管道作為輸送石油、燃氣等能源的安全經(jīng)濟的手段在我國得到了日益廣泛的應(yīng)用，其腐蝕問題已愈來愈引起人們的關(guān)注，其中，因雜散電流引起的管道腐蝕已成為主要的原因之一。因此，為預(yù)防事故發(fā)生，確保人民生命財產(chǎn)的安全，對埋地鋼質(zhì)管道的雜散電流腐蝕檢測技術(shù)進行研究已勢在必行。課題緊緊圍繞埋地鋼質(zhì)管道的雜散電流腐蝕問題開展了深入的理論與實驗研究，通過分形集合理論，在實驗研究基礎(chǔ)上，建立了埋地鋼質(zhì)管道的雜散電流腐蝕檢測技術(shù)，提出了基于分形維數(shù)的埋地鋼質(zhì)管道雜散電流腐蝕剩余壽命的預(yù)測方法，取得了以下研
究成果：
(1)對雜散電流的腐蝕機理做了初步研究，提出實驗室模擬試驗方案，研究了不同土壤環(huán)境下雜散電流對試片腐蝕速率的影響規(guī)律。
(2)通過數(shù)字圖像處理技術(shù)提取腐蝕形貌圖像的腐蝕特征，并應(yīng)用分形理論，計算腐蝕形貌的分形維數(shù)。研究表明，雜散電流腐蝕形貌具有明顯的分形特征，分形維數(shù)可作為定量描述腐蝕形貌特征的參數(shù)。
(3)研究不同土壤環(huán)境下雜散電流對試片表面腐蝕形貌圖像分形維數(shù)的影響規(guī)律。通過試驗數(shù)據(jù)的多元回歸分析及顯著性檢驗，表明在一定條件下，腐蝕速率與分形維數(shù)之間存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系。
(4)針對均勻腐蝕、局部腐蝕及點蝕三類典型腐蝕形態(tài)，分別建立了三種缺陷處的金屬腐蝕速率與腐蝕時間乘積的定量關(guān)系，得到以分形維數(shù)表征的腐蝕時間表達式，提出了基于分形維數(shù)的管道剩余壽命預(yù)測新方法。
(5)開發(fā)了基于分形維數(shù)的管道剩余壽命預(yù)測軟件，詳細介紹了軟件系統(tǒng)的主要功能模塊以及實現(xiàn)技術(shù)，并對軟件進行了測試。測試結(jié)果表明：軟件操作簡便，分析結(jié)果可靠，具有一定實用性。
關(guān)鍵詞：管道；雜散電流；分形；剩余壽命；數(shù)字圖像處理
