压力腐蚀（通用7篇）
压力腐蚀 篇1
摘要：根据油田在用压力容器的检验情况对产生腐蚀的相关因素及易发生腐蚀的部位进行了总结分析。
关键词：压力容器,腐蚀,介质,腐蚀速率
压力容器是保障油田生产和生活的重要设施设备。胜利油田目前在册压力容器8 000余台, 分布在油田勘探、开发、作业、生产保障、社区等多个领域, 包含分离、换热、储存、反应4个种类, 其材质均为金属及合金材料。胜利油田开发40年来, 各类压力容器使用时间长, 使用环境恶劣, 安全隐患越来越多, 由腐蚀产生的安全隐患尤为突出。表1是对胜利油田2006~2009年在用压力容器全面检验情况的简单统计。
由表1可见, 金属腐蚀导致失效是油田在用压力容器失效的主要因素。金属腐蚀按机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀, 按破坏特点可分为整体腐蚀和局部腐蚀。以下主要从腐蚀对容器的破坏进行分析。
一、整体腐蚀
指内外表面因大面积整体腐蚀使容器整体壁厚减薄失效。油田压力容器因为使用环境、使用年限等因素, 发生整体腐蚀减薄的现象非常普遍。压力容器发生整体腐蚀后, 无法再进行修理, 整体腐蚀的判定结论一般都是报废。所以, 容器发生整体腐蚀对设备使用单位的损失是巨大的。根据对压力容器的检验情况, 分析发生整体腐蚀的原因有以下几方面。
1. 使用时间长
胜利油田勘探开发已有40年, 随着使用年限的增加, 压力容器金属壁厚减薄, 当达到一定使用年限时, 终因壁厚减薄而失效。
2. 因管理不善导致容器外表面腐蚀严重
胜利油田压力容器遍布各个角落, 在保障压力容器安全运行方面难免出现纰漏: (1) 未及时进行外表面防腐处理的压力容器。因雨水、日晒等自然因素导致容器外表面金属腐蚀加剧, 缩短了压力容器的使用寿命。通过多年的现场检验, 各采油厂野外单井的压力容器更易出现此类问题。使用单位不但应注意新安装压力容器的防腐, 而且应注重容器使用一段时间后, 根据实际情况及时进行防腐处理; (2) 保温层破损的压力容器。工艺流程要求安装保温层的压力容器在油田占有较大比例。有些压力容器保温层已破损, 使用单位未及时进行修复, 导致保温层内部积水, 水分长期散发不出来, 容器外表面发生严重腐蚀, 大大缩短了容器的使用年限, 甚至因局部蚀坑严重, 导致容器失效。仅2006年因保温层破损未及时修复而导致腐蚀报废的容器就有5台, 不但造成设备购置方面的经济损失, 对安全生产的连续性也产生了一定影响。
3. 盛装介质腐蚀性较大
容器中盛装的介质对压力容器内表面腐蚀起着主要作用, 金属材质长期接触腐蚀性较强的介质会加大腐蚀速率, 缩短容器使用寿命。例如, 2008年在某采油厂液化气站检验发现2002年投产的两台脱硫槽整体壁厚严重减薄。其出厂资料标明公称壁厚12mm, 现场实测最薄壁厚仅为7.9mm, 其腐蚀速率竟达1.025mm/年, 此数据远高于同期投产使用的其他压力容器。究其原因, 是因为这两台容器盛装的介质中含有大量的硫, 在运行过程中, 硫元素加速了金属材质的腐蚀。
4. 海上运行的压力容器
海洋气候多变, 空气潮湿, 裸露在海上平台的压力容器运行环境相比陆地要恶劣得多。根据检验情况对比同一时期安装的压力容器, 在相同的工况下, 海上容器腐蚀速率比陆地高1倍左右。
二、局部腐蚀
局部腐蚀使压力容器某部位或部件减薄甚至穿孔泄漏导致容器失效。根据多年来对油田压力容器的检验情况, 发现易产生局部腐蚀的主要有以下几个部位。
1. 盛装液体介质立式容器的下封头
表2为近几年对立式压力容器检验情况进行的统计分析。
由表2可见, 立式容器下封头因局部腐蚀减薄而导致容器失效比例非常大, 应引起使用单位足够的重视。
2. 压力容器物料进口、出口及排污口接管处
在介质进入和排出的接管处, 容器内壁易受冲刷, 局部腐蚀更明显, 容易出现接管穿孔导致介质泄漏。而在排污口处常常存在着一些腐蚀性较强的介质, 由此必然出现局部腐蚀严重的后果。以2007年为例, 就有23例此类情况出现, 占失效容器的30.2%, 占腐蚀失效容器的35%。此类情况会出现介质外泄的后果, 给生产和安全带来严重后果。使用单位在日常安全管理及进行压力容器的维护时应对这些部位多加注意。
3. 换热容器内部的换热管
对于换热容器, 换热管装在容器壳体内部, 检验时无法直观地看到其腐蚀情况, 只有通过水压试验来判断。2006年至今检验中发现换热管腐蚀穿孔4例。使用单位应根据换热管的腐蚀速率定期更换, 以防换热管因腐蚀穿孔导致介质污染, 影响生产。
4. 安全附件
安全附件是保障压力容器正常使用的安全装置, 在检验工作中发现有的安全附件因发生腐蚀导致安全附件失效, 直接影响容器的安全运行。以某钻井公司为例, 2006年对61台压力容器进行年度检查, 其中因安全附件腐蚀失效而致使容器被暂停使用的就有5台, 占检验台数的8%。
以上从腐蚀的破坏特点方面对油田在用压力容器腐蚀情况进行了总结分析, 希望能从加强容器管理的角度促进和保障油田的安全生产。
压力容器应力腐蚀破裂的探讨 篇2
在静定应力和特定的腐蚀环境联合作用下, 金属构件发生脆性开裂的过程称为应力腐蚀破裂 (简称SCC) 。现在社会中, 随着各种压力容器的日益增多, 各种苛刻的工艺参数及工艺介质也日趋繁多, 随之而来的各种材料、金属及合金品种也很广泛, 工程应用中的SCC事故也越来越多。
