文章编号:1009-6094(2023)06-1837-07初值修正和函数变换的改进灰色模型在管道腐蚀深度预测中的应用∗孔祥伟1,2,刘冰1,2,董巧玲3(1长江大学石油工程学院,武汉430100;2油气钻完井技术国家工程研究中心(长江大学),武汉430100;3大庆油田采油工程研究院,黑龙江大庆163712)摘要:为了准确预测管道的腐蚀深度,借助灰色理论建立了改进GM(1,1)模型。针对传统灰色模型的不足,引入反双曲正弦函数变换方法建立了改进模型一,并在此基础上提出了一种基于初值修正结合反双曲正弦函数变换的改进模型二,通过实例对比分析了改进模型和传统模型预测管道腐蚀深度所得结果的差异。室内试验测试数据和实际管道检测数据的计算结果表明:传统模型预测所得的平均相对误差(分别为5.300%和13.617%)均较大,因此模型的精度较差;改进模型一预测所得的平均相对误差分别为2.345%和2.639%,其预测精度较传统模型有大幅度的提高,因此该模型适用于腐蚀深度的准确预测;对改进模型一采用初值优化方法后,所得改进模型二的预测精度进一步提高,其提高的程度较为有限;总体来看,所建改进模型能够满足管道腐蚀深度预测的精度要求,具有较强的推广应用价值。关键词:安全工程;海底管道;腐蚀深度预测;初值修正;反双曲正弦函数;改进GM(1,1)模型中图分类号:X93文献标志码:ADOI:10.13637/j.issn.1009-6094.2022.2409∗收稿日期:20221109作者简介:孔祥伟,副教授,博士(后),从事油气井及地面工程的安全理论与工艺技术研究,501074@yangtzeu.edu.cn;刘冰(通信作者),博士研究生,从事油气安全理论研究,2021730018@yangtzeu.edu.cn。0引言管道输送在油气运输中发挥着重要的作用,目前已成为我国油气运输的主要方式。随着管道服役时间的延长,其会出现不同程度的腐蚀问题。当腐蚀情况严重时,管道会失效发生破坏,造成输送介质泄漏,严重影响着油气管道的正常运输和人身安全[14]。因此,研究管道的腐蚀行为并弄清管道的腐蚀规律对于保障管道的安全运行具有重要的现实意义。在管道腐蚀规律的研究中,许多学者已开展了大量工作。其中,腐蚀深度或腐蚀速率的测试和预测一直是研究的热点。对于管道腐蚀速率的研究而言,有专家提出利用极化曲线法和电化学阻抗法来对其进行分析。相关研究结果表明,该方法应用于腐蚀速率分析时其预测误差远远高出平均水平[5]。除了试验方法外,通过建立预测模型来获得管道的腐蚀速率也是常用的一种方法。金龙等[4]采用灰狼优化算法优化最小二乘支持向量机,建立了腐蚀速率预测新模型,该模型的预测精度...
