管道的腐蚀及主要的检测方式模糊综合评价方法及应用

1、 汇报时间：2016.4.1 随着经济的飞速发展，石油和天然气的需求日益增加，管道运输由于具有下列优点成为油汽运输的主要方式：（1）运输运量大、转运换装环节少、连续性强，且易于实现自动化管理。（2）管道运输占用的土地少。（3）运输成本之低。以运输石油为例，管道运输、水路运输、铁路运输、公路运输的运输成本之比为 1：1.2：1.7：17.5。（4）管道运输可靠性高、有效性强。地上敷设（架空敷设）地下敷设（埋地敷设、管沟敷设） 我国现有的埋地管线大部分已服役近 50 年。 在油气输送过程中引发的泄漏事故不仅造成了资源的浪费，使国民经济蒙受巨大的损失，还严重威胁了人民群众的生命财产安全，同时一定程度

2、的破坏了生态环境的平衡。 根据重大危险源事故数据服务(简称MHIDS)的数据资料整理，对我国天然气管道事故的统计数据可以发现:(人员误操作和设计失误、第三方破坏、腐蚀破坏、失稳和强度破坏） 管道裂纹和腐蚀：机械疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、蠕变裂纹、热疲劳裂纹、腐蚀疲劳裂纹等。 典型缺陷检测技术超声波检测(利用发射探头将超声波辐射到试件，然后通过连续调整声波频率来改变波长，当试件厚度为声波半波长的整数倍时，就会在试件中形成驻波，根据测得的超声波频率和共振次数，算出试件的厚度)漏磁检测(利用铁磁材料磁导率的非线性特性以及空气的非绝缘特性，采用合适的传感器元件来检测漏磁通量，据此来判断缺陷状况)。涡流检

3、测（当载有交变电流的线圈靠近被测导电体时，在线圈磁场的作用下，导体内将会感应出涡流，涡流的存在又能反过来影响到检测线圈周围的磁场分布和线圈的阻抗，通过测量空间磁场的变化和线圈阻抗的变化，来判断被测物件的内部结构）。红外热波技术（利用红外热波理论、物体的辐射特性以及红外成像技术，来实现对表面或近表面缺陷信息的捕捉）。激光全息检测技术（利用激光全息干涉计量技术来检测物体的内外缺陷）。电场指纹法（是一种以欧姆定律为理论基础，通过提炼、比较、分析、处理电场特征信号来推断缺陷状况的非侵入式新型无损检测技术）。 安全评价是应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析，判断工

4、程、系统发生事故和急性职业危害的可能性及其严重程度，从而提出安全对策建议。 安全评价分为定性安全评价法和定量安全评价法。 进行评价时，当定量安全评价法不能应用于评价对象，但是我们希望得到精确的结果， 模糊综合评价就是将模糊的定性评价转化为定量评价的一种方法。模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。特点：它具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题。应用范围：适合各种非确定性问题的解决。 模糊评价的步骤1.建立评价对象的因素论域：U U =u1

5、,u2,un 各元素ui(i=1,2, ,n) 即代表各影响因素。这些因素通常都具有不同程度的模糊性。 例如，评价企业安全状况，U=安全管理，事故损失，安全教育，生产环境，安全技术 2.确定评价因素的权重 一般说来, 因素集U中的各因素对被评价对象的影响程度是不一样的。为了反映各因素的重要程度, 对各个因素应赋予一相应的权重ai。由各权重所组成的集合即为权重集合A，即：A=（a1，a2，a3.an). 并规定： 权重的确定的主要方法有专家调查法和层次分析法，一般常用的是层次分析法，具体步骤如下： （1）构造判断矩阵 判断矩阵是层次分析法的基本信息，也是进行相对比较计算的重要依据。构造两两比较判

6、断矩阵时，评判者要反复比较评判指标，即：Ai与Aj哪个指标对上层次因素影响更大到什么程度，需要对重要程度采用一定的数值来说明，如下表所示 根据上面2个表所示的标度数对n个指标AI，A2， ，An(n=1，23， )进行比较，可得到以下判断矩阵A： （2）计算判断矩阵 对评价因素进行两两比较后，得到判断矩阵，需进一步计算各指标的相对权值。计算权重向量和特征根的方法有“和积法”、“方根法” 。实践中通常采用计算较简单的“和积法”计算矩阵的特征值的近似值。将矩阵A按列归一化将每一列经正规化后的判断矩阵按行相加，即：将得到的和向量正规化，即得权重向量计算矩阵最大特征根 。 得到最大特征根后，需进行一致

7、性检验，以保持评价者对多因素评判的思想逻辑的一致性，使各评判之间协调一致这也是保证评价结论可靠的必要条件。 一致性指标C.I.为： 计算一致性比率CR： RI为随机一致性指标，RI的取值由下表确定： 若CR01，则所得比较矩阵可以接受；否则对A加以调整，重新计算。3 .确定综合评价的评语集V。 评语集是评价者对评价对象做出的各中结果所组成的集合，通常用V表示， V =( v1,v2, , vm)。还可以按照百分制赋分，如表所示。 4.进行单因素评价，建立评价矩阵R。 nmnnmmrrrrrrrrrR212222111211Rij为为因素集因素集U U中第中第 i 个因素个因素 ui 对对应应评

8、判评判集集V中第中第j j个个元素元素vj的隶属度的隶属度。 5.建立综合评价模型 确定R、A之后，通过模糊变换将U上的模糊向量A变为V上的模糊向量B，即 B=A*R实例分析 例 : 评判矿井的安全状况。（1）建立评价对象的因素论域：U 影响矿井安全状况的因素有人员素质(u1)、生产装备因素(u2)、安全管理(u3)、环境因素(u4)、通风安全(u5)、领导重视情况(u6)、事故的应急救援(u7)、防治水防灭火(u8)、自然条件因素(u9)九个指标。U=人员素质，生产装备因素，安全管理，环境因素，通风安全，领导重视情况，事故的应急救援，防治水防灭火，自然条件因素（2）确定评价因素的权重 构造判

9、断矩阵 根据前面介绍的“和积法”计算因素的权重: 将矩阵A按列归一化 将每一列经正规化后的判断矩阵按行相加，即： 将得到的和向量正规化，即得权重向量 计算矩阵最大特征根 。一致性检验计算一致性比率CR = =0.0328表明判断矩阵的结果可以接受，所以求的权重值 可以使用。（3）确定综合评价的评语集V。评语集是评价者对评价对象做出的各中结果所组成的集合,这里，评价矿井的安全状况可以用安全、较安全、一般安全、危险、较危险来衡量。 V =(安全，较安全，一般安全，危险，很危险)。安全安全较安全较安全一般安全一般安全危险危险很危险很危险人员素质0.560.44000生产装备因素0.530.47000安全管理0.7050.295000环境因素0.480.52000通风安全0.140.550.2100领导重视情况0.6320.2980.0700事故的应急救援0.930.07000防治水防灭火0.4620.538000自然条件因素0.490.51000（4）建立评价矩阵R。 由评价结果知，煤矿的综合安全状况隶属于“安全、较安全、一般、危险、很