在工程中SCC事故的领域是广泛的, 如:制药设备中的不锈钢罐体的SCC;低合金结构钢搅拌叶的SCC;马氏体不锈钢叶片的SCC等。虽然在工程中, 金属构件的SCC断裂事故比例发生的领域不同, 但SCC所占腐蚀破坏中的比重是惊人的, 据统计, 腐蚀破坏占总的工程断裂的50%左右, 而SCC事件占总的腐蚀破坏事件总数的50%左右。由于SCC事故所占比例巨大, 因而所造成的经济损失也相当巨大。
只有对断裂的金属构件分析其断裂原因才能采取有效措施防止SCC, 因此, 构件断裂原因的分析是第一步。
2 产物与特效腐蚀因子的关系
对SCC断口上的产物进行分析是判断SCC原因分析的重要一环, 它是断定SCC的依据之一。通过X射线结构分析、断口的背反射分析、一级复型的TEM选区分析等可得出产物的成分和结构。但不是所有产物的断口都是SCC, 引起SCC的介质是有其特点的。这些特点是:介质对金属的均匀腐蚀多半不严重, 引起SCC的特效离子或分子的浓度往往很低, 但是却出现了SCC脆裂。因此在产物中分析要抓住“特效”这个因素, 如:奥氏体不锈钢的氯脆中, 断口的腐蚀产物必有CL-, 在低碳钢的硝脆中必然有NO3-。其中浓缩也是发生SCC的重要实际问题, 就是本身控制在SCC临界浓度的介质, 由于焊接或罐体表面粗糙而使腐蚀特效因子局部浓缩发生SCC。所以在SCC事故中, 不仅要分析工作状态下的有效腐蚀因子的浓度, 更要分析有可能浓缩的条件。
3 SCC的力学特性
存在拉应力并且当拉应力超过临界应力时才会发生SCC。所以SCC发生及扩展的途径仍受应力所控制, 并且在工程的整体结构中, SCC总是发生在最大应力处。但必须指出的是:SCC中的应力因子包括残余应力, 特别是焊接残余应力, 而这种应力经常被设计者所忽略。在工程中值得注意的问题是焊接件中热影响区的组织。在许多焊接中, 由于采用不合适的焊条焊接或焊后不退火, 在焊缝中存在对SCC敏感的马氏体或贝氏体组织, 结果导致构件的SCC破坏。因此, 对可能产生SCC的焊接构件必须采取退火措施。
4 SCC的形态特性
断口上SCC的形态特性是分析金属SCC的另一重要依据。在电子断口学中, “穿晶”和“沿晶”是描述断口特征的常用术语, 但对一种钢材及所处的环境体系来说, “穿晶”和“沿晶”就不是判断该体系SCC的唯一特征。如奥氏体钢的SCC可以是穿晶的, 也可以是沿晶或混晶的。但是, 在SCC的形态特征中的共同点是裂纹分叉。无论是对钢、有色合金、不锈钢或普通碳钢, 这种裂纹分叉的情况与裂纹顶端的应力强度因子KI有关 (见图1) 。当KI≥KP时出现微观分叉, KI≥KB时可出现宏观分叉。KP是当SCC裂纹扩展速度为常数时最低KI值, KB≥1.4KP。SCC裂纹扩展速度介于均匀腐蚀与快速机械断裂之间。
5 防止SCC的安全技术措施
断裂事故分析的目的在于防止类似的事故发生, 因此, 在最终得出断裂的真正原因外还必须对断裂的原因提出有效的防范措施。防止SCC应着重从以下几方面去考虑。
5.1 设计问题
(1) 避免应力集中。许多SCC事故发生在构件受力最大的部位, 而这些危险处常常因为设计不合理所造成。因此在压力容器结构设计中应尽量避免造成应力集中。
(2) 避免缝隙结构。许多运行工况中腐蚀介质的特效离子是低于临界浓度以下的, 但最后仍发生SCC事故, 这种情况的发生, 有时是由于结构中存在缝隙所致。因缝隙的存在提供了特效腐蚀离子浓缩的条件, 使其局部满足了SCC条件。因此在压力容器中应尽量避免像铆钉、叶轮键槽等这种缝隙结构的存在。
(3) 选择合适的材料。在许多工程中工况环境是不能改变的, 所以, 设计者在确定腐蚀介质后, 就需要按介质的条件, 根据实验结果或有关资料选择合理的材料。如奥氏体不锈钢就不能在CL工况中运行。
5.2 工艺问题
工艺问题包括工程中机械部件的制造及运行参数的控制。直接影响构件SCC的工艺因素:
(1) 焊接构件必须进行焊前预热, 焊后热及退火。焊接构件在SCC中占很大的比重, 关键在于焊缝热影响区的焊接残余应力。焊缝的残余应力最大值可达到材料的屈服极限, 因此对在腐蚀环境 (如液氨、硫化氢) 下运行的焊接构件, 必须进行消除应力处理, 且在现场不得随意施焊。对于不锈钢的焊缝最好在800℃以上进行退火处理, 对于碳钢或低合金钢则建议在65℃左右退火最好。
(2) 保证加工精度和防止强制装配。加工精度和装配都涉及到最后构件在运行时的应力状态。由于加工刀痕或强制装配应力使构件的最大应力超过临界应力, 最后易导致SCC。因此, 对于可能发生SCC的构件, 在制造时必须在图纸上注明, 在组装、施焊时加以注意。
(3) 严格控制运行条件, 防止运行条件不稳定给构件的SCC创造累积创伤的条件, 并作好停机保养工作。
6 结语
SCC在压力容器破裂事故中所占的比例相当大, 所以在实际中必须高度重视。在SCC方面的应用, 主要是提供临界SCC应力强度因子KISCC和SCC裂纹扩展速度 (da/dt) SCC, 这两个数字对工程中构件的安全运行可作出寿命估算。当发现构件已经有裂纹时, 就可根据裂纹的形状和有关的断裂力学手册估算出构件裂纹扩展到临界裂纹长度的时间了。
参考文献
[1]聂清德.化工设备设计[M].北京:化学工业出版社, 1996.
