CN103198210A

CN103198210A - 一种天然气管道减阻内涂层检测评价方法及设备

Info

Publication number: CN103198210A
Application number: CN2013100725618A
Authority: CN
Inventors: 马卫锋; 罗金恒; 赵新伟; 蔡克; 陈志昕
Original assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Tubular Goods Research Institute
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Tubular Goods Research Institute
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2013-07-10

Abstract

本发明提供了一种天然气管道减阻内涂层检测评价方法及设备，所述方法包括如下步骤：(1)检测天然气管道减阻内涂层的多项评价指标，获得定性和/或定量检测结果；所述评价指标包括多项一级评价指标，各一级评价指标分别包括多项二级评价指标；其中：所述一级评价指标包括：涂层本身性能评价指标、涂敷过程因素评价指标、服役环境条件评价指标和涂层老化评价指标；(2)根据步骤(1)所述各评价指标的权重以及所得检测结果进行模糊变换处理，得出对天然气管道减阻内涂层的综合评价结果。

Description

一种天然气管道减阻内涂层检测评价方法及设备

技术领域

本发明是关于一种天然气管道减阻内涂层检测评价方法及设备。

背景技术

天然气管道减阻内涂层不但可将腐蚀性介质和管壁金属机械隔离开来，保护金属不受腐蚀，更重要的是能够降低管壁粗糙度，从而减小流动的摩擦阻力，增加输量。在设计输量一定时可以降低输送压力、扩大增压站间距、降低动力消耗、节约钢材和施工费用，降低维护费用，确保产品纯度，使管内壁不会造成沉淀物的聚积。但是，由于涂装生产过程中受表面处理和涂装工艺等因素的影响，往往会引起质点、针孔等缺陷，从而造成管道内壁腐蚀。另一方面，在服役过程中，管道内涂层服役状况受到的主要影响有以下几方面：

1、天然气粉尘磨损影响。由于天然气输送带有微量的天然气粉尘颗粒，其中400～600目的天然气粉尘99％是氧化铁，在管道内运行速度达到15m/s，对管道内壁具有一定的冲刷作用，是否有影响需要通过冲刷试验验证，确定天然气粉尘对管道内壁减阻涂层是否具有损伤作用。目前，内涂层没有内补口，内涂层边缘被不断地的磨损剥离，然后碎屑被冲刷到场站工艺设备中，在西气尔输场站工艺设备检修中，这种情况实际上是存在的。

2、环境应力的影响。内壁减阻涂层不可避免的受到天然气输送、土壤温度的影响，由于存在不同的热胀系数，内壁减阻涂层长期蠕变的结果，将对涂层内聚力产生一定的影响，会削弱内涂层的附着力，减小涂层使用寿命。

3、清管器通过的剥离作用。目前常规机械清管器对天然气管道内减阻涂层具有损伤作用，原因是聚氨酯皮碗和环氧树脂内减阻涂层之间存在极高的摩擦系数(μ＞0.25以上)和较大的过盈量，通过管道时足以对内涂层的产生较大的剥离作用。

以上影响将导致内涂层被剥离、划伤、脱落和表面光滑度下降，减阻效果下降。但是，因为管道内涂层由于无法直接检验、检查。所以，对在役管道内涂层可靠性评估和寿命评价尤为重要。

评价在役管道内涂层服役状况主要考虑的风险要素包括：涂层材料本身的性能、涂敷过程的重点工艺因素、涂层服役环境条件和内涂层本身的老化因素等，而这些主要风险要素本身又包含许多影响因素。如何使评价结果更接近客观现实，使得管道管理者对内涂层的服役状态有更清楚准确的认识，对管道内涂层的可靠运行具有重大意义。

发明内容

本发明的主要目的是建立一种能够评价在役天然气管道内减阻涂层服役状况影响因素的方法，评价结果接近于服役客观现实，使得管道管理者对内涂层的服役性能状态有更清楚准确的认识，确保内涂层服役的可靠性，并清楚影响内涂层服役状况的主要影响因素，为调整天然气管道运行参数提供依据，及时采取有效措施，避免内壁减阻涂层大效趋势恶化，从而达到延长内壁减阻涂层寿命的效果。

