一、阴极保护方案的合理选择(论文文献综述)
杜文[1](2021)在《沉船牺牲阳极阴极保护数值模拟应用研究》文中进行了进一步梳理
王祥鑫[2](2021)在《通用型FPSO用长寿命参比电极研究》文中指出从上世纪70年代起,FPSO被广泛应用于海上油气开采。通用型FPSO与传统方式建造的FPSO相比,设计建造的通用标准化船体用途广泛,能够兼容外转塔、内转塔或者多点系泊系统和立管系统,同时还能适用一系列上部模块及系泊系统解决方案,适应性强,其投产周期可以缩短6到12个月。FPSO的船体长期作业于有盐雾、潮气和海水等环境中,受到周围介质的作用而产生长期的电化学腐蚀,结构腐蚀非常严重。通常腐蚀会降低结构材料的力学性能,缩短使用寿命,由于FPSO长时间作业于远离陆地的海域,体积庞大且与油田之间有着复杂的管路约束,其无法像一般船舶那样定期进到船坞进行检修,对FPSO采取有效的腐蚀防护措施非常必要。对于FPSO的腐蚀防护,通常使用外加涂层和阴极保护两种方法结合的方式,阴极保护的方法主要分为两种方式:牺牲阳极法和外加电流法。相对于牺牲阳极法,外加电流的方法保护效果更好,且适合长期使用,本文主要针对外加电流的方法进行研究,尤其是关键部件参比电极的研究。参比电极是通用型FPSO外加电流阴极保护系统中的主要部件之一,其性能的优劣是决定船体是否能处于外加电流阴极保护系统合理保护范围的关键。本文从参比电极的电极体材料与结构设计两个方面进行研究,通过调研对各种参比电极的性能及适用性进行了比较,选用适用于海水环境中使用的Ag/Ag Cl参比电极和高纯锌参比电极开展电位长期稳定性试验,进一步分析适用于通用型FPSO外加电流阴极保护系统使用的长寿命参比电极。研究高纯锌参比电极的封装结构对设计加工好的参比电极进行结构强度校核,开展水密试验、绝缘测试。试验结果表明参比电极的水密性能和封装材料的绝缘性能均满足规范要求和工程需要。针对参比电极可能遭受意外损毁的情况设计了参比电极水下可更换工装并制定了参比电极水下更换方案。模拟参比电极在FPSO上的安装状态,在实验室开展参比电极水下更换试验。试验成功验证了水下可更换试验方案的合理性,更换完成后的法兰舱密封良好,所设计的参比电极水下更换结构能满足工程化要求。利用边界元软件,对FPSO水下湿表面结构全寿命周期内的腐蚀防护状态进行数值仿真模拟,依照规范选取合适的边界条件和极化曲线,根据数值模拟结果反复优化辅助阳极的安装数量、位置和输出电流的大小,最终确定一套合理的辅助阳极布置方案和参比电极布置方案,保证所设计的保护方案能够对目标FPSO全寿命周期进行合理有效的保护。
唐千惠[3](2021)在《影响油气管道阴极保护有效性关键因素研究》文中认为油气管道是油气运输的主要途径之一,随着油气管道行业对我国经济的推动令其在管道运输中备受瞩目。外腐蚀是油气管道现在面临的最常见同时也是影响最大的腐蚀危害,阴极保护作为油气管道外部腐蚀防护的重要手段,其系统有效运行的评估指标主要是根据对土壤腐蚀的分级评价来实现的。土壤组成介质的多样性和结构的复杂性经常导致管道电位变化,这种腐蚀现象是造成油气管道电化学腐蚀的最重要因素之一。本文引入土壤腐蚀分级量化评价方法,当油气管道敷设土壤周围的环境和条件发生变化时,为油气管道阴极保护提供有效且可靠的参考数值,其中土壤腐蚀关键指标因素权重的确定至关重要。针对油气管道土壤腐蚀关键因素权重系数的确定和求解,考虑到土壤在受到外界条件影响而存在的异常单一指标因素的不确定性等因素,将会导致指标因素权重结果出现严重偏差,造成阴极保护系统运行综合评估的结果不准确,本文提出主客观相互结合的求权方法,设计可靠的土壤腐蚀核心影响因素权重分级量化模型。该模型利用粗糙集对冗长且复杂的土壤腐蚀指标因素进行约简,通过熵权计算法计算约简后的土壤腐蚀关键指标因素的权重值并以此得到权重排序,再采用无量纲化同级变换和APH法,调整和修正条件属性集中模糊单一指标因素的权重,最后据此建立合理的土壤腐蚀分级量化评价方法。对同区域环境和条件下实地考察和数据采集,将实际数据和修正熵权法模型计算获得的关键指标因素权重值结果分析对比,同时将该模型数据应用于阴保站内系统设备调试,并进行长期数据跟踪记录。发现在特定区间下对不稳定的单指标因素权重的确定和修正,可以通过本文设计的修正算法模型来实现,在保证权重重要度排序的前提下,调整和提高该指标因素权重值的精确度,据此获得可靠的土壤腐蚀综合评价结果,达到为油气管道阴极保护有效性关键因素研究提供有效的参考数据的目的。
王生平[4](2021)在《腐蚀控制数据管理在城镇燃气管道完整性管理中的应用及实践》文中提出随着城市建设快速发展,城市埋地燃气管道的规模越来越大,但是在管线施工及运行管理等方面存在的诸多不完善,易造成燃气管线泄漏事故。为了对城镇燃气管道进行安全高效管理,行业内提出管道完整性管理理念。目前,城镇燃气行业认可的完整性管理环节包括:数据收集、高后果区识别、风险评价、完整性评价、维修维护和效能评价。其中数据收集是燃气管道完整性管理的基础,如何准确、全面、高效的进行数据管理,对城镇燃气管道完整性管理至关重要。城市埋地金属燃气管道运行管理的主要数据内容为腐蚀控制管理数据,腐蚀控制数据作为管道数据收集工作中的主要内容,是燃气管线风险评估的必要参考依据。