【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及设备管理，更具体地说，本专利技术涉及一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统。
技术介绍
1、在港口罐区设备的防腐蚀管理领域，尽管已经开发了多种解决方案来应对腐蚀问题，但现有技术仍存在显著的缺陷和局限性。首先，现有的腐蚀管理系统通常侧重于单一类型的腐蚀监测，缺乏一个综合考虑所有腐蚀类型的全面防控策略。这种片面的监测方式无法全面反映设备的腐蚀状况，导致防腐蚀措施的实施不够全面，从而无法有效预防和控制所有腐蚀类型的发生。其次，传统的腐蚀风险评估方法往往采用静态的分析模型，这些模型在动态变化的实际操作环境中可能不够灵活。静态评估无法适应环境变化和操作条件的实时变动，导致评估结果与实际情况存在偏差。最后，现有技术在维护策略方面通常表现为反应式而非预防性。这种滞后的维护策略不仅增加了维修成本，也可能因为未能及时处理而导致设备的严重损坏。
2、因此，港口罐区设备的防腐蚀管理系统需要一个更为全面和集成的解决方案，以提高其效率和有效性，确保设备安全和运营的持续性。为了解决上述问题，现提供一种技术方案。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，通过运用时间序列分析及统计模型，系统动态评估腐蚀风险并制定相应的维护措施，解决了现有技术中对腐蚀过程预测不足和维护不及时的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，包括腐蚀参数采集模块、腐蚀参数分析模块、腐蚀趋势分析
3、；
4、式中，为腐蚀风险指数，为化学腐蚀速率评估值，为电化学腐蚀速率评估值，为微生物腐蚀速率评估值，为应力腐蚀速率评估值；
5、腐蚀趋势分析模块包括腐蚀趋势预测单元和腐蚀风险等级评估单元，腐蚀趋势预测单元与腐蚀风险等级评估单元相连接，腐蚀趋势分析模块用于分析从腐蚀参数分析模块得到的腐蚀速率数据，运用时间序列分析技术对腐蚀趋势进行预测，运用统计分析模型评估未来腐蚀的风险等级，为维护管理模块提供决策支持。
6、作为本专利技术进一步的方案，腐蚀参数采集模块通过红外光谱分析测定油罐内介质的化学物质浓度；采集油罐内部的传感器实时监测的油罐内部的温度、氧气浓度和介质流速；通过腐蚀实验法测定制作油罐的金属材料与内部介质发生化学反应的速率；将获得的数据组合构成化学腐蚀参数数据集，并利用通信技术将化学腐蚀参数数据集传输至化学腐蚀参数分析单元，化学腐蚀参数分析单元通过构建化学腐蚀速率评估模型获得化学腐蚀速率评估值，其中，化学腐蚀速率评估模型的公式为：
7、；
8、式中，为化学腐蚀速率评估值，为油罐内介质的化学物质浓度，为油罐内部的温度，为标准室温，对应298开尔文，为制作油罐的金属材料与内部介质发生化学反应的速率，为油罐内部气体中氧气的浓度，为油罐内部的介质流速。
9、作为本专利技术进一步的方案，腐蚀参数采集模块用于采集油罐内部的传感器实时监测的油罐内部金属材料表面电位值和油罐内电解质的ph值、离子浓度、电流密度及溶解氧浓度；将获得的参数组合构成电化学腐蚀参数数据集，利用通信技术将电化学腐蚀参数数据集传输至电化学腐蚀参数分析单元，电化学腐蚀参数分析单元通过构建电化学腐蚀速率评估模型获得电化学腐蚀速率评估值，其中，电化学腐蚀速率评估模型的公式为：
10、；
11、式中，为电化学腐蚀速率评估值，为油罐内部金属材料表面电位值，为油罐内电解质的电流密度，为油罐内电解质的离子浓度，为油罐内电解质的溶解氧浓度，为油罐内电解质的ph值。
12、作为本专利技术进一步的方案，从油罐内介质中采集液体样本，腐蚀参数采集模块通过定量聚合酶链反应技术测定样本中的硫酸盐还原菌的数量；通过红外光谱分析技术测量样本中硫化氢的浓度；利用液相色谱技术获得样本中的营养物质浓度；使用质谱技术比较不同时间点样本的营养物质浓度差异，计算得出营养物消耗速率；利用自动生化分析仪监测某个时间内硫化氢的浓度变化，从而得出硫化氢生成速率；将获得的数据组合构成微生物腐蚀参数数据集，并利用通信技术将微生物腐蚀参数数据集传输至微生物腐蚀参数分析单元，微生物腐蚀参数分析单元通过构建微生物腐蚀速率评估模型获得微生物腐蚀速率评估值，其中，微生物腐蚀速率评估模型的公式为：
