18737.海洋工程防腐系統(tǒng)優(yōu)化設計技術研究

1、碩士學位論文海洋工程防腐系統(tǒng)優(yōu)化設計技術研究ResearchonOptimalDesignTechniquefortheAnti—CorrosionSystemofOceanEngineering學號：21008049大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要海洋油氣資源開發(fā)要求海洋工程結構在服役期內具備足夠的可靠性和安全性。腐蝕問題是導致結構失效的主要原因之一。作為海洋工程結構的防

2、腐措施，工程界通常采用防腐涂層結合陰極保護的復合防腐技術。在防腐系統(tǒng)設計方面，多采用基于規(guī)范和設計人員經驗的傳統(tǒng)設計方法，無法精細化地表述結構表面在全壽命期內防腐系統(tǒng)的演變狀態(tài)。因此，研究海洋工程防腐系統(tǒng)優(yōu)化設計的有效技術手段具有十分重要的意義。本文針對海洋工程結構防腐涂層配套體系和陰極保護系統(tǒng)的優(yōu)化設計問題，完成的重點工作及取得的主要研究成果總結如下：(1)防腐涂層配套體系優(yōu)化設計技術研究。本文通過文獻規(guī)范、工程單位、涂料商等渠道開展

3、了大量的調研工作，形成了能夠涵蓋實際工程中典型海洋工程結構涂層方案、涂料品種、涂料品牌、規(guī)范設計校核等的資料庫。通過對資料庫數據進行篩選優(yōu)化和參數化處理，搭建了優(yōu)化設計數據庫。基于專家系統(tǒng)思想，開發(fā)了防腐涂層配套體系優(yōu)化設計軟件，實現(xiàn)了防腐涂層配套體系詳細設計和優(yōu)化設計兩大功能。(2)陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設計關鍵技術研究。本文對包括并行計算技術、三維可視化仿真技術、內外網通信傳輸技術在內的若干關鍵技術進行了研究開發(fā)，有效支撐了陰極保護系統(tǒng)優(yōu)

4、化設計技術的研究工作。(3)海底管道外表面陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設計技術研究。本文提出了基于數值模擬計算的優(yōu)化設計技術，設計了可以完整描述實際工程中絕大多數管道外表面防腐系統(tǒng)狀態(tài)的大規(guī)模樣本，利用基于邊界元法的數值分析方法，得到了符合規(guī)范設計要求的海底管道外表面陰極保護系統(tǒng)大規(guī)模優(yōu)化設計數據庫。在對輸入輸出參數進行相關性分析的基礎上，應用LM算法和貝葉斯正則化算法實現(xiàn)了兩級人工神經網絡映射關系的訓練。(4)海洋平臺水下結構陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設計

5、技術研究。針對具體平臺水下結構的陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設計，本文在規(guī)范設計體系的基礎上，利用基于邊界元法的仿真計算和分析，建立了以保護電流密度和保護電位方差為優(yōu)化變量的優(yōu)化設計模型。針對某一類平臺水下結構的陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設計，本文研究了參數化技術以實現(xiàn)結構表面的完整定義，并提出了優(yōu)化設計的研究思路。通過導管架平臺算例驗證了上述方法的有效性。(5)陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設計軟件研制。本文匯總了陰極保護系統(tǒng)優(yōu)化設計技術的研究成果，編制出集成化的優(yōu)化設