本文首先以城镇燃气管道腐蚀控制数据管理为研究内容,对北京市燃气管线进行调研,梳理城市埋地金属燃气管道完整性管理过程中腐蚀控制技术方法、数据管理内容,并对腐蚀控制管理在城镇燃气完整性管理中的应用及实践进行探索,找出目前城市燃气管网腐蚀控制管理的问题并提出相应改进措施,进而实现腐蚀控制数据系统化、信息化管理。其次,结合城镇燃气管道腐蚀控制管理实际需求,提出了腐蚀控制数据管理系统设计思路、系统建设框架以及系统实现的目标,然后对腐蚀控制管理数据采集、应用进行改进,规范了数据采集内容、设计了数据采集模板、明确了数据采集流程、确定了数据应用方式,在此基础上设计了腐蚀控制数据管理系统。再次,本文实现了城镇燃气管网腐蚀控制数据管理系统的建设,将埋地金属管线腐蚀控制数据进行了全生命周期的系统化、信息化管理。实现了埋地金属燃气管道所有腐蚀控制工作100%信息化管理,并探索研究对腐蚀控制数据的充分应用,实现管线腐蚀风险评估,为管理者进一步实现管道完整性管理服务。最后,本文对腐蚀控制管理系统各项功能模块进行了应用与分析,对各项数据管理功能进行了试验验证,并通过一个案例应用,直观分析了腐蚀控制数据管理系统对管道完整性运行管理的指导作用,进一步对腐蚀控制数据管理在城镇燃气管道完整性管理中的应用与实践进行了探索分析验证。通过本文的研究,对城镇燃气管道腐蚀控制数据全生命周期的管理有了初步研究及应用,为后期全面实现管道完整性管理奠定数据管理基础。
王一丁[5](2021)在《基于站控系统的油气管道阴极保护装置研发》文中研究说明油气管道作为天然气、石油能源的主要运输工具,大多埋地铺设,容易与土壤介质发生原电池效应形成电化学腐蚀,使得管道逐渐发生管壁变薄甚至出现穿孔渗漏的情况,所以对于管道的腐蚀抑制工作极其重要。阴极保护法作为抑制管道腐蚀的重要技术,已经在长输油气管道领域得到了广泛的应用。但由于长输油气管道所处地质环境复杂,依赖人工采集并调节管道电位不仅耗费人力物力,且影响阴极保护效率。本文针对长输油气管道SCADA中的站控系统,设计并开发了一种基于站控系统的油气管道阴极保护装置。该阴极保护装置能够实现对管道电位、装置输出电流与电压以及环境参数的采集,将数据传输至站控系统上位机供其进行数据分析得到理想电位值,并接受站控系统上位机的电位调节指令,最终通过对数据的对比与处理实时准确地调节管道电位,使管道持续保持在较优的被保护状态。本文采用了RS-485总线实现阴极保护装置与站控系统上位机监控平台的数据传输。同时采用NBIo T网络通信技术进行远程数据传输,达到对远距离阴极保护过程准确实时的监控效果。利用模拟土壤溶液与模拟辅助阳极搭建实验环境,对装置的电位调节与通信性能进行了测试与结果分析。测试结果表明本文研发的阴极保护装置设计准确,控制及通信性能实时稳定,可以将管道电位有效控制在站控系统的给定电位值,满足了站控系统监控设计要求。大大提高了站控系统对管道阴极保护工程的远程监控能力且有效降低了管道的腐蚀速率。
赵梦杰[6](2021)在《苏南地区中高压输气管道阴极保护系统检测分析与对策研究》文中指出近些年,随着我国国民经济的快速发展以及能源结构的不断升级,天然气在能源转型中的桥梁作用进一步得到体现,其需求量和消费量激增。苏南地区作为经济发达的代表区域之一,其天然气消费体量在全国位居前列,已建成的西气东输、川气东送管道和在建以及计划建设的天然气输送管道规模可观,呈现出长距离、大口径、跨地区、高压力的发展趋势。与此同时,电力、交通等行业迅猛发展,致使管道沿线的环境日趋复杂,管道、设备等金属构件腐蚀日趋严重,对天然气的安全输送构成巨大的威胁。本文以苏南地区省级天然气输送管道为研究对象,对管道沿线的阴极保护运行情况进行调查研究。通过勘查苏南地区管道沿线周围地形地貌、水文条件、建构筑物布局等,分析和了解该地区输气管线自然条件和人文条件的特殊性。通过选取具有代表性的两段管道进行长期连续性监测,获得管道沿线保护电位的变化情况,得出以下规律:管道沿线直流管地电位基本处于-1.53V~-0.90V之间,部分桩位管地电位过负,存在过保护情况,需进行保护参数调整处理;对与高压交流电气化铁路交叉的管段,当高速铁路经过时,交流管地电位变化明显,峰值可达6.5V,存在一定的腐蚀风险,应进行排流保护处理;对与高压交流电气化铁路并行的管段,因相距较远(大于500m),管道阴极保护电位变化很小,基本不形成干扰。利用杂散电流干扰实验测量装置系统,通过改变干扰的强度和位置,对并行、交叉两种情况的管道管地电位干扰进行测试,验证了目标管段管道的干扰规律,并总结得出如下结论:管道的直流管地电位基本不受周围交流干扰的影响;交流管地电位发生变化,变化的大小与干扰源的强弱,以及干扰源和管道的垂直距离有关,干扰电压越强,距离管道越近,管地电位的变化越大,造成的干扰越严重;恒定持续的干扰对管地电位没有影响,干扰影响只发生在开始的瞬间,几秒后就慢慢平稳并恢复到正常状态。结合苏南地区天然气管道的现状和特点,在现场勘查调研和基础数据检测的基础上,开发设计了一套管道完整性管理平台,为管道的安全运行和管理水平提高起到了积极作用。
