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题名含重叠腐蚀缺陷的氢气管道失效智能预测模型研究
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作者
王艺环
张真维
秦国晋
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机构
西南石油大学土木工程与测绘学院
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出处
《安全与环境学报》
2025年第9期3473-3481,共9页
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基金
国家自然科学基金青年基金项目(52304258)
第74批中国博士后科学基金面上项目(2023M742287,2023M742264)
四川省自然科学基金青年基金项目(2024NSFSC0972,2024NSFSC0964)。
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文摘
为评价氢损伤和腐蚀协同随机影响对氢气管道性能的影响,构建了含重叠腐蚀缺陷的氢气管道有限元数值仿真模型,确定了管道失效压力的主控因素,采用Circle映射改进灰狼算法优化的人工神经网络(Circle-map Improved Grey Wolf Optimizer-Artificial Neural Network,CIGWO-ANN)构建了失效智能预测模型。结果表明:(1)构建的有限元模型考虑了氢损伤和重叠腐蚀耦合作用,准确预测了氢气管道失效压力,确定了不同氢损伤程度和缺陷几何尺寸共同影响下管道失效机制,有效识别和分析了氢气管道失效的主控因素;(2)CIGWO-ANN模型对预测含重叠腐蚀缺陷的氢气管道失效压力具有较好的适应性,决定系数R^(2)为0.983,均方误差E MSE为0.141,平均绝对误差E_(MAPE)为1.63%;(3)忽略氢损伤影响造成了管道失效压力评估结果的保守性。研究为保障输氢管道的结构安全性和可靠性提供了理论基础和方法支撑。
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关键词
安全工程
氢气管道
氢损伤
重叠腐蚀缺陷
失效预测
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Keywords
safety engineering
hydrogen pipeline
hydrogen damage
overlapping corrosion defects
failure prediction
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分类号
X937
[环境科学与工程]
TE88
[环境科学与工程—安全科学]
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