[发明专利]一种大气腐蚀等级图绘制方法

摘要

本发明公开了一种大气腐蚀等级图绘制方法，所述方法首先通过现场暴露试验收集大气腐蚀速率数据，再收集大气腐蚀等级图绘图区域内各个气象站点的气象环境数据，然后通过收集的大气腐蚀速率数据和气象环境数据运用回归分析方法建立剂量响应函数模型进行大气腐蚀等级图的绘制操作，最后进行电力输电系统的数据植入。利用所述方法绘制的大气腐蚀等级图能用于南方电网地区大气腐蚀性的评估及材料的服役寿命预测，特别增加电力输电系统的地理信息数据，能够为输电线路的布设、检修、防腐蚀等工作提供便利指导。

主权项

1.一种大气腐蚀等级图绘制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、大气腐蚀速率数据收集：通过现场暴露试验，包括输电杆塔现场挂片、挂片回收和清洗以及挂片腐蚀速率计算，从而获得各个现场暴露试验点的实测大气腐蚀速率数据；S2、气象环境数据收集：收集大气腐蚀等级图绘图区域各个气象站点的气象环境数据，收集对象包括各个气象站点的坐标、温度、相对湿度以及二氧化硫、二氧化氮和臭氧的浓度，并计算温度、相对湿度以及二氧化硫、二氧化氮和臭氧浓度的年平均数值；S3、剂量响应函数模型建立：运用回归分析方法，建立大气腐蚀速率数据和气象环境数据间的函数模型1；公式为：ML＝8.484×10^‑6·T^0.485·Rh^2.719·SO₂^0.413·O₃^0.460·NO₂^0.261其中，ML表示大气腐蚀速率，单位为g·m^‑2·y^‑1；T表示温度，单位为℃；Rh表示相对湿度；SO₂表示二氧化硫的浓度，单位为μg/m³；O₃表示臭氧的浓度，单位为μg/m³；NO₂表示二氧化氮的浓度，单位为μg/m³；建立污染源影响大气腐蚀速率的函数模型2；公式为：ML＝‑A·lnD_w+B其中，ML表示大气腐蚀速率，单位为g·m^‑2·y^‑1；A、B为污染源腐蚀系数；D_w表示距离污染源的距离，单位为km；当污染源为重度污染时，A＝63.78，B＝99.063；当污染源为中度污染时，A＝32.64，B＝55.71；当污染源为轻度污染时，D_w的取值范围为0～1.5，A＝0，B＝25；建立海洋影响大气腐蚀速率的函数模型3；公式为：ML＝A·D_s^‑B其中，ML表示大气腐蚀速率，单位为g·m^‑2·y^‑1；A、B为污染源腐蚀系数；D_s表示距离海岸线的距离，单位为m；污染源腐蚀系数A＝1.119×10⁶，B＝0.984；S4、大气腐蚀等级图绘制操作：根据步骤S3的三个函数模型和GB/T19292.1‑2003标准中的大气腐蚀等级划分，运用ArcGIS软件中的统计分析模块、地图叠加分析模块、重分类模块绘制大气腐蚀等级图；具体过程为：步骤1、将收集的大气腐蚀等级图绘图区域各个气象站点的原始气象环境数据矢量化，将原始气象环境数据根据函数模型1计算出大气腐蚀速率，并通过气象站点坐标生成矢量点文件，矢量点文件坐标系为WGS84；步骤2、通过ArcGIS软件中的统计分析模块，采用克里金插值法对步骤1中根据函数模型1计算出的大气腐蚀速率数据结合通过现场暴露试验得到的大气腐蚀速率数据进行空间插值，得到大气腐蚀等级图的底图；步骤3、对污染源的坐标根据函数模型2以反距离权重插值法进行空间插值，以50个大气腐蚀变化量为间距，根据不同程度的污染源进行缓冲生成矢量面文件，并转为矢量线文件，再由矢量线文件生成矢量点文件，根据不同距离的污染源分别赋值，运用反距离权重插值法对矢量点文件进行空间插值；步骤4、运用地图叠加分析模块，将步骤3中的插值结果与步骤2中的插值结果数据进行空间叠加运算，再依据海洋影响大气腐蚀速率的函数模型3的递减规律，采用每50个腐蚀速率递减量的距离为一个缓冲区，得到各缓冲区的大气腐蚀等级值，并以多环区的腐蚀值进行空间插值计算，生成连续的海洋影响下大气腐蚀速率数据，并根据GB/T19292.1‑2003《金属和合金的腐蚀大气腐蚀性分类》，将大气腐蚀从低至高划分为6个等级，分别为：C1‑干净、C2‑轻微、C3‑中度、C4‑严重、C5‑非常严重、Cx‑极其严重，根据上述分级标准进行腐蚀等级的划分，从而生成最终的大气腐蚀等级图；S5、电力输电系统数据植入：对输电线路杆塔、变电站、电厂和行政分区的地理信息数据进行矢量化处理，将所有进行矢量化处理后的数据的坐标系统一，并进行图形符号的配置，生成适用于电力输电系统的大气腐蚀等级图。