系统软件,包含计算机应用软件和智能手机应用软件,旨在为储罐的运行、防腐、维护提供价值信息,为降低因储罐底板外腐蚀泄漏事故带来的生态、经济、安全等方面的风险提供技术支持。
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