·190. 北京科技大学学报 2001年第2期 已有的实验数据中采集到的200余组数据；算 获得设备和检测数据 法采用改进的BP反向误差传播算法；网络的训 确定点蚀破坏的程度和类型 练是用MATLAB语言编程实现的.将训练好BP 神经网络VB语言编程实现，并嵌人到VB应用 是否再进否 实施标准1评估方案 是 程序中从而实现BP神经网络的在线应用. 行评估·一 按照标准1的筛选标准设备是否可以接受 (3)高温HS腐蚀.高温HS腐蚀较环烷酸 是 否 确定残余寿命 腐蚀要复杂.高温HS的年腐蚀速率主要与介 按照标 推1对 食 实施标准2否 否 质工作温度、腐蚀介质、HS含量、介质性质、介 诚额压 按照标准 评估方案 战余寿命 2设备是是 何否接受 质流速（其中介质流速与高温硫腐蚀的关系相 仂和温 度进行 否可接受 是 是 对较弱)等参数有关.经过多次的实验，最终我 让设备继 们所设计的神经网络是一个组合式的3层神经 再评估 修理或更换设备 否 续服役 网络，共由8个简单的BP神经网络组成；每个 是否再进 是： 否 BP神经网络可实现某一种腐蚀介质的年腐蚀 行评估 实施标准3评估方案 胺照标 ·上是 速率预测结果，各神经网络均由3个输人节点， 准2对 按照标准3评估方案 是 设备是香可以接受 1个输出节点，5个隐层节点构成.仿真实验表 减额压 力和温 否 否 明这样做可更好地利用现有的实验数据且程序 是否进行再评估 度进行 是 实现简单可靠.各神经网络初始权值设定为一 再评估 按照标准3对减额压 组0.5的随机数值；每个神经网络的训练数据 力和温度进行再评估 是从已有的实验数据中采集到的近300组数据； 图1带点蚀设备评估过程流程图 算法采用改进的BP反向误差传播算法；各网络 Fig.1 FFS evaluation procedure for equipment with pitting 的训练是用MATLAB语言编程实现的. 于这些元件在原始的设计规范和标准中仅给出 13带点蚀、发纹、鼓包和局部减薄缺陷的FFS 了有限的设计原则，详尽的应力分析技术通常 评定系统设计啊 用在评估标准3中.其他缺陷的评估过程与以 采用3级评估制度，具体可以参看文献 上类似，具体内容参见文献[3~9] [69].例如点蚀的3级评估，在本软件中，蚀孔 1.4总体结构 被定义为金属损失的局部区域，这类区域的特 软件在总体上分为联接获取基础数据库、 征是孔径与金属盘片的厚度相类似.当孔径变 基础数据库管理、设备腐蚀分析与评估、原油腐 得非常大时，金属损失区域变成了一个局部诚 蚀介质趋势分析、重点设备部位选材推荐数据 薄区，这时可以采用局限于局部减薄区域中的 库5大部分组成，其总体结构如图2所示.其中 点蚀方法来评估.此评估系统可以用来评估4 由于设备腐蚀分析与评估、原油腐蚀介质趋势 种类型的点蚀：广泛散布的点蚀、位于广泛散布 设备腐蚀与防护专家系统软件 着小孔的区域中的局部减薄区、局部区域的点 蚀，以及局限于局部减薄区域中的点蚀.带点 联接获 基础数 设备腐 腐蚀 重点设备部 蚀设备的评估过程流程图如图1所示. 取基础 据库管 蚀分析 介质 位选材推荐 图中评估标准1适用于那些可辩识的规范 数据库 与评估 趋势 数据库 和标准所涉及的构件，这种标准有一个设计方 分析 程，这个方程明确的把压力（或容器设备的液体 常减 延迟 填充高度)与所要求的壁厚联系起来，唯一考虑 获取 获取 原油特 油品特 咖氢 原油 油品 性数据 性数据 压装 装置 焦化 的载荷是内压，并且用3个点蚀特征参数的平 特性 特性 库管理 库管理 置重 重点 装置 均值来描述这种破坏.而评估标准2则是通过 数据 数据 点部 部位 重点 使用6个点蚀特征参数来描述破坏，从而为这 位选 选材 部位 材表 表 些点蚀类型提供了更精细的估算.在评估标准 排 表 1中描述的4类点蚀破坏同样也可以用评估标 询 序 存 准2来评估.标准3的评估原则欲评价更复杂 图2专家系统总体设计结构 的点蚀区、加载条件和带有许多元件的构件.关 Fig.2 Total structure of the expert system北 京 科 技 大 学 学 报 2 001 年 第 2 期 已有 的实验数 据 中采集 到的 2 0 余组数据 ; 算 法采用改进的 B P 反 向误差传播算法 ;网络的训 练是用 M盯 LA B 语言编程实现的 . 将训练好 B P 神经 网络 v B 语言编程实 现 , 并嵌人到 V B 应 用 程序 中从而 实现 B P 神经网络的在线应用 . (3 ) 高温 瓦 S 腐蚀 . 