论压力容器的应力腐蚀及防护策略 篇3
应力腐蚀断裂是一种特殊的断裂方式, 具体是指敏感金属或合金在拉应力和腐蚀介质的共同作用下发生的, 是压力容器最危险的损伤之一, 因此, 研究压力容器应力腐蚀的影响因素以及防护策略, 对确保压力容器安全工作具有十分重要的现实意义。
1 压力容器应力腐蚀的影响因素
1.1 力学因素
压力容器承受的拉应力主要有负载应力和残余应力两种, 残余应力包括焊接产生的残余应力、金属冷加工变形产生的残余拉应力和结构设计不合理产生的应力集中等。当压力容器所受的拉应力超过临界应力时就会发生应力腐蚀断裂。
1.2 环境因素
温度、介质中某些成分的浓度、pH值以及溶解氧等都对金属或合金的应力腐蚀断裂敏感性产生不同程度的影响。如果特征介质浓度越大, 越容易引起应力腐蚀断裂。只有特定的材料在拉伸应力和一定环境的共同作用下, 才会发生应力腐蚀断裂。另外, 溶液的温度对应力腐蚀断裂也有影响, 一般来说, 温度越高, 越容易发生应力腐蚀断裂。
1.3 冶金因素
冶金因素中主要包括合金元素、金相组织、夹杂物的含量和偏析和热处理等方面。
(1) 合金元素的影响。在相同的腐蚀环境里不同的金属一般具有不同的应力腐蚀敏感性, 而同一种金属在不同的腐蚀环境里也有着不同的应力腐蚀敏感性。金属在合金中占的比例不同, 合金的应力腐蚀敏感性也就会随之比例的不同而发生变化。金属和腐蚀环境的最佳组合, 可以有效地避免或降低应力腐蚀发生的概率。
(2) 金相组织的影响。在奥氏体、铁素体和马氏体不锈钢中, 奥氏体不锈钢对应力腐蚀最为敏感, 与奥氏体共存在少数铁素体, 可以有效提高材料抗应力腐蚀的程度。
(3) 夹杂物的含量和偏析的影响。合金材料含有夹杂物和偏析, 会使晶界的电位降低, 从而形成应力腐蚀电池的阳极, 场所对应力腐蚀的敏感性。
2 压力容器应力防护策略
2.1 力学因素方面的防护
减小拉应力, 使材料的工作应力和残余应力之和降低到腐蚀临界应力以下, 可以采取以下措施: (1) 对容器进行结构设计时, 将应力分散开来, 不出现过高的应力集中区, 使用圆角进行结构过渡。 (2) 对容器冷加工处理时, 要采取切实有效的措施, 防止产生拉应力。 (3) 为了消除残余应力, 容器制成后必须经过整体退火热处理这一工序。 (4) 压力容器应严格避免超压工作。超压运行不但是容器强度不允许的, 而且也容易产生应力腐蚀。 (5) 采取措施使压力容器接触介质的表面处于压应力状态。压应力状态可以使微小的缝隙闭合, 使应力腐蚀的电化学过程无法进行, 从而避免了应力腐蚀的发生。
2.2 环境因素方面的防护
设计时要使用最佳工艺条件, 使压力容器在设计规定的工艺条件下不产生应力腐蚀。 (1) 采取措施减少介质中氧和氧化物的含量, 使之达到千万分之几或者更小的程度, 这样可以防止不锈钢的密闭、热交换系统的应力腐蚀, 也可以防止应力腐蚀的产生。 (2) 腐蚀介质中添加缓冲剂, 也在某种程度上降低了应力腐蚀断裂发生的可能性。 (3) 压力容器结构的设计过程中要力争达到最优效果, 必须从容器防护的角度全面进行考虑, 除了防止机械应力、应力集中外, 还要防止热应力、腐蚀介质的滞留和集中等。设计金属结构要避免电位差大的金属材料直接接触, 以免发生电偶腐蚀;如果两种不同电位的材料无法避免接触, 应该尽可能使阳极部分面积大一点, 阴极部分面积小一些。 (4) 采用阴极保护防止应力腐蚀的产生, 导电的介质中将设备的金属联接到直流电源的负极上, 通以电流, 进行阴极极化。 (5) 选择合适的材料作为表面保护层, 把金属表面和腐蚀介质分开, 阻止金属表面层微电池的作用。
2.3 冶金因素方面的防护
对于每种金属材料、合金, 都有产生应力腐蚀的特征介质, 因此设计制造压力容器时, 要合理选用材料, 避免使用对应力腐蚀敏感的金属材料。奥氏体、铁素体和马氏体不锈钢的应力腐蚀特征都是不一样的, 要根据不同的腐蚀介质来进行选择。
2.4 使用过程中进行防护
压力容器的使用过程中要注重应力腐蚀的防护。 (1) 做好设备的清洗, 清洗过程中, 要选择合适的清洗剂, 防止设备与清洗剂发生化学反应;同时, 设备都是根据特定的工况设计的, 在清洗过程中, 不用随意改变工况。 (2) 正确使用缓蚀剂, 缓蚀剂可以改变腐蚀环境的性质, 它改变介质的酸碱度, 促进阴极或者阳极的极化, 从而阻止氢的入侵。 (3) 优化操作流程, 如果操作压力波动过大, 过于频繁, 可能会产生疲劳腐蚀, 从而更容易产生应力腐蚀断裂。因此, 操作的过程中, 应尽量避免操作压力过大和过于频繁的情形。 (4) 加强对员工的技能培训, 提高员工的安全意识, 规范操作流程, 正确使用和维护压力容器, 延长其寿命, 避免各种风险的发生。
3 结语
应力腐蚀对压力容器的安全运行危害特别大, 在设备的使用过程中, 要严格按照操作流程进行操作, 不允许违规操作的现象。另外还应该做好定期的检测维护, 在压力容器维护的过程中, 严格执行有关章程的标准, 根据检修规定, 细致地对设备进行检查取样, 掌握压力容器在运行中出现的问题以及应力腐蚀的发展情况, 如果发现问题, 及时进行探讨, 研究出最佳的解决方案, 防止腐蚀继续扩大, 确保容器安全平稳地工作。
参考文献
[1]杨洲, 李明君.浅析压力容器应力腐蚀及其控制措施[J].内蒙古石油化工, 2007 (5) .
[2]于斐.压力容器的应力腐蚀及控制[J].管道技术与设备, 2005 (2) .
[3]李振森.压力容器的应力腐蚀破裂与安全运行管理[J].江汉石油职业大学学报, 2011, 24 (3) .