王龙腾[7](2020)在《老城区燃气管网智能化改造》文中指出老旧管网管龄基本都在三十年以上,管网超期服役现象十分严重,无论是管理混乱,还是安全隐患,均成为大众普遍关注问题。本课题旨在为老城区燃气管网的智能化改造提供意见和建议,帮助提升燃气企业的管理,是一次传统管理向智能化改进的探索。通过查阅大量的国内外资料,参考国内外智能管网的建设状况,为老城区燃气管网的智能化改造提供理论基础。调研地区智能管网建设实例,结合新建智能管网实例和查阅的资料。总结经验,确定老城区燃气管网智能化改造方案。本文以X地区燃气管网智能化改造进行试点,从前期调研、基础设施、安装改进、智能管网信息管理、生产运营管理、智能管网供电问题等方面入手,对X地区老旧燃气管网的智能化改造进行分析研究。基于现有老旧燃气管线,将IT技术、远传系统、监控系统、计量系统等进行整合,实现老城区燃气管网的智能化改造,使燃气管网的运行管理方式更标准、更智能、更清晰。本文通过对闸井、调压站和调压箱内的设备、管线和阴极保护进行改造,对X地区老旧管网智能化改造进行理论分析、试点实验、改造效果测试,并对测试中发现的问题进行探讨。从技术数据、基础数据、环境影响、人力成本等方面入手,分析老城区管网智能化改造后的优势,从而为老城区燃气管网的智能化改造提供意见和建议。
张潇祥[8](2020)在《基于脉冲电流阴极保护系统程控电源研究》文中提出随着油田开发含水率上升,集输管道内壁腐蚀穿孔现象日益严重。外加电流阴极保护是一种有效的防腐方法,其中直流电源是外加电流阴极保护系统的主要设备。但直流电源供电方式在管道内壁环境应用时存在保护距离短、保护电位分布不均匀等问题,无法实现管段的全线保护。研究表明,采用脉冲电流阴极保护技术可以有效延长管内保护距离,实现管内保护电位的均匀分布。因此研究基于脉冲电流阴极保护系统程控电源,并通过设计管道内壁脉冲电流阴极保护系统以检验和实现程控电源功能,对油田集输管道内壁的腐蚀防护以及脉冲电流阴极保护技术的推广应用具有重要意义。基于此背景,本文从管内脉冲电流阴极保护的实际需求出发,首先对管道内壁脉冲电流阴极保护系统总体结构进行了设计,对关键部件柔性阳极、参比电极的结构和安装方式进行了研究和设计,并确定了阴极保护专用程控脉冲电源的技术方案。其次采用全桥逆变和直流斩波方式为主的多级变换思想设计了主电路结构,并对电路元件相关参数进行了计算。采用多级自适应闭环控制策略和相关算法实现了保护电位合理均匀分布和电源稳定安全输出,采用一阶惯性数字滤波算法实现了ADC采样滤波。设计了以PC机为上位机,主控芯片为下位机的通讯结构,采用VB.net软件设计了人机交互界面,对相关参数进行控制和监测。最后基于以上研究,对研制的程控脉冲电源进行了整机安装和调试,并完成了室内模拟实验及现场管道内壁脉冲电流阴极保护实验,验证了程控脉冲电源设计的合理性与可靠性。实验结果表明程控脉冲电源主电路和控制电路设计合理,实现了设计指标和功能。电源可以输出占空比、频率均可智能调节的方波脉冲电流,且使用效果、体积重量、成本及安全性等方面都比传统防腐电源有明显的优势,满足现场使用要求。
雷佳[9](2020)在《基于启发式算法的油气管道阴极保护电位优化研究》文中进行了进一步梳理随着石油化工行业的飞速发展,油气输送管道的敷设距离越来越长,管道腐蚀防护工作越来越困难。对于长输埋地油气管道,传输距离较长且埋设环境复杂,易造成土壤腐蚀,严重时会导致腐蚀穿孔,造成油气泄露,威胁人类安全造成大量经济损失,所以要加大保护力度。对于长输管道目前常采用防护层与外加电流阴极保护结合的防护方式。对于外加电流阴极保护,需要设置合理的阳极位置,合适的阴极保护阳极位置可以减小管道的腐蚀速率,但是依据实际经验评估所有的阳极位置是一个耗时的过程。同时为了检测阴极保护效果我们需要实时监测管道沿线的电位分布情况,目前常采用人工巡检的方式来获取有效电位,需要花费大量的人力物力,且效果不佳。为了解决这些问题,本文在电化学腐蚀与防护原理的基础上,运用外加电流阴极保护技术,结合数值模拟技术,主要是边界元算法、启发式算法中的改进遗传算法和COMSOL 3D建模技术对本课题进行研究,具体研究内容如下:首先,利用边界元算法结合静电场理论、电化学理论、格林公式、径向积分法等,对油气管道阴极保护系统进行建模,得到管道的边界积分方程,然后根据管道轴向电位变化远小于横截面电位变化,利用线单元对管道进行离散,得到各点电位集合方程组。然后,研究了辅助阳极的阳极数量、埋设位置以及土壤电阻率对阴极保护效果的影响,结果为:管道周围的土壤环境,阳级的埋设位置及方式均会对管道表面的电位分布情况造成影响,所以在设计阴极保护系统时要考虑这些因素。其次,利用改进遗传算法对阳极埋设位置进行优化;根据优化结果结合已有的边界元模型和COMSOL Multiphysics仿真软件对埋地管道阴极保护系统进行三维建模,实现对埋地管道沿线电位分布的可视化,研究了不同的阳极数量,阳极埋设方式,以及杂散电流对管道沿线电位分布的影响,利用现场实测数据对比分析得到相同的结果,得出结论为:该改进遗传算法优化的阳极埋设位置可以对现场工程施工可以提供理论基础。最后,为了实现管道沿线电位的实时监控,发明了一种长输管道阴极保护分布式电位监测系统,实现了信息的长距离传输的实时监测以及主控制中心对各阴极保护站场的分布式控制,以达到更好的阴极保护效果。
