一种基于云模型的脱硫装置腐蚀风险预警方法制造方法及图纸

技术编号：31586284 阅读：18 留言：0更新日期：2021-12-25 11:31

本发明专利技术公开一种基于云模型的的脱硫装置腐蚀风险预警方法，将云模型的不确定性分析与定性转定量的方法引入预警模型，属于安全科学与工程与石油天然气工程交叉技术领域。其特征在于：首先基于高含硫天然气净化厂腐蚀监测、净化厂装置现场检维修、腐蚀挂片实验筛选出影响高含硫天然气净化厂脱硫单元腐蚀风险的因素，建立腐蚀风险预警指标体系；利用序关系分析法计算指标权重；赋予各指标风险阈值，并利用云模型计算方法构建正向正态云发生器，利用正向正态云发生器生成指标风险云图；将待评对象的数据导入正向正态云发生器计算各预警指标的云隶属度，对各预警指标云隶属度加权求和获得加权云隶属度，根据风险最大隶属度原则，选取最大加权云隶属度所在的风险等级为脱硫装置预警风险等级，实现脱硫装置的腐蚀风险预警。警。警。

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【技术实现步骤摘要】
一种基于云模型的脱硫装置腐蚀风险预警方法

[0001]本专利技术专利属于安全工程与石油天然气工程交叉
，具体涉及到一种针对脱硫装置的腐蚀风险预警方法。

技术介绍

[0002]酸性天然气脱硫装置存在酸气负荷高、处理量大、胺液循环量大的特点，其装置容易遭受腐蚀失效造成天然气泄漏，严重影响天然气净化厂的安全生产。因此专利技术一种脱硫装置的腐蚀风险预警方法对于净化厂实现安全生产具有重要意义。
[0003]腐蚀风险预警是建立在腐蚀风险评价的基础上，然而腐蚀因素之间相互耦合，信息重叠，腐蚀作用机理复杂，生产过程数据随机性强且携带噪声。目前使用的模糊综合评价与概率风险评估等方法只能单纯解决风险预警过程中的模糊或随机问题。同时模糊综合评价处理数据的方式比较生硬，对生产数据波动与噪声反应过激，容易出现预警过高或偏低的问题。概率风险评估也过分依赖装置失效概率数据库。
[0004]因此，本专利技术是提出一种对生产数据适应性强，能够同时处理数据的随机与模糊信息，快速、准确识别脱硫装置腐蚀风险的方法，以满足当前需要。

技术实现思路

[0005]本专利技术是采用了一种全新的处理方式来解决脱离装置的腐蚀风险预警问题。在高天然气净化装置腐蚀监测、净化厂装置现场检维修、腐蚀挂片实验的基础上构建腐蚀风险预警体系，并引入人工智能领域的不确定性分析方法－正态云理论，所形成的一种预警方法。主要内容包括：
[0006]步骤1：筛选出影响脱硫装置腐蚀风险的预警指标；
[0007]预警指标包括：(1)酸气负荷，...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云模型的脱硫装置腐蚀风险预警方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：筛选出影响脱硫装置腐蚀风险的预警指标；预警指标包括：(1)酸气负荷，mol；(2)氯离子浓度，mg/L；(3)有机热稳定性盐浓度，mg/L；(4)无机热稳定性盐浓度，mg/L；(5)材质耐蚀性，无量纲；(6)温度，℃；(7)流速，m/s；步骤2：确定腐蚀风险等级与预警指标的阈值；将腐蚀风险等级划分为I级～IV级，对应的风险等级集合为{[I]，[II]，[III]，[IV]}，分别对应{低风险，中等风险，中高风险，高风险}，确定步骤1述及的七个预警指标的I级～IV级风险等级阈值{[a
i
,b
i
]，(b
i
,c
i
]，(c
i
,d
i
]，(d
i
,e
i
]}；其中，a
i
表示第i个指标I级风险阈值下限；b
i
表示第i个指标I级风险阈值上限，同时也为第i个指标II级风险阈值下限；c
i
表示第i个指标II级风险阈值上限，同时也为第i个指标III级风险阈值下限；d
i
表示第i个指标III级风险阈值上限，同时也为第i个指标IV级风险阈值下限；e
i
表示第i个指标IV级风险阈值上限；步骤3：计算预警指标权重；利用序关系分析法计算预警指标权重，步骤如下：步骤S31：根据预警指标对腐蚀风险影响的重要性，按照从大到小进行排序，排序结果为：X1(材料耐蚀性)＞X2(氯离子浓度)＞X3(温度)＞X4(流速)＞X5(有机热稳定性盐浓度)＝X6(无机热稳定性盐浓度)＞X7(酸气负荷)；步骤S32：比较相邻预警指标X
i
‑1与X
i
间的相对重要程度，二者比值为r
i
，r
i
与预警指标权重W
i
‑1、W
i
之间的关系如式(1)：r
i
＝W
i
‑1/W
i
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式(1)中，W
i
‑1与W
i
为排序后的相邻预警指标X
i
‑1与X
i
的权重；步骤S33：获取了指标间的r
i
以后，预警权重W
i
计算如式(2)：将式(2)再代入式(1)可以倒推预警指标权重W
i
‑1，计算如式(3)：W
i
‑1＝r
i
·
W
i
ꢀꢀꢀꢀ
(3)如此就可以依次计算出所有预警指标的权重W
i
；步骤4：计算云模型特征参数，建立I级～IV级风险云模型；利用步骤2所述及的第i个指标风险阈值{[a
i
,b
i
]，(b
i
,c
i
]，(c
i
,d
i
]，(d
i
,e
i
]}，分别计算第i个指标的I级～IV级风险云模型的三个特征参数：期望熵超熵其中n表示I级～IV级风险等级(n＝1，2，3，4，i＝1，2，
…
，7)：所述及的第i个指标的I级～IV级风险等级云模型期望的计算公式如式(4)：
式(4)中，表示第i个指标I级风险云模型的期望；表示第i个指标II级风险云模型的期望；表示第i个指标III级风险云模型的期望；表示第i个指标IV级风险云模型的期望；a
i
表示第i个指标I级风险阈值下限；b
i
第i个指标I级风险阈值上限，同时也为第i个指标II级风险阈值下限；c
i
表示第i个指标II级风险阈值上限，同时也为第i个指标III级风险阈值下限；d
i
表示第i个指标III级风险阈值上限，同时也为第i个指标IV级风险阈值下限；e
i
表示第i个指标IV级风险阈值上限；所述及的第i个指标的I级～IV级风险等级云模型熵的计算公式如式(5)：式(5)中，表示第i个指标I级风险云模型的熵；表示第i个指标II级风险云模型的熵；表示第i个指标III级风险云模型的熵；表示第i个指标IV级风险云模型的熵；所述及的第i个指标的I级～IV级风险等级云模型的超熵的计算公式如式(6)：式(6)中，k是根据熵的模糊阈度进行选取；步骤5：构建七个预警指标I级～IV级腐蚀风险的正向正态云发生器；步骤S51：将式(4)与式(5)代入标准正态分布中，转化以熵为期望，以超熵为标准差的的随机正态分布如式(7)：式(7)中，表示第i个指标...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾德智，金龙，王熙，喻智明，董宝军，肖国清，汪宙峰，商剑峰，林宏卿，闫静，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：

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