压力容器腐蚀的影响与预防措施 篇4
1晶间腐蚀因素与预防措施
压力容器,晶界活跃度较高,临近区域生成的腐蚀现象也就难以避免。而晶粒则具有相对较小的腐蚀性,这种腐蚀便是晶间腐蚀。这种腐蚀的破坏作用在于通过晶粒结合来降低金属的机械刚度。此类腐蚀通常不会影响压力容器表面的金属光泽,但会直接削弱压力容器的力学性能,因此危险性较高。对晶间腐蚀的预防主要包括几方面:首先,对焊缝化学成分进行调整,加入钛或者铌等稳定元素降低碳化铬的形成概率;其次,通过对焊缝中碳含量的控制降低铬的碳化概率, 通常以0.04% 以下为好,也就是“超低碳不锈钢”材料[2];第三,确保温度的冷热极端不影响到碳析出。
2缝隙腐蚀因素与预防措施
压力容器设备是由若干金属构件共同连接,螺钉、铆、 焊等是制造压力容器的必要手段。然而这些部件的应用必然会导致诸多缝隙的出现,腐蚀也就由此而生。对缝隙腐蚀的预防,首先减少缝隙数量,多用低琉璃橡皮垫圈等致密填料; 其次选用抗缝隙腐蚀的材料;第三就是应用电化学保护法弱化金属内外的短路腐蚀率。
3小孔腐蚀因素与预防措施
小孔腐蚀是压力容器局部腐蚀的一种,这种小孔腐蚀的不断扩大是致使压力容器金属面大片腐蚀的主要原因。对于腐蚀速度的影响,浓度、温度等均为重要元素。它在腐蚀发生之前,金属表面首先形成直径达微米的微型凹陷,继而逐渐扩大成为“小孔”[3]。对此的预防,应采用含钼的不锈钢材料, 并应用电化学保护法或者缓蚀剂对金属进行保护。
4电偶腐蚀因素与预防措施
一旦电解质溶液同时侵入两种不同的金属材料,则会受到电位差的影响而使电子在两种金属之间互流,电偶电流的产生会增加低点位金属的溶解速度,而高电位金属的溶解则相对缓慢,这种腐蚀便是电偶腐蚀。对此的预防,首先应当尽量保证两种金属电极电位的相似性;其次,扩大阳极金属面积并缩减阴极金属面积;第三,通过垫片或者涂漆对金属做绝缘处理并增大介质电阻;第四,应用阴极保护法进行保护。
5脆性腐蚀因素与预防措施
压力容器材料受到循环或脉动应力与腐蚀介质同步作用下可能出现脆性腐蚀,这种腐蚀并不明显,但相对更为严重。 无论金属材料是活泼还是钝化状态,均可能发生脆性腐蚀。 对此的预防首先要尽量选择抗腐蚀疲劳性能较强的材料;其次应当对金属表面进行喷涂或者镀层处理;第三,使用氮化、 喷丸等方式对金属表面进行强化。
6氢裂腐蚀因素与预防措施
压力容器碳钢与低合金钢处于含有硫化氢的环境当中时, 腐蚀发生的化学反应致使氢侵入材料当中生成的裂纹便是氢裂腐蚀。氢裂腐蚀的开裂方向多源于金属次表面并且呈无规则状,断面也多垂直于主应力方向。一旦硫化氢环境下的材料为碳钢或者低合金钢,则钢板脆化现象便会发生。对此腐蚀的预防方式为:首先,可以弱化金属材料的静强度性能;其次, 减小对材料的加载压荷强度;第三,加大对介质材料除氢处理力度。
7应力腐蚀因素与预防措施
应力腐蚀现象指的是金属材料或结构受到静拉伸应力以及腐蚀作用下生成的破坏现象。这种腐蚀具有破坏性的脆性, 且之前并无明显征兆。对此的预防主要包括四方面:第一, 降低应力并除去残余;第二,尽量选择耐应力腐蚀材料;第三, 加强阴极保护力度;第四,应用缓蚀剂或者去除介质当中的有害成分。
8总结
综上所述,使用过程中要加强日常维护保养,针对运行中可能出现的异常现象制定应急措施。唯有保证抗腐蚀措施有效且到位,才能最大程度保证压力容器的安全运行。
参考文献
[1]王岚,姜德林.压力容器常见腐蚀破坏的机理及预防措施[J].黑龙江科技信息,2014(05):51-25.
[2]王启舟.浅谈在用压力容器腐蚀分析及预防措施[J].科技创新与生产力,2013(05):73-75.
压力腐蚀 篇5
压力容器是化工生产中广泛使用并很重要的特种设备, 压力容器将会产生各种各样的腐蚀, 由于操作条件 (介质、温度和压力) 的不同, 而在实际操作过程中, 严重地影响着压力容器的安全运行和使用寿命, 据有关资料统计表明, 由于腐蚀发生爆炸事故的占66.7%, 甚至会引发爆炸事故造成人员伤亡和财产损失。
压力容器的腐蚀是压力容器与环境的反应而引起的材料的破坏或变质, 因为绝大多数压力容器都是由金属材料构成, 所以其腐蚀主要为金属腐蚀。金属腐蚀按机理分可分为化学腐蚀和电化学腐蚀, 按破坏形态可分为均匀腐蚀和局部腐蚀, 其中局部腐蚀包括均匀腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、氢致开裂、缝隙腐蚀、腐蚀疲劳和磨耗腐蚀等。因此, 对金属腐蚀的规律性有所了解, 有助于分析形成压力容器腐蚀的原因, 以便采取相应的防腐措施, 提高压力容器的安全使用性, 和对其在运行过程中出现的缺陷性质作出正确的判断。
1 影响压力容器金属腐蚀的主要因素
金属腐蚀过程因素互相影响、互相制约, 关系复杂, 主要包括介质、温度、压力、流速等外部条件, 和压力容器中金属及合金成分、杂质含量和表面状态等内在因素。
1.1 金属材料本身
金属腐蚀的发生首先是由金属本身的化学性质决定的。实验研究和生产实践证实, 合金的腐蚀速度与合金含量有密切关系, 因此压力容器中的夹杂物会加速金属的腐蚀。其次, 压力容器的金属表面光洁度和晶型对其腐蚀也有很大的影响, 表面越粗糙, 越易腐蚀;表面有氧化膜则耐腐蚀。金属的晶粒越粗, 压力容器腐蚀越快;反之, 则较慢。再者, 压力容器金属在制造过程中的冷、热加工 (如冲压、锻造、焊接等) 变形, 产生较大的内应力, 内应力的存在会促使腐蚀过程的加速, 在有硫化氢等场合还会引起应力腐蚀破裂。
1.2 环境因素
在化工生产中压力容器会接触到酸、碱、盐、水、氧等具有一定腐蚀性的介质, 而不同的金属材料对腐蚀介质有一定的适用范围。如碳钢在稀硫酸中会很快溶解, 但在浓硫酸中很稳定;不锈钢在中、低浓度硝酸中很耐蚀, 但不耐浓硝酸的腐蚀。因此, 在压力容器的使用过程中介质的种类、化学成分、浓度、pH值、杂质、水分和含氧量都必须做到合适的控制, 最大程度的对容器进行保护。
