基于FCM聚类的石油化工压力管道疲劳寿命预测

由于传统寿命预测方法依赖于失效数据信息，而大多数产品的失效数据非常有限，导致寿命预测准确性差。为此，研究了基于模糊c-均值聚类（fuzzy c-means clustering,FCM）的石油化工压力管道疲劳寿命预测方法，采用小波支持向量回归机建立退化轨迹模型，利用遗传算法优化模型参数；通过压力管道疲劳缺陷扩展计算模型，确定压力管道存在疲劳缺陷区域；使用FCM算法监测数据聚类过程，实现拐点估计与寿命预测。测试结果表明：利用FCM聚类算法监测不同聚类中心拐点的隶属度后，疲劳寿命预测结果与实际结果误差低于1.0 m/s，说明该方法具有较高的寿命预测准确性。     

机械系统剩余寿命预测及预防性维修决策研究

随着我国科学技术飞速发展,飞机、车辆等机械装置的安全运转对于我国经济发展和建设具有很重要的意义和作用。这些机械系统和装置长期处于工作环境较为复杂的状态下,导致这些机械系统逐渐退化,剩余寿命也趋于逐渐下降,很容易出现安全事故。主要对机械系统的剩余寿命预测及预防性维修决策进行研究,首先给出机械系统预防性维修决策的研究现状,然后依据机械系统的剩余寿命预测研究,对研究发展进行拓展。     

管线寿命预测在提高生产运行安全性上的应用

预测管线的腐蚀变化趋势及腐蚀对管线结构完整性的危害是评价管线剩余寿命的关键步骤。将影响管线剩余寿命的各种因素看成是分布各异的随机变量,建立了预测管线失效的概率数学模型。利用这一模型,研究了腐蚀速率、缺陷深度、管道壁厚和工作压力等因素对管线可靠性的影响。     

油气管道腐蚀剩余寿命的预测方法

针对管道腐蚀诸多因素的复杂性和不确定性以及管道腐蚀剩余寿命预测的困难性．系统地阐述了在役管道的腐蚀剩余寿命预测方法。评述了灰色预测方法，概率统计方法，人工神经网络方法和可靠度函数分析四种国内外正在研究和使用的方法。这些方法对于管道操作者做出正确的管道检测、维修以及更换决策起到了重要的指导作用。     

重物冲击对含缺陷埋地管道剩余强度的影响

以重物冲击含缺陷埋地管道为研究对象,利用ANSYS软件建立重物冲击埋地管道的有限元模型,分析重物以不同速度冲击含不同尺寸类型缺陷的埋地管道,冲击后管道的动力学响应,同时与仅受内压的含缺陷埋地管道剩余强度进行对比,发现重物的冲击速度对管道的剩余强度影响较大;随着冲击速度增加,管道的等效应力增加,当冲击速度增加到一定值,对管道的剩余强度的影响可以忽略。     

靖边气田集气站工艺管道剩余强度评价研究

介绍了ASME B31G、DNV RP-F101、PCORRC 3种常用管道剩余强度评价方法,并对3种评价方法的安全准则等项目进行了比较分析。以靖边气田集气站天然气工艺管道为研究对象,选用ASME B31G作为工艺管道剩余强度评价标准,对含弯头、三通的工艺管道进行剩余强度预测并通过静水压爆破试验进行验证,认为ASME B31G评价标准可适用于集气站工艺管道剩余强度评价。在评价中建议采用基于修正后的最小屈服强度的流变应力为安全准则,同时对集气站工艺管道的安全系数按照不同直径分别评价。     

近海在役管道安全可靠性评估技术研究

介绍了作者在近海现役管道安全可靠性评估技术领域的研究进展,其中包括腐蚀管线剩余强度评估、海底管道裂纹评定与寿命预测、立管结构完整性与安全可靠性评估、海底管线管跨段涡激振动下疲劳可靠性的精细评估和近海在役管道安全评估软件系统开发等。     