13、；
14、式中，为微生物腐蚀速率评估值，为硫酸盐还原菌的数量，为硫化氢的浓度，为硫化氢生成速率，为营养物质浓度，为营养物质消耗速率。
15、作为本专利技术进一步的方案，腐蚀参数采集模块记录油罐运行时间作为应力作用时间；采集油罐内部的传感器实时监测的油罐在操作过程中受到的应力强度；对制作油罐的金属材料进行拉力试验，测得材料的抗拉强度；通过超声波探伤仪测量获得油罐的裂纹长度和深度；将获得的数据组合构成应力腐蚀参数数据集，并利用通信技术将应力腐蚀参数数据集传输至应力腐蚀参数分析单元，应力腐蚀参数分析单元通过构建应力腐蚀速率评估模型获得应力腐蚀速率评估值，其中，应力腐蚀速率评估模型的公式为：
16、；
17、式中，为应力腐蚀速率评估值，为油罐在操作过程中受到的应力强度，为材料的抗拉强度，为油罐的裂纹长度，为油罐的裂纹深度，为应力作用时间。
18、作为本专利技术进一步的方案，腐蚀趋势预测单元接收腐蚀参数采集模块采集的化学腐蚀参数数据集、电化学腐蚀参数数据集、微生物腐蚀参数数据集和应力腐蚀参数数据集，根据其采集时间，添加时间戳，组成时间序列数据集，利用自回归滑动平均模型分析时间序列数据集中的自相关性和季节性特征，通过最大似然估计对自回归滑动平均模型进行拟合，拟合好的自回归滑动平均模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，包括腐蚀参数采集模块、腐蚀参数分析模块、腐蚀趋势分析模块和维护管理模块，其特征在于，腐蚀参数采集模块分别与腐蚀参数分析模块和腐蚀趋势分析模块相连接，腐蚀参数分析模块与腐蚀趋势分析模块相连接，腐蚀趋势分析模块与维护管理模块相连接；
2.根据权利要求1所述的一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，其特征在于，腐蚀参数采集模块通过红外光谱分析测定油罐内介质的化学物质浓度；采集油罐内部的传感器实时监测的油罐内部的温度、氧气浓度和介质流速；通过腐蚀实验法测定制作油罐的金属材料与内部介质发生化学反应的速率；将获得的数据组合构成化学腐蚀参数数据集，并利用通信技术将化学腐蚀参数数据集传输至化学腐蚀参数分析单元，化学腐蚀参数分析单元通过构建化学腐蚀速率评估模型获得化学腐蚀速率评估值，其中，化学腐蚀速率评估模型的公式为：
3.根据权利要求1所述的一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，其特征在于，腐蚀参数采集模块用于采集油罐内部的传感器实时监测的油罐内部金属材料表面电位值和油罐内电解质的PH值、离子浓度、电流密度及溶解氧浓度；将获得的参数
4.根据权利要求1所述的一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，其特征在于，从油罐内介质中采集液体样本，腐蚀参数采集模块通过定量聚合酶链反应技术测定样本中的硫酸盐还原菌的数量；通过红外光谱分析技术测量样本中硫化氢的浓度；利用液相色谱技术获得样本中的营养物质浓度；使用质谱技术比较不同时间点样本的营养物质浓度差异，计算得出营养物消耗速率；利用自动生化分析仪监测某个时间内硫化氢的浓度变化，从而得出硫化氢生成速率；将获得的数据组合构成微生物腐蚀参数数据集，并利用通信技术将微生物腐蚀参数数据集传输至微生物腐蚀参数分析单元，微生物腐蚀参数分析单元通过构建微生物腐蚀速率评估模型获得微生物腐蚀速率评估值，其中，微生物腐蚀速率评估模型的公式为：
5.根据权利要求1所述的一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，其特征在于，腐蚀参数采集模块记录油罐运行时间作为应力作用时间；采集油罐内部的传感器实时监测的油罐在操作过程中受到的应力强度；对制作油罐的金属材料进行拉力试验，测得材料的抗拉强度；通过超声波探伤仪测量获得油罐的裂纹长度和深度；将获得的数据组合构成应力腐蚀参数数据集，并利用通信技术将应力腐蚀参数数据集传输至应力腐蚀参数分析单元，应力腐蚀参数分析单元通过构建应力腐蚀速率评估模型获得应力腐蚀速率评估值，其中，应力腐蚀速率评估模型的公式为：
