一种灰色系统海底油气管道坠物腐蚀可靠性评估方法

摘要

本发明公开了一种灰色系统海底油气管道坠物腐蚀可靠性评估方法，包括：建立灰色微分方程，根据管道腐蚀深度利用最小二乘估计求出灰色系统参数值，并利用传统灰色系统进行一次模拟计算模拟值；再根据模拟出的导数还原值与累减还原值结果的不一致性，为减少往复运算造成的误差，利用残差修正模拟值进行二次模拟，并将一次预测值与二次预测值进行结合，从而得到一个完整的海底管道腐蚀修正模型进行预测，进而提高管道腐蚀深度的预测精度，最后以某一海底管道试验段为例，利用尾段残差修正的灰色系统对管道腐蚀深度进行模拟，与传统灰色系统相比，预测精度有了明显提高，使管道能够及时维修或更换，进而减少因此带来的经济损失和安全隐患。

主权项

一种灰色系统海底油气管道坠物腐蚀可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取油气管道各腐蚀检测点的数据序列X⁽⁰⁾＝(x⁽⁰⁾(1),x⁽⁰⁾(2),…,x⁽⁰⁾(n))，其中，x⁽⁰⁾(k)为第k次检测到的腐蚀深度；2)计算油气管道各腐蚀检测点的数据序列的光滑比ρ(k)及级比σ⁽¹⁾(k)；3)根据步骤2)得到的油气管道各腐蚀检测点的数据序列的光滑比ρ(k)及级比σ⁽¹⁾(k)判断油气管道各腐蚀检测点的数据序列是否满足光滑性条件，当油气管道各腐蚀检测点的数据序列满足光滑性条件时，则根据油气管道各腐蚀检测点的数据序列构建灰色微分方程；4)由灰色微分方程得到一阶累加生成序列X⁽¹⁾＝(x⁽¹⁾(1),x⁽¹⁾(2),…,x⁽¹⁾(n))，其中，5)根据一阶累加生成序列X⁽¹⁾计算紧邻均值生成序列Z⁽¹⁾＝(z⁽¹⁾(2),z⁽¹⁾(3),…,z⁽¹⁾(n))，其中，6)根据紧邻均值生成序列构建灰微分方程：其中，a及b均为常数；7)求解步骤6)建立的灰微分方程，得时间响应序列8)根据时间响应序列计算油气管道各腐蚀检测点的数据序列X⁽⁰⁾的还原值9)根据油气管道各腐蚀检测点的数据序列X⁽⁰⁾的还原值计算油气管道各腐蚀检测点的数据序列X⁽⁰⁾的残差序列，残差序列存在k₀，满足残差ε⁽⁰⁾(k)的符号一致，n‑k₀≥4，则可建模残差尾段为(|ε⁽⁰⁾(k₀)|,|ε⁽⁰⁾(k₀+1)|,…,|ε⁽⁰⁾(n|)；10)将步骤9)得到可建模残差尾段(|ε⁽⁰⁾(k₀)|,|ε⁽⁰⁾(k₀+1)|,…,|ε⁽⁰⁾(n)|)作为新的油气管道各腐蚀检测点的数据序列，然后重复步骤4)‑9)，得修正后的时间响应式，再根据修正后的时间响应式及步骤7)得到的时间响应序列构建残差修正模型；11)根据残差修正模型评估灰色系统海底油气管道坠物腐蚀可靠性。