隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,海底管道作為主要運輸方式的海洋資源開采已經(jīng)成為獲取自然資源的重要手段。但由于海底環(huán)境復(fù)雜,管道遭受腐蝕侵蝕,介質(zhì)泄漏會造成嚴重的環(huán)境污染、人員傷亡和不可估量的經(jīng)濟損失。近幾十年,海底管道進入服役中后期,安全事故頻發(fā),定期對海底管道進行檢測維修成為了急需開展的工作方向。對海底管道進行剩余壽命預(yù)測,對于延長其服役年限、降低維修成本、保障工業(yè)生產(chǎn)安全,具有十分重要的社會及經(jīng)濟意義。為延長服役期限,本文旨在預(yù)測海底管道剩余壽命,主要研究內(nèi)容分為以下三個部分:第一部分,在時間維度優(yōu)化隱半馬爾科夫模型。為符合實際海底管道失效退化規(guī)律,利用時變矩陣代替原固定狀態(tài)矩陣,將原矩陣分別以常數(shù)、乘數(shù)和指數(shù)矩陣代替,解決原模型預(yù)測呈階梯狀的問題,提高剩余壽命預(yù)測精確性。第二部分,在空間維度優(yōu)化隱半馬爾科夫模型,結(jié)合粒子群算法形成組合模型。通過異步時變方法改善粒子群算法,使其具有動態(tài)性,然后改善隱半馬爾科夫模型原有參數(shù),提高組合模型空間動態(tài)分類尋優(yōu)能力,進一步提高預(yù)測準確性。第三部分,以壽命預(yù)測研究為基礎(chǔ),結(jié)合海底管道維修技術(shù)性指標(biāo)和經(jīng)濟性指標(biāo),建立維修策略模型。將海底管道腐蝕程度分...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 課題研究目的及意義
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意義
    1.3 管道腐蝕預(yù)測的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 管道腐蝕預(yù)測的國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 管道腐蝕預(yù)測的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究創(chuàng)新點
        1.4.3 技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
2 海底油氣管道腐蝕失效及壽命預(yù)測理論綜述
    2.1 海底管道失效原因相關(guān)理論
        2.1.1 海底管道失效統(tǒng)計分析
        2.1.2 海底管道失效原因分析
    2.2 海底管道腐蝕因素及失效退化規(guī)律
        2.2.1 海底管道腐蝕因素
        2.2.2 海底管道腐蝕程度失效退化規(guī)律
    2.3 海底管道剩余壽命相關(guān)理論
        2.3.1 海底管道剩余壽命預(yù)測步驟
        2.3.2 海底管道剩余壽命預(yù)測特點
        2.3.3 現(xiàn)有海底管道剩余壽命預(yù)測模型
    2.4 海底管道剩余壽命預(yù)測模型分析
        2.4.1 馬爾科夫預(yù)測模型理論
        2.4.2 隱馬爾科夫預(yù)測模型應(yīng)用及局限性分析
        2.4.3 隱半馬爾科夫預(yù)測模型的確定
    2.5 本章小結(jié)
3 基于TV-HSMM的海底管道剩余壽命研究
    3.1 隱半馬爾科夫預(yù)測模型的優(yōu)化(基于時間部分)
    3.2 TV-HSMM預(yù)測
        3.2.1 油氣管道退化狀態(tài)劃分
        3.2.2 TV-HSMM預(yù)測模型
    3.3 基于TV-HSMM的油氣管道剩余壽命預(yù)測模型的建立
        3.3.1 基于TV-HSMM的油氣管道剩余壽命預(yù)測流程
        3.3.2 參數(shù)優(yōu)化
        3.3.3 基于TV-HSMM的油氣管道剩余壽命預(yù)測過程
    3.4 案例分析
        3.4.1 壽命預(yù)測可行性驗證
        3.4.2 預(yù)測結(jié)果精確性對比
    3.5 本章小結(jié)
4 基于PSO-HSMM的海底管道剩余壽命研究
    4.1 隱半馬爾科夫預(yù)測模型的優(yōu)化(基于空間部分)
    4.2 粒子群算法
        4.2.1 粒子群算法理論及衍生
        4.2.2 動態(tài)粒子群參數(shù)優(yōu)化
    4.3 基于PSO-HSMM的油氣管道剩余壽命預(yù)測流程
    4.4 基于PSO-HSMM的油氣管道剩余壽命預(yù)測模型的建立
        4.4.1 隱半馬爾科夫模型“前向-后向”變量參數(shù)優(yōu)化
        4.4.2 PSO-HSMM模型參數(shù)優(yōu)化
        4.4.3 改進的剩余壽命預(yù)測
    4.5 案例分析
        4.5.1 壽命預(yù)測可行性分析
        4.5.2 預(yù)測結(jié)果準確性對比
    4.6 本章小結(jié)
5 海底腐蝕管道維修策略制定
    5.1 海底腐蝕管道維修概述
    5.2 海底腐蝕管道維修策略的確定
        5.2.1 海底管道維修策略的建立
        5.2.2 海底管道維修策略建模
    5.3 實例分析
    5.4 海底腐蝕管道維修的建議
        5.4.1 加強海底管道的定期檢測
        5.4.2 建立海底管道維修預(yù)案
        5.4.3 建立專業(yè)的海底管道檢測維修隊伍
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻
在校期間研究成果
    論文
    參與科研情況
    專利
致謝



本文編號：3917786