6.根据权利要求1所述的一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，其特征在于，腐蚀趋势预测单元接收腐蚀参数采集模块采集的化学腐蚀参数数据集、电化学腐蚀参数数据集、微生物腐蚀参数数据集和应力腐蚀参数数据集，根据其采集时间，添加时间戳，组成时间序列数据集，利用自回归滑动平均模型分析时间序列数据集中的自相关性和季节性特征，通过最大似然估计对自回归滑动平均模型进行拟合，拟合好的自回归滑动平均模型基于腐蚀参数采集模块采集的历史数据进行预测，输出化学腐蚀速率、电化学腐蚀速率、微生物腐蚀速率和应力腐蚀速率的预测结果。
7.根据权利要求1所述的一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，其特征在于，腐蚀风险等级评估单元基于历史数据和预测数据，运用回归分析法分别估计化学腐蚀速率、电化学腐蚀速率、微生物腐蚀速率和应力腐蚀速率在未来某个时间周期内达到设定阈值的概率，并构建动态风险矩阵，动态风险矩阵根据持续变化的实时数据及时更新风险等级，其中，构建动态风险矩阵的步骤为：
8.根据权利要求1所述的一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，其特征在于，维护管理模块根据腐蚀风险评估单元输出的不同类型的腐蚀事件的特定风险评估结果确定采取措施的优先级，并针对具体的腐蚀事件制定和执行油罐设备的维护措施。
...【技术特征摘要】
1.一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，包括腐蚀参数采集模块、腐蚀参数分析模块、腐蚀趋势分析模块和维护管理模块，其特征在于，腐蚀参数采集模块分别与腐蚀参数分析模块和腐蚀趋势分析模块相连接，腐蚀参数分析模块与腐蚀趋势分析模块相连接，腐蚀趋势分析模块与维护管理模块相连接；
2.根据权利要求1所述的一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，其特征在于，腐蚀参数采集模块通过红外光谱分析测定油罐内介质的化学物质浓度；采集油罐内部的传感器实时监测的油罐内部的温度、氧气浓度和介质流速；通过腐蚀实验法测定制作油罐的金属材料与内部介质发生化学反应的速率；将获得的数据组合构成化学腐蚀参数数据集，并利用通信技术将化学腐蚀参数数据集传输至化学腐蚀参数分析单元，化学腐蚀参数分析单元通过构建化学腐蚀速率评估模型获得化学腐蚀速率评估值，其中，化学腐蚀速率评估模型的公式为：
3.根据权利要求1所述的一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，其特征在于，腐蚀参数采集模块用于采集油罐内部的传感器实时监测的油罐内部金属材料表面电位值和油罐内电解质的ph值、离子浓度、电流密度及溶解氧浓度；将获得的参数组合构成电化学腐蚀参数数据集，利用通信技术将电化学腐蚀参数数据集传输至电化学腐蚀参数分析单元，电化学腐蚀参数分析单元通过构建电化学腐蚀速率评估模型获得电化学腐蚀速率评估值，其中，电化学腐蚀速率评估模型的公式为：
4.根据权利要求1所述的一种用于港口罐区设备的防腐蚀管理系统，其特征在于，从油罐内介质中采集液体样本，腐蚀参数采集模块通过定量聚合酶链反应技术测定样本中的硫酸盐还原菌的数量；通过红外光谱分析技术测量样本中硫化氢的浓度；利用液相色谱技术获得样本中的营养物质浓度；使用质谱技术比较不同时间点样本的营养物质浓度差异，计算得出营养物消耗速率；利用自动生化分析仪监测某个时间内硫化氢的浓度变化，从而得出硫化氢生成速率；将获得的数据组合构成微生物腐蚀参数数据集，并利用通信技术将微生物腐蚀参数数据集传输至微生物腐蚀参数分析单元，...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴立远，孙庆峰，王学谦，万宝进，杨靖娇，孙静雯，田绍华，张志豪，于李琛，边喜胜，郭恩华，黄凌峰，吕坤朋，阎治衡，李文敬，
申请(专利权)人：山东港源管道物流有限公司，
类型：发明
国别省市：
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