本发明的另一目的在于提供一种天然气管道减阻内涂层检测评价设备。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种天然气管道减阻内涂层检测评价方法，所述方法包括如下步骤：

(1)检测天然气管道减阻内涂层的多项评价指标，获得定性和/或定量检测结果；所述评价指标包括多项一级评价指标，各一级评价指标分别包括多项二级评价指标；其中：

所述一级评价指标包括：涂层本身性能评价指标、涂敷过程因素评价指标、服役环境条件评价指标和涂层老化评价指标；

所述涂层本身性能评价指标包括以下二级评价指标：附着力测试合格程度、盐雾性能测试情况、磨损系数测试情况、弯曲性能合格程度、硬度测试情况、气压起泡合格程度、水压起泡合格程度、浸泡性能测试情况、剥离性能合格程度；

所述涂覆过程因素评价指标包括以下二级评价指标：表面处理合格程度、干膜厚度测试情况、喷涂质量合格程度、涂装缺陷检测情况、涂敷环境条件情况、表面光洁度程度、涂层光泽度程度；

所述服役环境条件评价指标包括以下二级评价指标：天然气含腐蚀气体情况、天然气除尘效果程度、清管器检测损伤情况、快速泄压影响程度、输送压力变化情况、输送温度变化情况；

所述涂层老化评价指标包括以下二级评价指标：涂层服役年龄影响程度、环氧树脂热降解影响情况；

(2)根据步骤(1)所述各评价指标的权重以及所得检测结果进行模糊变换处理，得出对天然气管道减阻内涂层的综合评价结果。

本发明中，主要是采用模糊多层次综合评价方法对在役管道内涂层服役状况进行评价，其中首先从多方面分层次确定了目前影响在役管道内涂层服役状况的因素和问题，确定了各评价指标的权重，再通过模糊综合评判将多因素、多层次的复杂问题简化。利用本发明的方法，所得评价结果将更接近客观现实，使得管道管理者对内涂层的服役状态有更清楚准确的认识，对管道内涂层的可靠运行具有重大意义。

根据本发明的具体实施方案，本发明的方法中，步骤(1)中可以采用所属领域中各种已知的方法检测天然气管道减阻内涂层的多项评价指标，以获得定性和/或定量检测结果。譬如可参见《中华人民共和国石油天然气行业标准》的“非腐蚀性气体输送用管线管内涂层”。再譬如本领域常用的检测标准如下表所示：

表1 某服役5年天然气管道内涂层型式试验总结

其中：

涂层本身性能：依据SY/T6530《非腐蚀性气体输送用管线管内涂层》进行评价；

表面处理合格程度：依据GB/T8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》进行评价，应达到Sa2.5级，此级的定义为：钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和涂料等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑。

干膜厚度测试情况：根据SY/T6530标准，应大于购方规定的最小厚度，如没有规定最小厚度，干膜最小厚度应大于38μm。

喷涂质量合格程度：根据SY/T6530标准，涂膜应光泽，厚度和颜色均匀，且不应有任何的不规则。

涂装缺陷检测情况：应满足SY/T6530标准，无异常缺陷，如夹杂、流淌、流挂等。

涂敷环境条件情况(温度、湿度)：根据SY/T6530标准，涂覆过程中，钢管表面温度应保持在10℃～66℃之间。如果未采用加热促使固化，当涂覆区相对湿度应小于80％，否则涂覆操作应停止。

表面光洁度程度(铺纹深度、吸潮)：根据API RP 5L2《非腐蚀性气体钢质输送管道内涂层推荐做法》，锚纹深度按照购方需要而定，一般应在30～50μm之间。根据SY/T6530标准，在涂覆之前，管体表面应是完全干燥的。