封加全[10](2020)在《FPSO用外加电流阴极保护系统关键技术研究》文中认为FPSO一直处在远离陆地的海域长时间作业,无法和普通船舶一样每隔几年到船坞检查维修,很容易发生严重的腐蚀现象,因此腐蚀防护对FPSO的长期正常作业显得尤为重要。FPSO的腐蚀防护一般采用涂层和阴极保护的联合防腐方式,而阴极保护又分为牺牲阳极和外加电流两种方式,外加电流的阴极保护方式相对于牺牲阳极的方式有着很多优点,因此本文将对外加电流的方式展开详细研究,包括关键部件辅助阳极的研究和FPSO外加电流阴极保护系统中辅助阳极布置方案的优化研究。辅助阳极是FPSO阴极保护系统的重要水下构件,其性能好坏决定着阴极保护系统是否能够长期可靠的对船体进行保护。本文从辅助阳极的材料与结构设计两方面展开研究,对辅助阳极的封装材料进行耐次氯酸的老化试验,对辅助阳极的涂层材料展开耐冲刷试验,对电极材料展开强化寿命试验,通过以上一系列的试验验证了辅助阳极材料的可靠性。同时设计并验证辅助阳极的结构形式,包括水密设计,封装设计等,并对其展开水密试验,绝缘测试。试验结果表明,辅助阳极的水密性能和封装材料的绝缘性能满足设计需求。最终确定了一套采用耐腐蚀的橡胶和纤维增强复合材料封装的长寿命高可靠性的工程可用的MMO阳极方案。基于外加电流阴极保护数值模拟技术,采用以上研究确定的辅助阳极方案,对FPSO船体结构在30年的全寿命期间的保护情况进行数值模拟计算。按照阴极保护规范与FPSO工作的实际海况设定相关的腐蚀防护参数,模拟FPSO在全寿命期船体结构的保护电位变化情况。根据数值模拟计算结果对辅助阳极在FPSO船体结构的布置位置及数量和各个阳极输出电流大小进行优化,最终确定了一套能保证FPSO在设计寿命期间正常工作的辅助阳极布置方案以及每年各个阳极的输出电流大小,使得目标FPSO船体结构的保护电位在30年期间始终处于设计的保护电位-800mV-1100mV之间。整个保护期间船体电位一直处于良好状态,计算结果表明所设计的外加电流阴极保护方案能够很好的起到腐蚀防护的作用,确保FPSO在30年全寿命期的正常工作。本文的研究成果可以为FPSO的阴极保护设计提供参考依据,具有一定的工程实用价值。
二、阴极保护方案的合理选择(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、阴极保护方案的合理选择(论文提纲范文)
(2)通用型FPSO用长寿命参比电极研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 参比电极发展概况 |
1.3 本文主要研究目标及研究内容 |
2 参比电极材料研究 |
2.1 引言 |
2.2 参比电极电极材料选型 |
2.3 参比电极电位长期稳定性试验 |
2.3.1 试验准备 |
2.3.2 试验过程 |
2.3.3 试验结果 |
2.4 Ag/Ag Cl与高纯锌参比电极可行性对比 |
2.5 本章小结 |
3 参比电极结构设计研究 |
3.1 引言 |
3.2 参比电极封装结构设计 |
3.2.1 参比电极电极芯 |
3.2.2 参比电极嵌件螺杆 |
3.2.3 参比电极封装 |
3.3 参比电极强度校核 |
3.4 参比电极水密试验 |
3.4.1 水密压力舱设计 |
3.4.2 试验过程 |
3.4.3 试验结果 |
3.5 参比电极绝缘测试 |
3.5.1 试验目的 |
3.5.2 试验设备 |
3.5.3 试验过程 |
3.5.4 试验结果 |
3.6 参比电极水下可更换试验 |
3.6.1 试验目的 |
3.6.2 试验设备 |
3.6.3 试验过程 |
3.6.4 试验结果 |
3.7 本章小结 |
4 基于数值模拟的FPSO腐蚀防护状态监测与评估 |
4.1 引言 |
4.2 辅助阳极布置方案设计 |
4.2.1 FPSO平台概况 |
4.2.2 腐蚀相关参数 |
4.2.3 数值模拟 |
4.3 参比电极布置方案设计 |
4.4 腐蚀防护状态数据库 |
4.4.1 评估数据库建立 |
4.4.2 评估方法研究 |
4.4.3 特征数组的计算方法 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(3)影响油气管道阴极保护有效性关键因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的及意义 |
1.1.1 研究的目的 |
1.1.2 研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 油气管道阴极保护研究现状 |
1.2.2 影响油气管道阴极保护有效性因素研究现状 |
1.2.3 油气管道土壤腐蚀指标因素分级评价研究现状 |
1.3 章节安排 |
第二章 影响油气管道阴极保护有效性关键因素分析 |
2.1 油气管道阴极保护 |
2.1.1 阴极保护的基本概念 |
2.1.2 油气管道阴极保护的基本概念 |
2.2 油气管道阴极保护中的影响因素 |
2.2.1 阴极保护中影响因素分析 |
2.2.2 阴极保护中土壤腐蚀的特点 |
2.3 土壤腐蚀指标因素 |
2.3.1 影响土壤腐蚀的指标因素 |
2.3.2 土壤腐蚀主要指标因素的分析 |
2.4 阴极保护有效性关键因素 |
2.5 土壤腐蚀分级评价关键指标因素 |
2.6 本章小结 |
第三章 关键指标因素相关算法分析 |
3.1 算法基本概念 |
3.2 粗糙集理论 |
3.3 熵权法 |
3.4 AHP法 |
3.5 修正熵权法 |
3.6 本章小结 |
第四章 油气管道土壤腐蚀分级量化研究 |
4.1 算法模型建立 |
4.2 评价模块架构 |