另外, 温度、压力和流动速度也是影响压力容器腐蚀的重要环境因素。介质的温度越高, 压力越高, 腐蚀越快。因为腐蚀是一种化学反应, 温度升高加速了溶液的对流, 扩散速度增大, 使浓度极化降低, 同时电解液电阻下降, 所以使腐蚀电池的反应加快。一般来说, 每升温10℃, 腐蚀速度就会增加1-3倍。此外介质的流动速度越快, 腐蚀越快。溶液流速的增加, 强化了物质的扩散和对流, 同时也加速了腐蚀产物的脱落或对保护膜的冲刷, 从而产生旋涡、湍流、空泡引起严重的冲击磨损和空泡腐蚀。
2 预防压力容器金属腐蚀的措施
2.1 主体材料的选用
根据压力容器不同的用途和所处的介质、温度和压力情况, 在压力容器的制作过程中, 选择不同的材料组成耐蚀合金, 或在金属中添加合金元素提高其耐蚀性可以防止或减缓金属的腐蚀。例如, 在钢中加入镍制成不锈钢压力容器可以增强防腐蚀能力。除了介质的腐蚀性与选材有直接关系外, 介质的易燃程度和毒性程度也直接决定着选材。如Q235-A.F不得用于制造易燃介质容器, Q235-A不得用于制造液化石油气容器, Q235-A或Q235-B不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器。总之, 压力容器主体材料的选用不仅要根据容器的工作压力和工作温度及标准与规范的允许范围, 而且还应特别注意介质特性对材料性能的影响。
2.2 设计合理的结构
消除可能引起腐蚀介质积聚的缺口, 并注意设备金属的组织, 为了防止设备在运行过程中腐蚀, 设计中尽量减少应力集中。应避免采用会引起电偶腐蚀、缝隙腐蚀、冲刷腐蚀, 底部出口必须能排净残液, 以防残留液的腐蚀, 为的是避免容器中出现死角引起积聚沉淀物的腐蚀, 避免采取应力腐蚀等腐蚀破坏的不合理结构。
2.3 缓蚀剂法
在腐蚀性介质中加入少量能使金属腐蚀速度降低甚至完全抑止的物质称为缓蚀剂, 缓蚀剂是一种方法简便、经济效果较好的防腐技术, 目前已广泛用于石油、化工、机械、钢铁、动力和运输等工业部门, 解决了不少严重的腐蚀问题。
缓蚀剂的保护效果随着被保护金属和腐蚀环境而异, 并且各种缓蚀剂有其一定的适用范围。只有选择正确、用量适当才能真正起到缓蚀的作用, 否则无效。例如, 对于钝化能力很弱的金属, 采用阳极性缓蚀剂, 不仅无效, 反而会促进腐蚀;一些多种金属组合的结构, 应该选择对几种金属能同时起保护作用的缓蚀剂, 或者采用能分别抑制有关金属的复合缓蚀剂。必须注意的是, 强酸中即使加有缓蚀剂, 仍然有较大的腐蚀速度, 所以一般只适用于除锈或去垢等短时间的酸洗场合, 而不宜用作长期保护。
2.4 电化学保护
它和其他防腐方法一样, 有其局限性, 但在一定条件下使用得当, 则能获得良好的保护效果, 且比较经济。电化学保护是根据金属电化学腐蚀原理对金属设备进行保护。按照作用原理不同, 可分为阴极保护和阳极保护两类。
阴极保护又分为外加电流阴极保护 (电保护) 和牺牲阳极保护 (护屏保护) 两种, 两者在原理上完全相同, 所区别的只是使被保护金属阴极极化而输入的阴极电流, 前者靠外加直流电源, 后者靠另一个电位更负的金属的腐蚀溶解。阴极保护比较适宜于腐蚀性不太强的介质, 如海水、土壤、中性盐溶液。在强腐蚀介质中, 由于电能或护屏材料的消耗太大, 不经济。电保护是利用外加电源来进行保护的, 显然可以有很大的功率, 因此比护屏保护的适用范围更为宽广, 同时电保护还可以根据保护情况随时调节电流的大小。但是电保护需要一套直流电源和附属的电器装置, 基本投资远高于护屏保护, 所以究竟选用哪种保护方法要视具体情况而定。这种保护方法广泛应用于船舶、地下管道、海水冷却设备、油库以及盐类生产设备的保护;在化工生产中的应用也逐年增多, 如碳钢制碱液蒸发锅, 保护前40-50天后焊缝处产生应力腐蚀破裂, 保护后2年多未发现破裂;合成氨冷却器, 无保护时只能使用一年, 保护后腐蚀基本停止。
阳极保护是利用金属在电解质溶液中依靠阳极极化建立钝态的特性而实施的保护方法。它与外加电流阴极保护一样, 也用外加电流供电, 所不同的是被保护设备接电源的正极, 辅助电极接负极, 是一种保护效果好而又经济的防腐方法。阳极保护的适用范围较窄, 主要用于氧化性介质中对钢铁进行保护。在强氧化介质中使用得当时, 常常可以获得很高的保护效果, 并且比较经济。如有机酸中和罐、硫酸贮槽、碳化塔冷却器等。
2.5 衬里
衬里是一种综合利用不同材料的特性、具有较长使用寿命的防腐方法。根据不同的介质条件, 大多是在钢铁或混凝土设备上选衬各种非金属材料。对于温度、压力较高的场合, 可以衬耐蚀金属 (如不锈钢、钛、铅、铜、铝等) 。其中应用最广泛的是在碳钢设备表面衬陶瓷、石墨砖板、橡胶、玻璃钢以及搪瓷等。
3 管理维护
在管理和维护过程中, 化工企业一定要做好定期检查、取样, 严格根据压力容器检修的有关规定, 严格执行相关压力容器的使用法规, 掌握压力容器在运行中腐蚀情况和运行缺陷, 为确保压力容器的安全运行与维护, 延长设备的使用寿命, 发现问题就及时采取补救措施, 以防止设备继续遭到腐蚀。
4 结论
为减缓或抑制腐蚀破坏, 确保设备的正常运行, 可以对腐蚀形态进行分析和研究, 采取有效的防范措施, 但前提要弄清压力容器腐蚀破坏原因, 压力容器腐蚀对设备的安全运行威胁极大, 不容忽视。
摘要：压力容器作为化工企业中一种常见的设备, 在很多的化工领域有着重要的作用, 但是由于化工工业的特殊性, 压力容器会受到各种腐蚀, 甚至影响正常的生产活动。本文就压力容器的腐蚀影响因素进行了分析, 并重点对腐蚀的预防措施进行了阐述。
关键词：压力容器,金属腐蚀,腐蚀与防护
参考文献
[1]黄煌辉.防止化工压力容器腐蚀破坏的措施[J].安全与健康, 1996 (04) .