涂层光泽度程度(光滑减阻效果)：根据SY/T6530标准，涂膜应光泽，厚度和颜色均匀。

天然气含腐蚀气体(H₂S、CO₂)情况：根据GB50251标准的规定，水露点应比输送条件下最低环境温度低5℃；烃露点应低于或等于最低环境温度；气体中硫化氢含量不应大于20mg/m³。

天然气除尘效果程度：根据GB50251标准的规定，进入输气管道的天然气必须清除机械杂质。根据GB17820-2012标准的规定，天然气中固体颗粒含量应不影响天然气的输送和利用。

清管器检测损伤情况：根据清管器类型和清管次数确定，钢丝刷型清管器较皮碗型清管器对涂层损伤更为严重，对于干线管道清管次数应小于1次/年。

快速泄压影响程度：根据输送管道泄压大小和频繁程度确定，一般情况下快速泄压次数较少，应少于5次/年。

输送压力变化情况：根据输送管道压力变化大小和频繁程度确定，查看每年输送压力记录，确定其最大压力和最小压力差值，并确定压力变化次数。

输送温度变化情况：根据输送管道壁温变化大小和频繁程度确定，查看每年输送压力记录，确定其最大压力和最小压力差值，并确定压力变化次数。

涂层服役年龄影响程度：根据涂层服役年限确定，服役时间越久，影响程度越大，小于5年几乎不影响，大于5年后随着年限增加影响程度加深。

环氧树脂热降解影响情况：根据涂层服役年限、压力、温度变化情况等情况综合确定，服役年限越久，影响程度越大，压力温度变化越大越频繁影响程度越大。

本发明中，完整系统地确定了影响在役管道内涂层服役状况的各主要因素指标，并进行归纳划分层次，确定各评价指标的权重，再进行多层次模糊综合评价，从而能够能够更为精准的反应出天然气管道内涂层服役状态。

本发明通过对内涂层实际涂装工艺分析和服役涂层性能影响重要因素分析，按照层次化的方法为在役天然气管道内涂层服役状态建立了评测指标体系。其中一级指标考虑了影响涂层服役状态的关键因素，包括涂层本身性能、涂覆过程因素、服役环境条件和涂层自身老化。二级指标是对一级指标的扩展和具体化，更具评价操作性，其中涂层本身性能参考SY/T6530-2002中的检测项目指标，涂覆过程因素包括了涂层涂覆工艺及出厂前质量是否合格检测的关键项目，服役环境条件考虑了影响涂层耐蚀性能、起泡、附着力和蠕变性能的关键影响因素，涂层老化重点考虑了服役年龄和环氧树脂的热降解。本发明所选用的指标可以综合的更为精确的对天然气管道内涂层服役状态进行评估。

根据本发明的具体实施方案，本发明的方法中，所述一级评价指标和二级评价指标的权重分别为：

其中各一级评价指标的权重分别为：涂层本身性能评价指标0.40、涂敷过程因素评价指标0.42、服役环境条件评价指标0.12和涂层老化评价指标0.06；

其中涂层本身性能评价指标的各二级评价指标的权重分别为：附着力测试合格程度0.27、盐雾性能测试情况0.18、磨损系数测试情况0.16、弯曲性能合格程度0.05、硬度测试情况0.03、气压起泡合格程度0.06、水压起泡合格程度0.03、浸泡性能测试情况0.08、剥离性能合格程度0.14；

涂覆过程因素评价指标的各二级评价指标的权重分别为：表而处理合格程度0.26、干膜厚度测试情况0.15、喷涂质量合格程度0.20、涂装缺陷检测情况0.19、涂敷环境条件情况0.11、表面光洁度程度0.05、涂层光泽度程度0.04；

其中服役环境条件评价指标的各二级评价指标的权重分别为：天然气含腐蚀气体情况0.48、天然气除尘效果程度0.16、清管器检测损伤情况0.16、快速泄压影响程度0.07、输送压力变化情况0.04、输送温度变化情况0.09；

