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《基于統(tǒng)計(jì)方法管道腐蝕裕量設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、基于統(tǒng)計(jì)方法管道腐蝕裕量設(shè)計(jì) 摘要：本文應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)方法，通過(guò)數(shù)學(xué)模型，利用最小二乘法對(duì)公式參數(shù)進(jìn)行估算，得到了管道的最大腐蝕深度的計(jì)算公式，通過(guò)最大腐蝕深度計(jì)算管道的腐蝕裕量，并列舉了實(shí)際算例，通過(guò)實(shí)際測(cè)量結(jié)果分析，驗(yàn)證公式正確性。結(jié)果表明，鋼制壓力容器與壓力管道的最大腐蝕深度屬于Ⅰ型極大值分布。Abstract:Thisarticlestartingusingtheextremevalueprobabilitydistribution,throughthemathematicmodel，using
2、leastsquaremethodestimatetheformulaparameters,getpipingcorrosiondepthformulaevaluation,corrosionallowancewasestablishedwithmaxdepthcorrosion,andtheactualcalculatingex-amplewaslisted.Theresultindicatesthatthemaximcorrosivedepthofpressurepipingbelongstotyp
3、emaximumdistri-bution.6腐蝕失效是壓力管道的主要失效原囚之一，壓力管道在服役期間由于環(huán)境、輸送介質(zhì)的影響下，不可避免會(huì)出現(xiàn)的腐蝕。壓力管道的腐蝕分全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕也叫均勻腐蝕，腐蝕介質(zhì)對(duì)不形成保護(hù)膜的材料表面發(fā)生程度相同的腐蝕，使材料厚度逐漸均勻減薄，最后強(qiáng)度不夠而報(bào)廢。均勻腐蝕是指在管道部分區(qū)域產(chǎn)生的程度不一的腐蝕，常見的局部腐蝕有點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫致開裂、氫腐蝕、腐蝕疲勞、磨損腐蝕、成分選擇性腐蝕等。核電廠管道由于涉及核安全，在設(shè)計(jì)時(shí)有
4、效的腐蝕深度預(yù)測(cè)可指導(dǎo)管道的修復(fù)或更換，有利于控制管道的穿孔泄漏及斷裂事故，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。從工程的角度看全面腐蝕并不是危害最大的腐蝕形態(tài)，因?yàn)樵诎l(fā)生小孔腐蝕情況下，它們的使用壽命通常既不是決定于平均腐蝕失重，也不是決定于腐蝕孔的平均深度。而是決定于最深的腐蝕孔的深度。發(fā)生點(diǎn)腐蝕的管道其腐蝕缺陷又往往不是個(gè)別的，有時(shí)其密度相當(dāng)高，且分布在管道的不同部位。因此，測(cè)量管道腐蝕坑的最大深度很復(fù)雜。但是對(duì)于管道的失效來(lái)說(shuō)，我們更應(yīng)關(guān)心最大深度的缺陷，而要在管道上實(shí)際測(cè)出最大值又具有很大的偶然性，特別是
5、對(duì)于長(zhǎng)輸管道來(lái)說(shuō)幾乎是不可能的。點(diǎn)腐蝕本身就具有統(tǒng)計(jì)特性，因此可以考慮用概率統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行處理。本文通過(guò)利用極值分布估計(jì)最大腐蝕深度的方法，對(duì)腐蝕數(shù)據(jù)分布函數(shù)作參數(shù)分析，并預(yù)測(cè)最大腐蝕深度。1．?dāng)?shù)學(xué)模型6正態(tài)分布(高斯分布)，泊松分布，指數(shù)和對(duì)數(shù)正態(tài)分布以及二項(xiàng)分布是工程數(shù)據(jù)中最常見的基本分布形式。從這些基本分布中推導(dǎo)出來(lái)的最大值或最小值分布稱為極值分布，材料的局部腐蝕問(wèn)題中最大腐蝕量和由此引起的最小壽命的集合服從岡貝爾第一類極值分布。式中x—表示最深腐蝕孔深度的隨機(jī)變量F(x)一最深腐蝕孔的深度不超過(guò)
6、數(shù)值x的概率dm一統(tǒng)計(jì)參量，概率密度最大的腐蝕孔深度一統(tǒng)計(jì)參量，是所有腐蝕孔的深度的平均值1.2參數(shù)分析如能通過(guò)測(cè)量測(cè)定了統(tǒng)計(jì)參數(shù)dm和，就可依據(jù)(1)式估計(jì)最深腐蝕孔深度不超過(guò)某一數(shù)值的概率，測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法如下：在整個(gè)設(shè)備上選取面積相等的取樣測(cè)量區(qū)域N個(gè)，在每個(gè)取樣區(qū)上各找出一個(gè)最深腐蝕孔并測(cè)量其深度，將這N個(gè)測(cè)量值按從小到大的次序編號(hào)排列，第1號(hào)是數(shù)值最小的測(cè)量值，第N號(hào)是數(shù)值最大的測(cè)量值。若第j號(hào)的測(cè)量值為xj，按(2)式計(jì)算統(tǒng)計(jì)概率Pj:式中j=1,2,…N，由N個(gè)xj和與之對(duì)應(yīng)的Fj。將（
7、1）式經(jīng)兩次連續(xù)取對(duì)數(shù)，變換成線性關(guān)系，得出腐蝕深度x和F的對(duì)應(yīng)關(guān)系符合一元線性回應(yīng)關(guān)系：根據(jù)最小二乘法，參量a和b的最佳估計(jì)值應(yīng)使測(cè)量值yi與根據(jù)（3）式計(jì)算所得y值之前的差方和最小，由于可知a和b的值應(yīng)為6參量a和b與(1)式中各參量的關(guān)系如下，可以求得相應(yīng)的dm和的估定值。將得到的dm和的估定值代入（1）式算出概率F的數(shù)值，與統(tǒng)計(jì)概率Fj比較，二者應(yīng)很接近，如以x為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，將xj與Fj數(shù)據(jù)點(diǎn)畫上，這些點(diǎn)應(yīng)有很好的線性關(guān)系，證明最深腐蝕數(shù)據(jù)服從（3）式分布。1.3最大腐蝕深度預(yù)測(cè)測(cè)量最深腐
8、蝕孔深度的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是測(cè)量結(jié)果與取樣面積有密切關(guān)系，如管道總面積為A，如果能對(duì)整個(gè)設(shè)備的全部表面進(jìn)行檢查，可以找出一個(gè)最深的腐蝕孔，深度為Xmax，則所有測(cè)量得到腐蝕深度xi小于Xmax的概率為1，但實(shí)際情況下，我們一般不不可能對(duì)管道全部表面上的腐蝕孔都檢查測(cè)量，而只能在面積為M＝A/N的一個(gè)區(qū)域上進(jìn)行檢查測(cè)量，也即，若測(cè)量的取樣面積為M＝A/N，則在面積M下，最深的那個(gè)腐蝕孔小于Xmax概率為M/A，在面積M之外的區(qū)域，最深的那個(gè)腐蝕