[2]唐超.压力容器的安全可靠性设计[J].石油化工设计, 1997 (01) .
[3]王文波.浅谈压力容器的安全管理[J].中国氯碱, 1999 (07) .
压力腐蚀 篇6
1 化工压力容器的腐蚀类型
金属材料的腐蚀按照腐蚀机理可分为物理腐蚀、电化学腐蚀和化学腐蚀, 按照破坏形式分为全面腐蚀和局部腐蚀, 按照腐蚀环境可分为高温腐蚀、湿腐蚀、土壤腐蚀、酸腐蚀、碱腐蚀、氧腐蚀等多种类型。根据腐蚀过程的特点将常见化工压力容器的腐蚀分为以下几类。
1.1 物理腐蚀
是指单纯的物理溶解造成的金属损坏。这种腐蚀不是由化学或电化学反应引起的, 而是液态金属中发生的物理腐蚀, 造成金属物理溶解。比如盛放熔融锌的钢制容器, 就会被液态锌溶解导致损坏。
1.2 化学腐蚀
是指金属表面与非电解质发生纯化学反应而引起的破坏。通常发生在一些干燥气体和非电解质溶液中。属于干腐蚀, 腐蚀过程无电流产生。包括高温氧化, 即金属在高温和环境中氧的作用下生成金属氧化物。引起高温氧化的介质通常包括O2、CO2、H2O、SO2、H2S等。高温氧化的特殊形式是高温硫化, 金属在含硫介质和高温的共同作用下会生成金属硫化物。在高温和碳环境中, 钢铁与碳化物接触发生分解生产游离碳, 使钢表面氧化膜破损, 并渗入钢中生成碳化物。乙烯裂解炉炉管和合成氨装置的转化炉炉管容易发生次现象。在高温和环境中O2、H2O、H2作用下, 使碳钢和低合金钢中钢表面发生脱碳现象, 造成表面硬度下降, 疲劳极限降低。
1.3 电化学腐蚀
指金属表面与电解质溶液发生电化学反应, 是湿反应, 反应过程有电流产生。通常按照电化学机理进行的腐蚀都会有阳极氧化反应和阴极还原反应, 电化学腐蚀是一种最常见的腐蚀, 既可以是单一电化学反应, 也可以是环境、机械和电化学共同作用的复杂过程。
常见的电化学腐蚀类型包括点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、氢致开裂、氢腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀等。
1.3.1 氢致开裂
这是一种在湿硫化氢环境下对钢的损伤形式, 与钢发生电化学腐蚀反应产生氢原子, 进入钢内部缺陷部位, 聚集成氢分子, 使局部压力升高。主要在塑性夹杂物部位开裂、裂纹有分段并平行于钢板表面。炼油装置中容易发生氢致开裂的设备有汽油稳定蒸馏塔顶冷凝器、汽提塔塔顶泠凝器、加氢脱硫装置中的成品冷却器、油田集输油管线等。
1.3.2 应力腐蚀
压力容器的应力腐蚀又称腐蚀破裂, 这种破坏形式是指承压特种设备在腐蚀性介质作用下, 引起金属器壁由厚变薄, 材料组织结构发生改变, 机械性能降低, 导致承压设备损坏。
压力容器本身要承受巨大的拉伸应力, 同时由于开孔和焊缝位置的应力集中、残余应力, 再加上容器本身的工作介质往往具有腐蚀性, 使得压力容器壳体发生破裂。在拉伸应力和腐蚀介质共同作用下形成腐蚀破裂。腐蚀使金属材料有效面积减少、表面形成缺口、造成应力集中;应力同时会加快腐蚀进程, 使表面缺口向深处扩展, 最终导致断裂。应力腐蚀断裂往往无明显变形, 一般突然发生脆性断裂, 危害性非常大。
2 化工压力容器腐蚀的相关因素
金属腐蚀过程取决于压力容器中金属及合金的成分、杂质含量和表面状态等内在因素, 同时受到介质温度、压力、流动速度、介质浓度等外部条件的影响, 这些因素互相作用、相互制约。
2.1 压力容器本身特性
金属本身化学特性决定了金属的腐蚀。合金在特定的腐蚀环境中都会产生腐蚀, 腐蚀速度与合金含量密切相关, 金属表面状态和晶型也会影响腐蚀。压力容器中杂物也会加速金属腐蚀。金属品粒越粗越容易腐蚀。金属在加工过程中冷、热加工, 受到冲压、焊接、煅烧等影响, 出现变形, 产生较大内应力;深拉、冲孔、焊接等制造过程也会产生残余应力, 这些都会加速腐蚀过程, 特别是硫化氢环境里更易引起压力腐蚀破裂。
2.2 环境因素造成压力容器腐蚀
化工生产过程使压力容器的运行环境存在一定腐蚀性, 如酸、碱、盐、水、氧等介质。介质的温度越高, 压力越高, 腐蚀速度越快;介质流动速度越快越容易腐蚀。因此要根据金属材料对腐蚀介质的适用范围, 控制好合适的介质种类、化学成分、介质浓度、杂质、水分、PH值、含氧量等参数。
压力容器设计结构不合理、选材不当、制造加工工艺不高、焊接残余应力等因素也会影响金属腐蚀。腐蚀介质和温度都会使压力容器产生应力腐蚀。
3 化工压力容器的防腐措施
3.1 选用合适的压力容器材料
根据压力容器使用的环境、介质、温度和压力情况, 在制造过程中, 添加合适的合金元素, 增加耐蚀性, 起到防止和减缓腐蚀的作用。注意介质特性对材料的影响。
3.2 缓蚀剂防腐
在腐蚀介质中添加低浓度下能抑制金属腐蚀的物质, 减慢金属腐蚀的速度。此方法应用最广泛, 加入缓蚀剂, 在电极表面形成钝化膜或吸附膜, 加快电化学腐蚀的极化程度, 降低腐蚀电流, 需要根据要保护的金属种类、腐蚀介质来确定缓蚀剂的种类。
3.3 在金属表面涂保护层
可在金属表面涂非金属或金属保护层, 将金属与腐蚀介质隔绝开, 达到防腐蚀的目的。一般涂抹油漆、塑料、沥青、高分子材料等非金属保护层。用电镀、热镀、化学镀等形成金属保护层。
3.4 做好压力容器管理维护
除了采用相关措施预防压力容器的腐蚀之外, 最根本的还应该注重压力容器的维护。化工企业要严格执行有关压力容器使用法规, 根据压力容器检修的有关规定, 做好定期检查、取样, 掌握压力容器在运行中缺陷的发展和腐蚀情况, 对发现的问题及时采取补救措施, 防止设备继续腐蚀, 延长使用寿命, 确保压力容器的安全运行与维护。