其中涂层老化评价指标的各二级评价指标的权重分别为：涂层服役年龄影响程度0.75、环氧树脂热降解影响情况0.25。

根据本发明的具体实施方案，本发明的方法中，所述一级评价指标和二级评价指标的权重是采用层次分析法确定的。更具体地，其中先确定萨迪标度，依照本发明中所确定的各一级指标和二级指标分别两两对比，得到比较关系矩阵A＝[a_ij]N×N，其中a_ij表示指标u_i对u_j的影响大小之比，且a_ji＝1/a_ij；然后计算关系矩阵的特征向量及特征根，并对关系矩阵进行一致性检验，最终确定出各指标相对于目标层的权重。

根据本发明的具体实施方案，本发明的方法中，所述步骤(2)根据所述各评价指标的权重以及所得检测结果进行模糊变换处理的具体方法包括步骤：

(a)根据步骤(1)的各检测结果确定评语集，并针对各二级评级指标项统计每个评价级别的分布，确定各级别的模糊评价关系R_i＝[r_ij]M×N；(b)按照公式

进行模糊变换，并归一化得到二级指标Q_i；其中，W_i为根据确定的各评价指标权重计算得到的各指标对应的权重向量；

(c)根据二级指标Q_i计算得到一级指标的评价关系R，并对R进行模糊变换得到总体评价Q，其中模糊变换公式为

(d)根据公式y＝QV^T计算综合评分y，综合评分y数值代表对天然气管道减阻内涂层的综合评价结果。

更具体地，本发明的方法中，所述的评语集V＝{v1，v2，v3，v4，v5}，其中v1：95分；v2：85分；v3：75分；v4：60分；v5：40分。

更具体地，本发明的方法中：

步骤(a)包括根据确定的评语集计算涂层本身性能评价指标对应的模糊评价关系R₁、涂敷过程因素评价指标对应的模糊评价关系R₂、服役环境条件评价指标对应的模糊评价关系R₃和涂层老化评价指标对应的模糊评价关系R₄；

步骤(b)包括根据确定的各评价指标权重计算涂层本身性能所属二级评价指标对应的权重向量W₁、涂敷过程因素所属二级评价指标对应的权重向量W₂、服役环境条件所属二级评价指标对应的权重向量W₃和涂层老化所属二级评价指标对应的权重向量W₄以及天然气管道内涂层服役状况所属一级评价指标对应的权重向量W；并包括根据公式

对权重向量进行模糊变换，计算得到涂层本身性能评价指标对应的Q₁、涂敷过程因素评价指标对应的Q₂、服役环境条件评价指标对应的Q₃和涂层老化评价指标对应的Q₄；

步骤(c)包括根据Q₁、Q₂、Q₃和Q₄计算得到一级指标的评价关系R，并根据公式Q＝WoR对R进行模糊变换得到总体评价Q。

本发明的检测评价方法中，综合评分y数值的高低反映天然气管道减阻内涂层服役状况的好坏。综合评分y数值越大，表示天然气管道减阻内涂层服役状况越良好(可靠运行性良好)。

另一方而，本发明还提供了一种用于实现本发明所述检测评价方法的天然气管道减阻内涂层检测评价设备，所述设备包括：

(1)检测单元，该检测单元是用于检测天然气管道减阻内涂层的多项评价指标，以获得定性和/或定量检测结果；

(2)数据处理单元，该数据处理单元是用于根据检测单元所得检测结果以及所述各评价指标的权重进行模糊变换处理，以得出对天然气管道减阻内涂层的综合评价结果。

根据本发明的具体实施方案，本发明的天然气管道减阻内涂层检测评价设备，可以是虚拟设备，只要能实现所述检测单元以及数据处理单元的功能即可。所述检测单元可以是包括所属领域中检测所述各评价指标所用到的各种仪器设备和/或试剂的组合；所述数据处理单元可以是任何可以实现对检测单元所得检测结果以及所述各评价指标的权重进行模糊变换处理的的运算仪器、模块或是虚拟设备，例如可以是包括数据输入系统和计算程序的计算机，或者也可以是预先按照本发明的模糊变换处理方法中的各参数、公式等制定的数据图表，将检测单元的检测结果对照该数据图表并进一步计算即能得出对天然气管道减阻内涂层的综合评价结果数值。