4.3 整体方案设计 |
4.3.1 基于粗糙集理论的指标因素属性约简 |
4.3.2 基于熵权法的指标因素权重确定 |
4.3.3 基于AHP法的指标因素权重确定 |
4.3.4 修正熵权法的权重最优解 |
4.4 本章小结 |
第五章 模型的实际应用 |
5.1 实际案例应用 |
5.2 指标约简和粗糙集权重 |
5.2.1 数据离散化 |
5.2.2 数据约简决策表 |
5.3 修正熵权法确定权重值 |
5.3.1 熵权法确定关键指标因素权重 |
5.3.2 AHP法确定关键指标因素权重 |
5.3.3 修正熵权法的权重最优解 |
5.4 本章小结 |
第六章 模型有效性验证 |
6.1 案例结论验证 |
6.2 实际应用验证 |
6.3 结果分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(4)腐蚀控制数据管理在城镇燃气管道完整性管理中的应用及实践(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外完整性管理研究现状 |
1.2.2 国内完整性管理研究现状 |
1.2.3 城镇燃气管网腐蚀控制研究现状及问题 |
1.3 研究目标及研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 论文组织结构 |
第2章 完整性管理及腐蚀控制管理理论基础 |
2.1 管道完整性管理 |
2.2 金属管道腐蚀 |
2.3 金属管道腐蚀控制 |
2.4 腐蚀控制方法 |
2.5 城镇燃气管道腐蚀控制管理数据 |
2.6 城镇燃气管网完整性管理 |
2.7 腐蚀控制管理对城镇燃气管道完整性管理的作用 |
2.8 本章小结 |
第3章 城镇燃气管道全生命周期腐蚀控制管理现状调研 |
3.1 腐蚀控制管理现状 |
3.2 腐蚀控制管理存在问题 |
3.3 腐蚀控制管理改进措施 |
3.4 本章小结 |
第4章 腐蚀控制数据管理系统的构建 |
4.1 腐蚀控制数据管理系统设计思路及实现的目标 |
4.1.1 整体设计思路 |
4.1.2 系统建设框架 |
4.1.3 实现的目标 |
4.2 腐蚀控制数据管理系统数据管理的优化 |
4.2.1 建立数据采集标准 |
4.2.2 规范数据录入方式 |
4.2.3 数据迭代调优 |
4.2.4 验证数据 |
4.2.5 完善现有管理制度 |
4.3 腐蚀风险综合评价模型 |
4.3.1 基于腐蚀速率的腐蚀风险评价指标 |
4.3.2 .埋地金属燃气管道腐蚀风险综合评价体系 |
4.4 腐蚀控制数据管理系统平台设计方案 |
4.4.1 腐蚀控制数据管理系统平台构架 |
4.4.2 腐蚀控制数据管理系统平台建设原则 |
4.4.3 腐蚀控制数据管理系统平台技术路线 |
4.5 本章小结 |
第5章 腐蚀控制数据管理系统的实现 |
5.1 管线基础信息模块 |
5.2 管线阴保设备运行维护模块 |
5.3 管线检测数据管理模块 |
5.4 管线应急抢修模块 |
5.5 管线腐蚀评价模块 |
5.6 管线阴极保护系统改造模块 |
5.7 管线地图展示模块 |
5.8 管线综合查询模块 |
5.9 管线统计分析模块 |
5.10 移动端数据采集APP |
5.11 本章小结 |
第6章 管线腐蚀控制数据管理平台应用与分析 |
6.1 数据采集工作流程 |
6.2 数据应用 |
6.3 应用案例分析 |
6.3.1 管线基础数据获取 |
6.3.2 管线腐蚀控制运行数据应用 |
6.3.3 综合风险评价 |
6.3.4 专项技术改造 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 本文工作总结 |
7.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)基于站控系统的油气管道阴极保护装置研发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 阴极保护技术发展现状 |
1.2.2 阴极保护装置发展现状 |
1.3 本课题研究的主要内容及论文结构安排 |
第二章 基于站控系统的阴极保护系统设计方案 |
2.1 油气管道站控系统 |
2.2 油气管道阴极保护 |
2.2.1 阴极保护工作原理 |
2.2.2 阴极保护方法类别 |
2.2.3 阴极保护标准 |
2.3 油气管道阴极保护系统总体方案 |
2.3.1 装置的规格计算 |
2.3.2 方案设计及功能分析 |
2.4 本章小节 |
第三章 阴极保护装置硬件电路开发 |
3.1 装置结构设计 |
3.2 主控制器电路 |
3.3 阴极保护装置主电路 |
3.3.1 开关电源主电路 |
3.3.2 PWM驱动电路 |
3.4 信号检测电路 |
3.4.1 管道电位检测电路 |
3.4.2 输出电流检测电路 |
3.4.3 输出电压检测电路 |
3.5 信号转换电路 |
3.6 串口通信电路 |
3.7 管道温湿度采集电路 |
3.8 辅助电源及其他电路 |
3.9 主控制板PCB设计 |
3.10 本章小节 |
第四章 阴极保护装置软件设计 |
4.1 主控程序 |
4.2 模数转换子程序 |
4.3 数模转换子程序 |
4.4 PI控制子程序 |