高温 玩 S 腐蚀较环烷 酸 腐蚀要复杂 . 高温 玩S 的年腐蚀速率主要 与介 质工作温度 、 腐蚀介 质 、 玩S 含量 、 介质性质 、 介 质流速 ( 其中介质流速 与高温硫腐蚀 的关 系相 对较弱 )等参数有关 . 经过 多次的实验 , 最终我 们所设计的神经 网络是一个组合式 的 3 层 神经 网络 , 共 由 8 个简单 的 B P 神经 网络组 成 ; 每个 B P 神经 网络 可实现某一种腐蚀 介质 的年腐蚀 速率预测结果 , 各神经网络 均由 3 个输人节点 , 1个输出节点 , 5 个隐层节点构成 . 仿真实验表 明这样做可更好地利用现有的实验数据且程序 实现简单可靠 . 各神经 网络初 始权值设定为一 组 .0 5 的随机数值 ; 每个 神经 网络 的训练数据 是从已有的实验数据 中采集到 的近 3 0 组数据 ; 算法采用改进的 B P 反向误差传 播算法 ; 各 网络 的训练是用 M AJ L A B 语言编程 实现 的 . 1 . 3 带点蚀 、 发纹 、 鼓包和局部减薄缺陷的 F F S 评定系统设计 leq 采用 3 级评 估制 度 , 具体 可 以参 看 文献 【6 ~ 9』 . 例 如点蚀的 3 级评估 , 在本 软件 中 , 蚀孔 被定义为金属损失 的局部 区域 , 这类 区域 的特 征是孔径 与金属 盘片的厚度相类似 . 当孔径变 得非常大时 , 金属损失 区 域变 成了 一个局部减 薄区 , 这时可 以采用局 限于局 部减薄 区域 中的 点蚀方法来评估 . 此评估 系统可 以用来评估 4 种类型 的点蚀 : 广泛散布的点蚀 、 位于广泛散布 着小孔 的区域 中的局部减薄 区 、 局部 区域 的点 蚀 , 以及 局限于局部减薄区域 中的点蚀 . 带点 蚀设备 的评估过 程流程 图如 图 1 所示 . 图 中评估标准 1 适 用于那些可辩识 的规范 和标准所涉及 的构 件 , 这种标 准有一个设计方 程 , 这个方程 明确 的把压力 ( 或容器设备的液体 填充高度 )与所要求的壁厚联系起来 , 唯一考虑 的载荷是 内压 , 并且用 3 个点蚀 特征参数 的平 均值来描述这种破 坏 , 而评估 标准 2 则是通过 使用 6 个点蚀特征 参数来描述破坏 , 从而为这 些点蚀类型提供了更精细 的估算 . 在评估标准 1 中描述 的 4 类点蚀破坏 同样 也可 以用评估标 准 2 来评估 . 标准 3 的评估原则 欲评价更复杂 的点蚀 区 、 加载条件和带有许多元件的构件 . 关 获得设备和检测数据 定点蚀破坏的程度和类型 查界 】实施标准 1 评估方案 ! 一 」已一一 — 按照标准 1 的筛选标准设备是否可 以接受 是仁 ` 驻照标 韭l 对 贫额压 廿和温 老进行 手评估 定残余寿命 实施标准 2 评估方案 残余寿命 可否接受 日否评话匕再估 1 修理或 更 评 换 估 设 方 备 案 藏 评估方 以格等 是否进行再评估 照额和2 标对压温 进行 评估 按照标准 3 对减额压 力和温度进行 再评估 图 1 带 点蚀设备评 估过 程流程图 F呛 . 1 碑5 ve al ua iot . p皿ed u er fo r 叫u iP m e 时 w 妞如p i t血g 于这些元件在原始的设 计规范和标 准中仅给 出 了有限的设计原则 , 详尽 的应力 分析技术通 常 用 在评估标准 3 中 . 其他缺 陷的评 估过程与 以 上类 似 , 具 体 内容参见文献 3[ 刁1 . L 4 总体结构 软 件在总体 上分 为联 接获取基础 数据库 、 基础数据库管理 、 设备腐蚀分析与评估 、 原油腐 蚀介 质趋势分析 、 重点设备部位选 材推荐数据 库 5 大部分组成 , 其总体结构 如图 2 所示 . 其 中 由于设备腐蚀分析 与评估 、 原 油腐 蚀介质趋势 映备腐蚀与防护专家系统软件 } 联取接基础获 基础数 蚀设备分腐析 腐介蚀质 数重位点选据库设材备推部荐 数据库 据库管 与评估 趋势 理 分析 赏州力该 征 识 获 取 获取 厚呻抢 油 品特 悠晋 原特扮 油性抿 油特黔品性抿 库 )土 纵管姑理 库 l土狱管钻理 瞥彗 焦装重 化置点 圈 鲡 - 里{ 点部 部位 库 库 位洗 部 位 一 ” } 如 材 万刃 表 阿表} 近 材 表 圈 2 专 家 系统 总体设计 结构 F啥J l b at l , t r u c t u er of 饱e e x eP rt sy set m