本发明进一步详细论述所建立的天然气管道内涂层服役状况评价方法包括评价模型建立和评价具体步骤程序。

1、模糊评价模型建立

本模糊评价模型应用模糊变换理论和最大隶属度原则，考虑与被评价实物相关的各个因素，对其进行评价。在较复杂的系统中，由于相关影响因素较多，并且各个因素之间往往有一定的层次关系。因此，实际用于中，可把因素集合U按某些属性分成几类，先对每一类(因素较少)作初步评判，然后再对评判结果进行“类”之间的高层次的综合评判。

评价算法的系统模型见图1所示。

在该模型中，通过对各指标项对应的模糊评价关系Ri与权重向量W的模糊变换得到总体模糊评价关系Q＝[q1，q2，...，qN]；给每个等级q_i一个等级分数，通过公式

y＝QV^T 求出综合分y。

2、评价具体步骤

第一步：评价指标体系确定

本发明通过实际内涂层涂装工艺调研和服役涂层状态分析，按照层次化的方法为在役天然气管道内涂层建立了评测指标体系。指标体系为4个一级指标和24个二级指标，如表2所示。

表2 天然气管道内涂层评价指标体系

第二步：各级评价指标权重确定

采用层次分析法(AHP)确定评价指标权重，具体的标度评定标准见表3。本发明依照表3对确定的一级和二级指标分别两两对比，最终得到比较关系矩阵A＝[a_ij]N×N，其中a_ij表示指标u_i对u_j的影响大小之比，且规定a_ji＝1/a_ij。然后计算关系矩阵的特征向量及特征根，并对关系矩阵进行一致性检验，最终计算各指标相对于目标层的权重W，见表2评价指标后相对应数据。

表3 萨迪标度表

标度	定义
		1	具有同等重要性
3	一个因素比另一个因素稍微重要
		5	一个因素比另一个因素明显重要
7	一个因素比另一个因素强烈重要
		9	一个因素比另一个因素极端重要
2、4、6、8	上述两个相邻判断的中间值
		倒数	u_i与u_j互为倒数，即a_ji＝1/a_ij

第三步：评语集确定

评语集V＝{v1，v2，v3，v4，v5}

其中：v1：优秀＝95分；v2：良好＝85分；v3：中等＝75分，v4：较差＝60分；v5：很差＝40分。

第四步：评价对象测评表建立

针对具体评价对象(某在役天然气管道内壁减阻涂层性能)，本发明建立了涂层服役状况评价测评表，如表4所示。

表4 在役管道减阻内涂层评价测评表(以获得票数人数表示)

其中优秀、良好、中等、较差和很差分别对应评语集中v1为95、v2为85、v3为75、v4为60和v5为40。

第五步：评价对象性能测试和数据调研

由于天然气管道内涂层不能直接检测，如要评价某管道内减阻涂层服役状况，必须在管道停输大修时进行换管取样，并对取样管段进行一系列涂层性能测试，测试应根据SY/T6530-2002《非腐蚀性气体输送用管线管内涂层》开展型式试验。同时，搜集和调研取样管段内涂层涂敷过程、服役环境条件和涂层老化等相关数据资料并进行分析。

第六步：根据测评表对评价对象依据评语集进行评价

根据检测得到的各二级评价指标参数，依据表3对评价对象进行评价。并对评价结果进行汇总分析。

第七步：模糊变换处理

假设对指标U_i作出级别v_j评价的人数占该组所有评测人数的比例为r_ij，则R＝[r_ij]M×N构成了论域U×V上的模糊关系。使用权重向量W对R进行模糊变换，得到该层对应指标在论域V上的模糊关系Q＝WoR，将Q进行归一化处理之后作为进行上一级指标评价的R，继续进行模糊变换可得到总体模糊评价。模糊变换的计算公式如下：