4.5 串口通信子程序 |
4.6 本章小结 |
第五章 网络通信模块与站控系统上位机界面开发 |
5.1 NBIoT技术概述 |
5.2 NBIoT网络通信模块开发 |
5.2.1 NBIoT网络通信模块总体设计 |
5.2.2 开发环境搭建 |
5.2.3 NBIoT网络通信设计 |
5.2.4 位置信号获取 |
5.3 站控系统服务器分析 |
5.4 站控系统上位机界面开发 |
5.4.1 LabVIEW前面板 |
5.4.2 LabVIEW后面板 |
5.5 本章小节 |
第六章 装置测试与结果分析 |
6.1 装置硬件测试 |
6.2 搭建实验环境 |
6.2.1 模拟土壤环境 |
6.2.2 参比电极与阳极模拟 |
6.3 阴极保护装置的测试实验 |
6.3.1 实验方案 |
6.3.2 实验结果与分析 |
6.4 本章小节 |
第七章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(6)苏南地区中高压输气管道阴极保护系统检测分析与对策研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究意义及背景 |
1.2 苏南地区天然气管道阴极保护系统 |
1.2.1 阴极保护系统的组成 |
1.2.2 苏南地区的自然条件和人文条件 |
1.3 国内外阴极保护技术发展 |
1.3.1 起源 |
1.3.2 近现代技术的发展与应用 |
1.3.3 目前存在的问题 |
1.4 研究内容 |
2 自然条件对苏南地区阴极保护系统的影响 |
2.1 目标管段的自然条件 |
2.1.1 无锡-张家港管段 |
2.1.2 郑陆站-戚墅堰电厂管段 |
2.2 自然条件影响下的阴极保护系统运行情况 |
2.2.1 管道沿线调研勘察 |
2.2.2 土壤电阻率测量 |
2.3 本章小结 |
3 人文条件对苏南地区阴极保护系统的影响 |
3.1 苏南地区的人文条件 |
3.2 锡张线沿线人文条件的影响 |
3.2.1 管地电位测量 |
3.2.2 管道沿线保护参数测量 |
3.2.3 管道沿线总体情况分析与对策 |
3.2.4 特殊桩位检测与对策研究 |
3.3 郑戚线沿线人文条件的影响 |
3.3.1 沿线管道保护参数检测 |
3.3.2 管道沿线总体情况分析与对策 |
3.3.3 特殊桩位检测与对策研究 |
3.4 本章小结 |
4 实验室模拟实验验证规律 |
4.1 实验装置及其主要组成 |
4.2 装置的主要功能 |
4.3 实验检测 |
4.3.1 土壤腐蚀性测量 |
4.3.2 管地电位测量 |
4.3.3 杂散电流干扰实验 |
4.4 本章小结 |
5 管道完整性管理平台的开发 |
5.1 系统的运行环境 |
5.2 系统功能实现 |
5.2.1 管道信息采集与录入 |
5.2.2 信息管理 |
5.2.3 数字管道 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
致谢 |
(7)老城区燃气管网智能化改造(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究目的和意义 |
1.1.1 老城区燃气管网智能化改造的目的和意义 |
1.1.2 老城区燃气管网智能化改造的必要性 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 世界能源现状 |
1.2.2 世界能源前景 |
1.2.3 国外研究现状 |
1.2.4 国内研究现状 |
1.3 本课题主要研究的内容 |
第二章 北京市智能管网发展现状 |
2.1 引言 |
2.2 怀柔区智能管网现状 |
2.3 通州区智能管网现状 |
2.4 本章小结 |
第三章 老城区燃气管网智能化改造方案分析 |
3.1 X地区老旧管网概况 |
3.2 管网智能化改造方案 |
3.2.1 管线更新改造 |
3.2.2 闸井改造 |
3.2.3 调压站、调压箱改造 |
3.2.4 智能调压器 |
3.2.5 阴极保护改造 |
3.2.6 智能化信息平台管理 |
3.3 改造方案的经济性分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 X地区管网智能化改造实施试点 |
4.1 调压站、调压箱智能化改造 |
4.1.1 改造对象选取 |
4.1.2 调压站改造实施 |
4.1.3 调压箱改造实施 |
4.2 新型阴极保护改造试点以实现管网智能化巡视 |
4.2.1 基础情况 |
4.2.2 馈电测试实验 |
4.2.3 小区测试电位建模 |
4.2.4 三维建模后实际测试电位数据 |
4.2.5 太阳能阴极保护电源系统 |
4.3 后台软件支撑管理 |
4.3.1 智能调压运行后台软件 |
4.3.2 智能管线运行及阴极保护巡视后台软件 |
4.3.3 系统安全设计方案 |
4.4 管网智能化改造后与传统燃气管网优劣对比分析 |
4.4.1 管网改造前后实际数据收集情况 |
4.4.2 调压设施改造前后的优劣对比 |