油气管道疲劳寿命预测

基于前人对管道疲劳寿命的研究,参考国内外文献,提出了在Paris公式的基础上考虑管道的运行载荷比,并将其运用到濮阳-洛阳管线的疲劳寿命预测中。计算结果表明,管道的运行载荷比是影响疲劳寿命预测的一个主要原因。同时,该结果给管道的检测、检修及更换提供一定的指导作用。     

基于数字化技术的煤矿机电设备管理智能化转型

得益于多元传感器、无线通信技术和物联网技术等数字化技术在煤矿中的广泛应用,更直观的机电设备数据信息为运维人员提供了明确的工作方向,煤矿设备管理趋于现代化、智能化。本次研究以数字化技术中的寿命衰退理论为主基调,在分析煤矿机电设备智能化转型必要性后,对煤矿机电设备的剩余寿命开展智能化预测,为后期煤矿机电设备智能化管理提供决策方向。     

基于加速Wiener退化模型的管道裂缝评价和预测

用长距离在役原油管道检测数据进行评价和预测,对能源资源通道的通畅和维护国家能源安全都有着重要意义。文章基于加速Wiener退化模型的原理和结论,构建了管道裂缝评价模型。把评价结果中的高危区域作为未来出问题区域的预测。使用中国-哈萨克斯坦原油管道的2009年的管道检测数据用于模型求解,并且用标准系数法进行了相互验证,二者结果相对一致。利用2015年管道检测数据加以验证,文章采用的管道检测的数据挖掘建模方法是可行的。     

腐蚀油气管道的失效评估与安全寿命预测

油气长输管道运行过程中经常会发生一些失效事故,分析油气管道的腐蚀原因,可以有效预防事故的发生。通过对腐蚀油气管道的失效评估与安全寿命的预测,可以帮助管道企业提升预测风险的能力,减少事故的发生和经济损失。     

基于RPN和多粒度语言集结系统的多状态退化系统故障分析

针对传统故障分析方法缺乏系统性的问题,以多状态退化系统为研究对象,引入风险优先数(RPN),借助多粒度语言评价集结系统,提出了一种新的多状态退化过程的评估方法。明晰了系统退化过程的关键环节和关键参量,更加全面地分析故障演变过程。以系统风险加权后的最低维修费用为目标,运用策略迭代算法,计算出不同故障状态下的最优维修策略。以算例说明故障分析过程,验证了所提方法的有效性和实用性。     

高速列车设备维修决策支持系统的研究和实现

建立以可靠性为中心的高速列车设备维修决策过程,并对维修决策过程中所涉及的问题给出设备重要度评价、建立设备寿命分布模型、综合状态评价和预测、维修间隔时间以及检测间隔时间的确定等关键问题给出定量分析方法。通过VC++和Matlab相结合的编程方式实现,开发高速列车设备维修决策系统。系统的合理使用对全面优化高速列车设备的维修方案具有重要意义。     

推导指数递减公式预测油藏剩余可采储量

随着我国石油天然气工业的迅猛发展,如何更有效地提高油田生产的采收率,进而提升产能效率,正受到越来越多的重视。在这个过程中,如何预测和计算油藏的剩余可采地质储量,正越来越凸显了它的重要作用和意义。对注气前剩余可采地质储量的准确预测有助于更加合理的经济产量配置和提高油气田的开发效率,对高效合理地开发油气藏有着非常重要的理论和现实意义。通过指数递减公式的推导以及对XH3井油藏剩余可采储量进行预测研究,研究内容符合油藏剩余可采储量预测的理论思路,能够更好地服务于油田剩余可采地质储量的预测研究工作,具有一定推广价值。     