本发明所述的各个评价指标可以分别进行多次测量评测，并取平均值，来进一步增强本发明的重现性，从而排除人为或者其他客观因素的影响。

同时，本发明的评价方法可以根据实际需要来替换评价指标的标准，可以在不同环境或针对不同需要对同一检测指标采取不同的检测评价标准，并按照本发明评价方法的公式进行计算。虽然在不同标准的情况下检测结果会有所改变，但在确定下来标准后，在同一标准基础上，本发明的评价方法仍具良好的再现性。

综上所述，本发明提供了一种天然气管道减阻内涂层检测评价方法及设备。通过使用本发明建立的天然气管道内减阻涂层服役状况评价方法，评价结果接近涂层服役客观实际，使得管道管理者对内涂层的服役性能状态有更清楚准确的认识，确保内涂层服役的可靠性，可为调整天然气管道运行参数提供依据，并及时采取有效措施，避免内壁减阻涂层大效趋势恶化，从而延长内壁减阻涂层寿命。且本发明的模糊多层次综合评价数学模型简单，容易掌握。

附图说明

图1评价算法的系统模型结构。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

为了更明确的阐述本发明所述天然气管道内减阻涂层服役状况评价方法，特给出下述实施例。

评价过程：

如图1所示，本实施例根据本发明所建立的在役天然气管道内减阻涂层服役状况评价方法，第一步到第四步均与上述发明内容相同，在此不再重复。

第五步：评价对象性能测试和数据调研

本实施例评价对象为某服役5年天然气管道减阻内涂层，首先进行了现场取样。为了解此干线管道内涂层服役后涂层的性能现状，参照SY/T6530-2002《非腐蚀性气体输送用管线管内涂层》标准，对此样管开展实验室常规性能试验，其试验的验收准则、方法及结果总结于表1中。通过以上实验研究分析，以便对此干线内涂层性能有所了解，为利用本发明的评价方法对内涂层服役状况进行综合评价提供重要依据。同时，搜集了取样管段内涂层涂敷过程、服役环境条件和涂层老化等相关数据资料并进行了分析。

第六步：根据测评表对评价对象打分：

对服役5年天然气管道减阻内涂层各个指标进行检测，本实施例聘请组织10名涂层涂覆、服役及老化等相关领域专家将检测结果依据表4进行了模糊评价。其评价结果见表5。然后，针对二级评价指标项统计每个评价级别的分布，得到如下四组模糊评价关系：

R_{1} = [\begin{matrix} 0.0 & 0.3 & 0.7 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.0 & 0.3 & 0.4 & 0.3 \\ 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.3 & 0.7 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.0 & 0.0 & 0.7 & 0.3 \\ 0.0 & 0.7 & 0.3 & 0.0 & 0.0 \end{matrix}]

R_{2} = [\begin{matrix} 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.3 & 0.7 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.7 & 0.3 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.7 & 0.3 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.7 & 0.3 & 0.0 & 0.0 \end{matrix}]

R_{3} = [\begin{matrix} 0.0 & 0.3 & 0.7 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.3 & 0.7 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.7 & 0.3 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0 & 0.0 \end{matrix}]

R_{4} = [\begin{matrix} 0.0 & 0.3 & 0.4 & 0.3 & 0.0 \\ 0.0 & 0.3 & 0.7 & 0.0 & 0.0 \end{matrix}]

表5 在役管道减阻内涂层评价测评表(以获得票数人数表示)

第七步：模糊变换处理

而根据前文求得各级指标对应的权重向量：

涂层本身性能U₁所属二级指标对应的权重向量为

W₁＝[0.27 0.18 0.16 0.05 0.03 0.06 0.03 0.08 0.14]

涂敷过程因素U₂所属二级指标对应的权重向量为

W₂＝[0.26 0.15 0.20 0.19 0.11 0.05 0.04]

服役环境条件U₃所属二级指标对应的权重向量为

W₃＝[0.48 0.16 0.16 0.07 0.04 0.09]

