管道作為輸送石油、燃氣等能源的安全經濟的手段在我國得到了日益廣泛的應用，其腐蝕問題已愈來愈引起人們的關注，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，為預防事故發(fā)生，確保人民生命財產的安全，對埋地鋼質管道的雜散電流腐蝕檢測技術進行研究已勢在必行。課題緊緊圍繞埋地鋼質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，在實驗研究基礎上，建立了埋地鋼質管道的雜散電流腐蝕檢測技術，提出了基于分形維數(shù)的埋地鋼質管道雜散電流腐蝕剩余壽命的預測方法，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)字圖像處理技術提取腐蝕形貌圖像的腐蝕特征，并應用分形理論，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)學關系。
(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)的管道剩余壽命預測新方法。
(5)開發(fā)了基于分形維數(shù)的管道剩余壽命預測軟件，詳細介紹了軟件系統(tǒng)的主要功能模塊以及實現(xiàn)技術，并對軟件進行了測試。測試結果表明：軟件操作簡便，分析結果可靠，具有一定實用性。
關鍵詞：管道；雜散電流；分形；剩余壽命；數(shù)字圖像處理