4.4.3 管线、闸井运行工作改造前后的优劣对比 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 问题及展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)基于脉冲电流阴极保护系统程控电源研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究脉冲电流阴极保护系统程控电源的意义 |
1.3 阴极保护电源的发展现状及方向 |
1.3.1 国外发展现状 |
1.3.2 国内发展现状 |
1.3.3 发展方向 |
1.4 主要研究内容及工作思路 |
1.4.1 主要工作研究内容 |
1.4.2 研究思路及技术路线 |
1.4.3 创新点 |
1.5 论文结构安排 |
1.6 本章小结 |
第二章 脉冲电流阴极保护原理及系统总体设计 |
2.1 管内脉冲电流阴极保护原理概述 |
2.1.1 管道内壁金属腐蚀本质 |
2.1.2 管内脉冲电流阴极保护原理 |
2.2 管道内壁阴极保护评价方法 |
2.2.1 保护电位 |
2.2.2 保护电流密度 |
2.3 管道内壁脉冲电流阴极保护系统 |
2.3.1 系统基本特点 |
2.3.2 系统总体结构 |
2.4 管道内壁辅助阳极设计 |
2.4.1 辅助阳极选型 |
2.4.2 辅助阳极结构设计 |
2.4.3 辅助阳极安装设计 |
2.5 管道内壁参比电极设计 |
2.5.1 参比电极选型 |
2.5.2 参比电极结构设计 |
2.5.3 参比电极安装设计 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于脉冲电流阴极保护系统程控电源电路设计 |
3.1 电源整体模块设计 |
3.2 电源主电路设计 |
3.3 一次整流滤波模块设计 |
3.3.1 单相整流桥计算 |
3.3.2 滤波电容计算 |
3.4 全桥逆变模块设计 |
3.4.1 开关频率 |
3.4.2 开关方式 |
3.4.3 开关装置选型 |
3.4.4 开关装置结构和参数计算 |
3.4.5 开关装置并联电容计算 |
3.4.6 隔离电容计算 |
3.5 高频变压器的分析设计 |
3.5.1 高频变压器的设计特点 |
3.5.2 磁芯材料 |
3.5.3 磁芯结构 |
3.5.4 高频变压器参数计算 |
3.6 二次整流滤波及直流斩波模块设计 |
3.6.1 全波整流电路设计 |
3.6.2 二次滤波电路设计 |
3.7 程控脉冲电源的散热方式 |
3.8 主电路的仿真研究 |
3.8.1 仿真模型建立 |
3.8.2 仿真结果分析 |
3.9 本章小结 |
第四章 程控脉冲电源控制系统硬件设计 |
4.1 控制系统硬件功能分析 |
4.1.1 控制系统结构设计 |
4.1.2 控制系统功能配置 |
4.2 主控芯片选型 |
4.3 芯片资源分配 |
4.4 主控芯片最小系统设计 |
4.4.1 时钟电路 |
4.4.2 复位电路 |
4.4.3 供电电路 |
4.5 主控芯片PWM输出模式 |
4.6 驱动电路设计 |
4.7 信号采样电路的设计 |
4.7.1 保护电位采样设计 |
4.7.2 电流采样电路设计 |
4.7.3 电压采样电路设计 |
4.8 过热保护电路设计 |
4.9 人机交互界面硬件设计 |
4.10 控制系统供电模块设计 |
4.11 本章小结 |
第五章 程控脉冲电源控制系统软件设计 |
5.1 控制系统软件开发流程 |
5.2 控制系统软件结构设计 |
5.3 主控芯片PWM控制策略 |
5.3.1 全桥逆变模块PWM实现方法 |
5.3.2 全桥逆变模块PWM控制策略 |
5.3.3 直流斩波模块PWM实现方法 |
5.3.4 直流斩波模块PWM控制策略 |
5.4 保护电位控制策略 |
5.4.1 数字PID闭环控制算法 |
5.4.2 数字PID闭环控制结构 |
5.4.3 多级自适应闭环控制策略 |
5.5 数字滤波算法设计 |
5.6 软件抗干扰设计 |
5.6.1 独立看门狗IWDG |
5.6.2 窗口看门狗WWDG |
5.6.3 中断服务程序 |
5.7 通讯结构设计 |
5.7.1 数据传输方式 |
5.7.2 通讯参数设置 |
5.7.3 数据通讯流程 |
5.8 上位机人机交互界面设计 |
5.9 本章小结 |
第六章 基于程控脉冲电源的阴极保护系统整体调试 |
6.1 控制系统软件调试 |
6.2 电源安装调试 |
6.2.1 电源硬件调试 |
6.2.2 控制系统测试 |
6.3 模拟管内阴极保护电位监测实验 |
6.3.1 实验方案 |
6.3.2 实验结果分析 |
6.4 管内脉冲电流阴极保护现场实验 |
6.4.1 实验材料及设备 |
6.4.2 实验方案 |
6.4.3 理论电流计算 |
6.4.4 电位趋势分析 |
6.4.5 实验结果 |
6.5 进一步研究和完善系统的几点建议 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(9)基于启发式算法的油气管道阴极保护电位优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 油气管道阴极保护技术研究现状 |
1.2.1 阴极保护技术研究现状 |
1.2.2 阴极保护电位数值模拟研究现状 |
1.2.3 阴极保护电位分布优化研究现状 |