涂层老化U₄所属二级指标对应的权重向量为

W₄＝[0.75 0.25]

天然气管道内涂层服役状况U所属一级指标对应的权重向量为

W＝[0.40 0.42 0.12 0.06]

利用相应的权重向量对其进行模糊变换

并归一化得到Q_i。计算过程如下：

Q₁＝W₁oR₁＝[0.0 0.474 0.32 0.128 0.078]

Q₂＝W₂oR₂＝[0.0 0.61 0.39 0.0 0.0]

Q₃＝W₃oR₃＝[0.0 0.371 0.629 0.0 0.0]

Q₄＝W₄oR₄＝[0.0 0.3 0.475 0.225 0.0]

根据以上计算结果，得到一级指标的模糊评价关系：

R = {[\begin{matrix} Q_{1} & Q_{2} & Q_{3} & Q_{4}] \end{matrix}}^{T} = [\begin{matrix} 0.0 & 0.474 & 0.32 & 0.128 & 0.078 \\ 0.0 & 0.61 & 0.39 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.371 & 0.629 & 0.0 & 0.0 \\ 0.0 & 0.3 & 0.475 & 0.225 & 0.0 \end{matrix}]

对R进行模糊变换，即得到总体模糊评价

Q＝WoR＝[0.0 0.50832 0.39578 0.064 0.0312]

该结果表明评价人员中无人认为某服役5年天然气管道减阻内涂层服役状况优秀，约51％认为良好，约40％认为中等，6％认为较差，3％认为很差。并将总体模糊评价向量进行归一化处理后利用公式(1)得到综合评分，该服役5年天然气管道减阻内涂层服役状况评价最终得分为76分。

Claims

1.一种天然气管道减阻内涂层检测评价方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一级评价指标和二级评价指标的权重分别为：

涂覆过程因素评价指标的各二级评价指标的权重分别为：表面处理合格程度0.26、干膜厚度测试情况0.15、喷涂质量合格程度0.20、涂装缺陷检测情况0.19、涂敷环境条件情况0.11、表面光洁度程度0.05、涂层光泽度程度0.04；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一级评价指标和二级评价指标的权重是采用层次分析法确定的；其中先确定萨迪标度，依照权利要求1中所确定的各一级指标和二级指标分别两两对比，得到比较关系矩阵A＝[a_ij]N×N，其中a_ij表示指标u_i对u_j的影响大小之比，且a_ji＝1/a_ij；然后计算关系矩阵的特征向量及特征根，并对关系矩阵进行一致性检验，最终确定出各指标相对于目标层的权重。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：

(a)根据步骤(1)的各检测结果确定评语集，并针对各二级评级指标项统计每个评价级别的分布，确定各级别的模糊评价关系R_i＝[r_ij]_M×N；

(b)按照公式Q_i＝W_ioR_i进行模糊变换，并归一化得到二级指标Q_i；其中，W_i为根据确定的各评价指标权重计算得到的各指标对应的权重向量；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的评语集V＝{v1，v2，v3，v4，v5}，其中v1：95分；v2：85分；v3：75分；v4：60分；v5：40分。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

步骤(b)包括根据确定的各评价指标权重计算涂层本身性能所属二级评价指标对应的权重向量W₁、涂敷过程因素所属二级评价指标对应的权重向量W₂、服役环境条件所属二级评价指标对应的权重向量W₃和涂层老化所属二级评价指标对应的权重向量W₄以及天然气管道内涂层服役状况所属一级评价指标对应的权重向量W；并包括根据公式对权重向量进行模糊变换，计算得到涂层本身性能评价指标对应的Q₁、涂敷过程因素评价指标对应的Q₂、服役环境条件评价指标对应的Q₃和涂层老化评价指标对应的Q₄；

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，综合评分y数值越大，表示天然气管道减阻内涂层服役状况越良好。

8.一种用于实现权利要求1～7任意一项所述方法的天然气管道减阻内涂层检测评价设备，其特征在于，所述设备包括：