数模融合驱动的集输管道内腐蚀预测 |
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引用本文: | 尹爱军,何彦霖,谭建,梁天佑.数模融合驱动的集输管道内腐蚀预测[J].安全与环境学报,2022(5):2556-2562. |
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作者姓名: | 尹爱军 何彦霖 谭建 梁天佑 |
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作者单位: | 1. 重庆大学机械与运载工程学院;2. 中国石油西南油气田分公司重庆气矿 |
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基金项目: | 重庆市科技重大主题专项重点研发项目(cstc2018jszx-cyztzxX0032); |
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摘 要: | 为提升天然气集输管道内壁腐蚀深度预测精度,基于腐蚀机理模型与高斯过程回归(GPR)建立了数模融合驱动的管道内腐蚀深度预测模型。将GPR引入管道内壁腐蚀深度预测中,首先根据腐蚀深度物理模型得到线性腐蚀增量模型,并将其融入高斯过程线性核函数中;然后进一步将平方指数核函数融合至上述核函数中,提高模型局部学习能力,构建用于腐蚀深度预测的Velázquez-GP模型;最后以重庆气矿天高线B段管道内壁腐蚀监测数据为研究对象,探讨了Velázquez-GP与Velázquez模型、GPR法、GM(1, 1)法及RPGM(1, 1)法预测结果的差异。结果表明,Velázquez-GP的预测结果与实际值吻合情况最优,相对误差分布在-8%~8%,且持续20个月相对误差介于-2%~2%,均方根误差(ERMS)为3.824 3μm,平均绝对百分比误差(EMAP)为2.046 7%,各项评价指标均优于4种对比方法,证明了所建预测模型具有更高的预测精度及泛化能力,可有效并长期实现对管道内壁腐蚀深度的预测。
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关 键 词: | 安全工程 油气集输管道 内腐蚀 高斯过程 融合驱动 |
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