1.2.4 阴极保护阳极位置优化研究现状 |
1.3 章节安排 |
第二章 油气管道腐蚀与防护 |
2.1 油气管道的土壤腐蚀 |
2.1.1 土壤腐蚀的常见形式 |
2.1.2 土壤腐蚀的影响因素 |
2.2 油气管道的阴极保护 |
2.2.1 阴极保护原理 |
2.2.2 阴极保护参数 |
2.3 本章小结 |
第三章 油气管道阴极保护电位分布数值模型的建立 |
3.1 阴极保护电位分布数值模型的建立 |
3.1.1 物理模型 |
3.1.2 控制方程 |
3.1.3 边界条件的建立 |
3.2 阴极保护边界元法求解 |
3.2.1 格林公式 |
3.2.2 径向积分法 |
3.2.3 边界积分方程 |
3.2.4 边界积分方程的离散 |
3.3 模型求解 |
3.4 本章小结 |
第四章 改进遗传算法阳极配置优化研究 |
4.1 埋地长输管道阴极保护电位分布影响因素研究 |
4.2 影响管道油气管道电位分布的因素 |
4.2.1 土壤电阻率 |
4.2.2 阳极输出保护电流大小 |
4.3 改进遗传算法 |
4.4 阳极位置的优化 |
4.5 管道表面电位COMSOL仿真实验 |
4.5.1 阳极数量对管道电位分布的影响 |
4.5.2 阳极埋设方式对管道电位分布的影响 |
4.5.3 阳极埋设深度对管道电位分布的影响 |
4.5.4 杂散电流的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 数值模拟方法在阴极保护工程设计中的应用 |
5.1 站场实际油气管道阴极保护工程概况 |
5.2 管道敷设现场数据和设计方面 |
5.2.1 阴极保护站个数计算 |
5.2.2 阴极保护电流密度设计 |
5.2.3 阴极保护辅助阳极地床的设计 |
5.2.4 阴极保护恒电位仪输出电压设计 |
5.3 阳极位置数值模拟计算 |
5.4 结论分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 长输管道阴极保护电位监测系统设计 |
6.1 阴极保护电位监测系统设计背景 |
6.2 阴极保护电位监测系统设计结构 |
6.3 阴极保护电位监测系统设计方案 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(10)FPSO用外加电流阴极保护系统关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外发展概况 |
1.2.1 国外发展现状 |
1.2.2 国内发展现状 |
1.3 本文主要研究目标及研究内容 |
2 辅助阳极材料研究 |
2.1 辅助阳极电极材料选型 |
2.2 辅助阳极封装材料研究 |
2.2.1 橡胶耐次氯酸老化试验 |
2.2.2 纤维增强复合材料耐次氯酸老化试验 |
2.3 辅助阳极涂层磨损实验 |
2.4 辅助阳极强化寿命试验 |
2.5 本章小结 |
3 辅助阳极结构设计研究 |
3.1 辅助阳极封装结构设计 |
3.1.1 辅助阳极橡胶封装方案 |
3.1.2 辅助阳极GFRP封装方案 |
3.2 辅助阳极水密试验 |
3.3 辅助阳极绝缘测试 |
3.4 本章小结 |
4 基于数值模拟的FPSO辅助阳极布置方案研究 |
4.1 控制方程 |
4.2 边界条件 |
4.3 腐蚀防护相关参数 |
4.3.1 腐蚀防护相关环境参数 |
4.3.2 涂层破损率 |
4.3.3 设计电流密度需求 |
4.3.4 设计保护电位 |
4.3.5 阳极屏尺寸 |
4.4 外加电流阴极保护初步方案数值模拟验证 |
4.5 本章小结 |
5 FPSO船体ICCP系统辅助阳极布置方案优化研究 |
5.1 ICCP系统辅助阳极布置优化方案 |
5.2 FPSO船体ICCP系统30 年全寿命数值模拟 |
5.3 数值模拟结果汇总 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
四、阴极保护方案的合理选择(论文参考文献)
- [1]沉船牺牲阳极阴极保护数值模拟应用研究[D]. 杜文. 北京化工大学, 2021
- [2]通用型FPSO用长寿命参比电极研究[D]. 王祥鑫. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]影响油气管道阴极保护有效性关键因素研究[D]. 唐千惠. 西安石油大学, 2021(09)
- [4]腐蚀控制数据管理在城镇燃气管道完整性管理中的应用及实践[D]. 王生平. 北京建筑大学, 2021(01)
- [5]基于站控系统的油气管道阴极保护装置研发[D]. 王一丁. 西安石油大学, 2021(09)
- [6]苏南地区中高压输气管道阴极保护系统检测分析与对策研究[D]. 赵梦杰. 常州大学, 2021(01)
- [7]老城区燃气管网智能化改造[D]. 王龙腾. 北京建筑大学, 2020(07)
- [8]基于脉冲电流阴极保护系统程控电源研究[D]. 张潇祥. 西安石油大学, 2020(11)
- [9]基于启发式算法的油气管道阴极保护电位优化研究[D]. 雷佳. 西安石油大学, 2020(10)
- [10]FPSO用外加电流阴极保护系统关键技术研究[D]. 封加全. 大连理工大学, 2020(02)