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申请/专利权人：山东港源管道物流有限公司

摘要：本发明涉及设备管理技术领域，公开了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。腐蚀参数采集模块负责收集化学腐蚀参数、电化学腐蚀参数、微生物腐蚀参数和应力腐蚀参数，并传输至腐蚀参数分析模块；腐蚀参数分析模块计算各类腐蚀速率并构建腐蚀风险评估模型；腐蚀趋势分析模块使用这些数据进行时间序列分析，预测腐蚀趋势并评估未来的风险等级，进而支持维护管理模块的决策；维护管理模块根据腐蚀风险评估结果制定并执行维护措施。

主权项：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；腐蚀参数分析模块包括化学腐蚀参数分析单元、电化学腐蚀参数分析单元、微生物腐蚀参数分析单元、应力腐蚀参数分析单元和腐蚀风险评估单元，腐蚀风险评估单元分别与化学腐蚀参数分析单元、电化学腐蚀参数分析单元、微生物腐蚀参数分析单元和应力腐蚀参数分析单元相连接；化学腐蚀参数分析单元用于接收腐蚀参数采集模块采集的化学腐蚀参数数据集，构建化学腐蚀速率评估模型，计算获得化学腐蚀速率评估值；电化学腐蚀参数分析单元用于接收腐蚀参数采集模块采集的电化学腐蚀参数数据集，构建电化学腐蚀速率评估模型，计算获得电化学腐蚀速率评估值；微生物腐蚀参数分析单元用于接收腐蚀参数采集模块采集的微生物腐蚀参数数据集，构建微生物腐蚀速率评估模型，计算获得微生物腐蚀速率评估值；应力腐蚀参数分析单元用于接收腐蚀参数采集模块采集的应力腐蚀参数数据集，构建应力腐蚀速率评估模型，计算获得应力腐蚀速率评估值；腐蚀风险评估单元用于根据化学腐蚀速率评估值、电化学腐蚀速率评估值、微生物腐蚀速率评估值和应力腐蚀速率评估值构建腐蚀风险评估模型，并利用腐蚀风险评估模型的公式计算获得腐蚀风险指数，其中，腐蚀风险评估模型的公式为： ；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；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；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： ；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；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： ；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；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： ；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；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： ；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。

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