压力容器运行和使用过程, 要反复受压、卸压, 同时受到外部环境和腐蚀介质的侵害, 很容易发生腐蚀, 定期全面地检查压力容器, 及早发现隐患, 是压力容器安全运行的有力保障, 也是避免事故发生的有效措施。
参考文献
[1]周全根, 丁香鱼, 宋廷钰, 惠宁.石油化工压力容器用钢的选择探究[J].中国科技博览, 2012.23
压力腐蚀 篇7
人工神经网络是2 0 世纪4 0 年代后出现的,它是由众多的神经元可调的连接权值连接而成,具有大规模并行处理、分布式信息存储、良好的自组织自学习能力等特点,仅通过一定量的样本训练即可实现复杂函数映射的优点。因此,近年来信息处理、模式识别、智能控制及系统建模等领域得到了迅速发展［1］。
人工神经网络之所以吸引众多科学家和工程师的研究和应用,主要是它往往能解决传统方法很难解决或不好解决的问题。由于管道的安全越来越受到重视［2］,近年来,国内外学者探索将ANN的方法引入到输油气管道的剩余强度预测中,针对传统方法难以解决的问题进行了研究,并取得了一些成果,为腐蚀管道剩余强度预测的神经网络方法开辟了道路［3］。
A. A. Chojaczyk等将BP神经网络与有限元分析技术相结合,研究中考虑了腐蚀深度、腐蚀间距对管道极限承载力的影响。研究发现神经网络对剩余强度的预测有较好的效果［4］。Mohammed S. El -Abbasy等利用46 个试验数据建立起样本库,对神经网络进行训练。研究显示,神经网络预测正确率达到了90% ,取得了令人满意的结果［5］。R. C. C.Silva等用3 层BP神经网络对含有环向裂纹管道进行了研究。经过误差分析表明,BP神经网络可以预测出管道的极限承载力［6］。A. Hosni Elhewy等人利用神经网络拟合极限状态方程。并将该法应用于实际工程当中［7］。
由于遗传算法具有全局搜索的特性且不依赖梯度信息［8］,所以用它优化神经网络,可以较好的克服B P网络自身容易陷入局部寻优的问题,有效提高神经网络的泛化性能［11］。所以本文利用遗传算法对神经网络的权值和阈值进行优化,把最佳组合权值和阀值隐含在网络的连接中,从而更加精确的预测管道的失效压力。
1 模型建立
BP神经网络,即反向传播网络,是一种多层前馈神经网络。据统计,80% ~ 90% 的神经网络模型采用了BP网络或其变化形式,BP网络是前馈网络的核心部分,体现了神经网络中最精华、最完美的部分［9］。
基于遗传算法优化的BP神经网络的原理如图1。
1. 1 网络层数的选择
BP神经网络是由输入层、输出层和隐层组成,并且各层之间是全连接的。根据Robert Hecht -Nielsen提出的Kolmogorov的多层神经网络映射存在性定理,本文选择管道失效压力的3 层BP神经网络进行全局映射。只增加隐层数可以降低误差,提高计算精度,但是增加隐层数目会使网络结构变得复杂,从而增加了网络权的训练时间。而提高精度也可以通过增加隐层的神经元数目来实现,训练学习效果也随着隐层神经元数目的增加而增加,且更容易观察和调整。
1. 2 神经元个数的确定
网络的输入层、输出层的神经元个数由问题本身特点来确定。实际中隐层的神经元个数并没有一个理论指导,是通过不同的神经元个数的网络训练误差来确定,在能够有效解决问题的前提下,再加1 ~ 2个神经元以加快网络的收敛速度。隐层节点数过少的情况,该神经网络的获取信息的能力太弱,不足以体现训练集和预测集之间的关系; 但是隐层节点数过多,使网络中非规律性的信息也被学习,相反降低了网络的泛化能力。
根据Kolmogorov定理可以确定隐层节点数经验公式如下［10］:
式中: m为隐层节点数,n为输入节点数,l为输出节点数,α 为1 ~ 10 之间的任意常数。网络拓扑结构如图2。
根据图2 中的3 层神经网络拓扑结构。第一层为输入层,其中每一个节点都连接到了输入层,并传输倒下一层,第二层为隐层,每一个变量代表一个语义变量y1、y2等,目的在于计算输入层到隐层之间的链接权值wij,第三层为输出层,目的在于计算每个规则的适应度值,即隐层到输出层的链接权值wjk。假设隐层神经元输出为yi,输出层神经元为zk,则数学表达式如下:
式中: netj表示第j个隐层神经元的输出; netk表示第k个输出层神经元的输出。
为了能更加精确的预测非线性复杂函数,需要不断调整权值与阀值来减少方差的方法,网络的训练函数为:
式中: Znk指的是第n个学习样本的第k个元素,Znk0指的是相应的真实输出值,p指的是训练的样本量,L指的是管道的长度。
2 实例分析
以兰成渝管道中成县到广元段在8 年之间检测的数据为例,取其中80% 的数据来训练网络,其余20% 进行测试网络。文中由7 个输入参数来计算对管道失效压力的影响,输入层神经元个数为7 个,即管道的直径、壁厚、屈服强度、径向腐蚀速率、轴向腐蚀速率、腐蚀深度和腐蚀长度。神经细胞的输出层数为1,为管的失效压力。
2. 1 网络学习函数的对比分析
通过对管道的灵敏度分析可以知道,影响管道失效压力的因素主要有腐蚀缺陷深度、腐蚀缺陷长度、管径、壁厚、管材的屈服强度、径向腐蚀速率、轴向腐蚀速率。
