[发明专利]一种管道腐蚀人工智能预警方法

说明书

本发明公开了一种管道腐蚀人工智能预警方法，属于管道安全技术领域。所述方法包括：首先收集管道的基础数据，进行管道继续服役的条件判定，然后利用长短时记忆神经网络预测腐蚀速率、超声波侧厚估算腐蚀速率，预测管道剩余寿命，判定管道安全服役状况，做出针对性警示。该方法以管道剩余寿命预测为基础，采取人工智能方法预测管道未来运行状况，对异常状况发出警示并及时采取应对办法，使油气田能够防患于未然，对症下药为智慧油气田的建设提供腐蚀预警层面的技术支撑。

技术领域

本发明属于管道安全技术领域，具体涉及一种管道腐蚀人工智能预警的建立方法。

背景技术

在油气田管道生产运行过程中，管道腐蚀会使管壁缺陷部位变薄，造成管道承压能力降低，导致管道腐蚀失效，致使管道泄漏，引发的事故往往具有突发性和隐蔽性，会造成巨大损失。所以在管道发生腐蚀事故之前，对于严重的腐蚀缺陷部位，应及时预警、检修、维护，采取相应的防护措施，科学地指导管道安全运行管理。

目前，现有的腐蚀预警方法还存在着一些有待解决的问题：腐蚀预警方法的建立往往依赖于严苛的网络基础设施，需要建立复杂的数据库作为依据，数据采集原则较模糊，增加了预警前期工作的难度，可操作性较低；腐蚀预警方法大多以无法继续服役的管道为基础，挖掘分析检测得到的管道泄露数据，对未来腐蚀情况进行概率判断，未能有效预防管道事故的发生，预警结果准确性较低，防护措施缺乏针对性。

因此，为降低管道腐蚀事故发生的风险，需建立算法预测管道剩余寿命，判定管道安全服役条件，明确腐蚀预警等级，主动提前采取应对措施，发明一种管道腐蚀人工智能预警方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管道腐蚀人工智能预警方法，以解决管道腐蚀后由于抗压能力降低所面临的风险预警问题。

一种管道腐蚀人工智能预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：收集管道的基础数据：

管道外径D_w，mm；(2)管道内径D_n，mm；(3)管道材料的屈服强度σ_s，MPa；(4)管道壁厚d，mm；(5)管道设计压力P，MPa；(6)管道腐蚀裕量C，mm；(7)管道生产运行时间T_s，a；(8)管道设计使用年限T_u。

步骤2：划分管道腐蚀缺陷区域：

检测管道腐蚀缺陷按照轴向和环向对区域进行网格划分：轴向划分m份分别为C₁、C₂…C_i…C_m，环向划分n份分别为L₁、L₂…L_j…L_n，从而将腐蚀缺陷离散划分为m×n个壁厚测量点A_ij(i＝1、2、3…m；j＝1、2、3…n)；

其中：m为轴向划定的区域个数，C₁、C₂…C_m为轴向划定区域的每一份对应一个缺陷的轴向测量点；n为环向划定的区域个数，L₁、L₂…L_n为轴向划定区域的每一份对应一个缺陷的环向测量点；A_ij为腐蚀缺陷离散划分的m×n个壁厚测量点。

步骤3：管道继续服役条件的判定，具体步骤：

(a)通过公式(1)求解轴向要求最小壁厚通过公式(2)求解环向要求最小壁厚将计算结果和带入公式(3)确定管道最小要求壁厚t_min：