起重设备起升钢丝绳剩余寿命的预测

应用起重机监控管理系统,对于一定场合、一定载荷模式下的钢丝绳,采用信息采集手段并辅助一定的算法、准确获知钢丝绳实际寿命,预测正在服役期中的钢丝绳剩余寿命。     

高斯过程机器学习在临河地铁车站基坑变形预测中的应用

为了更准确地对临河基坑开挖过程中出现的变形进行预测和风险预警,以天津地铁7号线王兰庄站出入口基坑临河施工为例,提出了一种基于改良高斯过程机器学习的临河基坑变形预测方法。首先,将施工过程收集的变形位移监测数据作为学习样本;其次,利用改良高斯过程回归算法对学习样本进行训练,并通过自适应不同的训练函数,获取较为合理的基坑变形代理模型;最后,通过代理模型预测基坑变形位移,并识别基坑风险,同时与传统高斯预测结果、有限元计算结果和实测值进行比较。结果表明：1）改良高斯过程回归方法较常规高斯过程的模拟效果更好,在样本点充足的条件下,可准确地根据基坑变形数据学习并预测后续基坑开挖的变形位移;2）相较于工程应用较多的有限元计算方法,采用改良高斯回归过程机器学习方法,可根据现场的实际监测数据对变形进行动态地学习、分析与预测。研究成果更贴近现场实际情况,具有较强的推广价值,可为基坑变形预测提供参考。     

油气站场工艺管道智能化监控技术的研究与应用

针对油气站场工艺管道的腐蚀问题,为实时监控壁厚减薄状态,保证管道长周期运行,采用在线壁厚检测和化学分析相结合的方法建立腐蚀监测平台。首先施工期间建立数字化管道数据库和电子版单线图;其次选择有代表性的易腐蚀、易冲刷减薄部位,在管道外壁加装在线电磁超声测厚装置;再对每个腐蚀回路的介质和腐蚀产物进行化学分析。通过实时检测数据与数字化管道数据库的已知参数比对,自动计算出管道的腐蚀速率和剩余寿命。在某油气站场应用结果表明,管道运行3年期间,发现两处腐蚀减薄缺陷、一处冲刷减薄缺陷,均及时采取了应急处置措施。采用该技术可以防止腐蚀失效影响,保障油气站场工艺管道的长周期运行。     

埋地天然气管道的维护成本与产能关系模型

埋地天然气管道担负着为下游用户输送天然气的任务,管道受到地质腐蚀等因素的影响,需要进行管道维护和检修,研究埋地天然气管道维护成本与产能的关系模型,为管道的更换和检修提供参考依据。提出一种基于灰阶量化自适应评估的埋地天然气管道的维护成本与产能关系模型构建方法。构建的埋地天然气管道维护策略模型有三种,分别是常规维护模型、基于时间控制的预防性维护模型和基于天然气管道的生存周期最大化的预测模型,以此为基础进行天然气管道的维护成本预测,采用灰阶量化自适应评估方法进行维护成本与产能关系的数学模型构建。仿真结果表明,采用该模型能使埋地天然气管道的维护成本和输出产能保持一个合理的经济适用的配比关系,降低管道维护工程成本,提高天然气管道的输气产能,经济效益可观。     

集成算法在工程核心部件剩余寿命预测中的应用

工程核心部件剩余使用寿命的准确预测可辅助运维人员提前发现设备运行的潜在风险、减少事故的发生。提出一种基于特征匹配的遗传规划和LGB集成的算法,运用有限数据集提升单模型的预测精度。该算法应用于2019科大讯飞工程机械核心部件寿命预测挑战赛,对算法的适用性和有效性进行了验证。     

超载对钢-混凝土组合梁桥疲劳力学性能影响分析

为了进一步揭示车辆超载对组合结构桥梁疲劳力学性能的影响规律,并减小车辆超载对桥梁疲劳刚度和剩余承载力等性能所产生的不利影响,对现有钢-混凝土组合梁疲劳刚度的理论计算方法加以改进。基于疲劳荷载计算模型量化分析超载车辆的荷载放大效应,并以某实桥为例分析了不同超载程度下该桥疲劳刚度、抗剪连接度与剩余承载力的退化规律。结果表明：随着超载程度的增加,组合梁桥疲劳刚度与剩余承载力的退化速率和退化量均有增大趋势,最大退化量分别为42%和32%,呈现出明显的非线性;抗剪连接度下降,但均保持在完全抗剪连接范围内。所得出的超载对疲劳刚度与剩余承载力的影响规律可为进一步完善钢-混凝土组合梁桥的疲劳损伤理论提供借鉴。