由于这7 个参数的大小不同,导致在训练过程中的地位不同,为了避免在网络训练过程中奇异样本数据导致的网络训练时间增加、无法收敛或者收敛比较慢的情况出现,为了每一个样本数据在学习训练过程中都有同样重要的地位,需要对网络样本数据进行归一化处理。logsig函数为可微函数,非常适合于利用BP算法训练网络。考虑到logsig函数值在接近0、1 的时候变化比较缓慢,曲线趋向于平稳,那么为了减少计算时间我们要将输入数据等效变换到0. 1 ~ 0. 9 之间,在这个范围内logsig函数值变化比较大,这就使得收敛速度大大加快,从而改善了网络的性能。
由图3 可以看出,当输入数据变换在0. 1 ~ 0. 9之间时,网络通过最少的训练次数达到了最初设定的均方误差10－ 8,时间提高68% ; 当输入的变换数据在0 ~ 1 时网络收敛效果减弱,当变换数据在0. 2 ~ 0. 8 时,收敛效果最差。不同的数据变换导致的收敛时间、学习次数如表1。
1) Levemnerg - Marpuardt算法的BP网络
Levemnerg - Marpuardt算法适用于求解非线性寻优问题,其本质上是拟牛顿方法。
设误差平方和为:
式中: ε 表示以 εp为元素的向量,p表示p个元素的向量。假设当前为wold,向新位置wnew移动,在移动过程中wold- wnew足够小,则将展开成一阶Tay-lor级数公式:
其中,Z表示为:
综上,误差计算函数( 10) 可以表示如下:
对wnew进行求导求E的最小值,如下:
对于( 14) E的表达式,用矩阵元素Hessian表示为:
式( 15) 可以改写成误差形式为:
求E的极小值,E对wnew求导。
在计算过程中,通过调节 λ 的大小,最初任意选定一个 λ 大小,每一步观察E的大小变化,如果( 16) 中误差减小,那么就保留此时的wnew,反之如果误差增加,那么保留之前的wold,使 λ 增大10 倍,重复这个步骤,直至误差E达到要求的精度为止。
基于L - M算法的BP神经网络对腐蚀管道失效压力值进行预测,得到失效压力的预测值与期望值之间的差别,从而得到二者的误差百分比,如图4。
2) 加入动量项( Momentum) 与自适应学习率相结合的BP网络
加入动量项是建立在误差反传基础之上的,在误差反传过程中,需在变化权值的基础上加正比于变化的权值量,并以此权值继续进行误差反传工作,实质上就是将最后一次权值的变化以一个动量项的形式来表达,这是为了加入动量项之后使误差反传向着误差曲面的平坦区域进行,此时,将会变得很小。带有附加动量项的权值公式如下:
式中: k为网络的训练次数,mc为附加动量因子,为网络的学习率。
在标准的BP网络中,学习率被设置为定值,然而在比较平坦的区域,学习率过大会使计算量过大,造成无谓的计算,在比较剧烈的区域,希望学习率小一点,以提高学习的能力,所以将学习率设置为一个定值有很大的误差。所以给出一种自适应学习率的调整公式如下:
基于加入动量项( Momentum) 与自适应学习率相结合的BP神经网络进行腐蚀管道失效压力值的预测,得到失效压力预测值与期望值之间的差距,进而得到失效压力数值预测误差百分比值。如图5。
3) 共轭梯度法( Conjugate Gradient)
共轭梯度法,即通过改变梯度来改变训练速度和性能的训练算法。共轭梯度算法不再是沿着梯度的负方向传播,而是沿着共轭的方向进行,把前一点的梯度值乘以一个系数加在现在的点上,形成一个新的搜索方向,共轭梯度法是将过去的梯度算法和现在一点的梯度法综合在一起,从而形成新的搜索方向。得到的误差百分比情况如图6。
通过对不同训练算法的神经网络的预测能力的计算和对比分析可以知道,基于Levemnerg -Marpuardt算法BP神经网络的预测值与期望值的误差比例最小,最大均方误差为0. 081,最大均方误差减小80% ,预测能力相比最好,可以达到很好的预测效果,Conjugate Gradient算法的均方误差最大,达到了0. 4,Momentum and adaptive learning rate算法介于两者之间为0. 3。见表2。所以选择Levemnerg- Marpuardt学习算法的BP神经网络。
2. 2 失效压力的预测及对比分析
根据以上分析确定了网络参数的归一化范围、网络的学习算法和网络的拓扑结构。对BP神经网络及GA - BP神经网络进行计算和预测管道的失效压力,比较三者的误差值及收敛效果,如图7。
由图7 可以看出,相比较GA - BP的误差最小,收敛速度相当,通过最大的学习次数( 1000 次) 进一步对比分析网络的收敛时间及最大均方误差,如表3。
遗传算法优化的BP神经网络使BP网络的泛化能力大大提高,最大均方误差为6. 12% ,在保证安全的前提下,计算精度较高。
BP神经网络的预测值和Modified B31G计算结果与真实值误差均较大,而GA - BP的预测值与实际结果的相对误差最大为6. 12% ,有很好的一致性。
综上所述,利用GA - BP网络进行失效压力函数的预测具有很高的可信度和精确度。可以克服Modified B31G的一定的保守性,如图8。
3 结论
1) 通过对GA - BP神经网络的训练参数归一化不同范围的对比分析,得出归一化范围在0. 1 ~0. 9 范围时可以有效避免奇异样本数据对网络学习效果的影响,收敛次数最小为70 次,时间提高了68% ,有利于神经网络对所有数据的充分高效的学习。
2) 通过对比分析神经网络学习函数及隐层单元节点个数对误差大小、运行时间及收敛情况的影响,得到在该模型中网络使用Levemnerg - Marpuardt学习算法以及节点个数n = 3 为最佳的网络拓扑结构,相较于其他拓扑结构,最大均方误差减小80% 。