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埋地钢质燃气管道腐蚀影响因素的相关性分析

作者:周阳 黄小美 彭世尼 江欢  
评论: 更新日期:2016年09月06日
由于样本数据数量有限,相关系数存在因随机因素影响产生的偏差,应对相关系数进行假设检验,即采用显著性检验值进行检验。当显著性检验值小于或等于0.01时,认为相关系数(K系数、S系数)的偏差较小;当显著性检验值大于0.01时,认为相关系数(K系数、系数)存在一定偏差。将原始数据输入SPSS 19.0分别进行线性回归分析,求出K系数、S系数以及各自的显著性检验值,计算结果见表2。
 
由表2可知:
①K系数与S系数的计算结果基本一致,能够准确反映管道腐蚀形态指标与土壤理化指标的相关性。相关系数绝对值越大表明变量间的相关性越强,根据K系数计算结果可知,腐蚀率与各项土壤理化性质相关性强弱的顺序为:SRB含量>含水率>pH值>电阻率>含盐量,孔蚀深度与各项土壤理化指标的相关性强弱的顺序为:电阻率>SRB含量>含盐量>pH值>含水率。
②腐蚀率与各项土壤理化性质的相关系数绝对值均小于显著相关性双侧检验临界值,因此腐蚀率与各项土壤理化指标之间的相关性不明显。由此可知,用pH值、土壤电阻率、含水率等土壤理化指标评价土壤的腐蚀性具有一定的局限性,得出的结果也是有缺陷的。
③孔蚀深度与土壤电阻率间的K系数、S系数分别为0.451、0.536,大于0.05显著性水平上各自双侧检验临界值,因此在0.05显著水平上具有显著正相关。孔蚀深度与SRB含量间的K系数、S系数分别为-0.394、-0.492,绝对值大于0.05显著水平上各自的双侧检验临界值,因此在0.05显著水平上具有显著负相关。电阻率、SRB含量对管道的局部腐蚀有显著性影响。
④判别过程同③,SRB含量与pH值及电阻率分别在0.05、0.01两个显著性水平上具有显著相关性。SRB新陈代谢的产物(利用SO42-生成H2S进而产生铁硫化合物)和生命活动过程能显著改变土壤的pH值和电阻率,促进腐蚀反应进行。
⑤判别过程同③,含盐量与pH值及电阻率分别在0.05、0.01两个显著性水平上具有显著相关性。土壤环境中含盐量和组成决定了土壤的酸碱度和导电性,直接影响金属的腐蚀速率,并且不同的离子在碳钢腐蚀过程中发挥着不同的影响作用。
⑥土壤各理化指标之间具有不同程度的相关性,说明各因素并不是单独存在的,而是相互关联、相互作用的,使得不同地区的腐蚀作用变化非常大。
⑦由于样本数量有限,所得两类相关系数值有一定程度的随机误差。且初步得到的未经处理的两类相关系数及其显著性结果在整体上规律性不强,对其所包含的更深层次的信息有待用不相关假设、聚类分析、因子分析等方法作进一步探讨。
4 讨论
暴露于土壤环境中的钢质燃气管道腐蚀率受各项土壤理化性质不同程度的影响,电阻率、SRB含量对孔蚀深度的影响最为显著,但任何一项土壤理化性质与腐蚀形态指标都不是呈简单的线性关系。并且各项理化性质之间也存在相互作用、相互制约,直接或间接地影响着土壤腐蚀性。在燃气管道距离工、穿越地形复杂、所处土壤环境差异大时,很难根据土壤环境的一个或几个理化指标对土壤腐蚀性作出准确评价,需要综合考虑各项理化性质。
近年来,为了确切评价土壤对埋地钢质燃气管道的腐蚀性,研究土壤腐蚀机理,科研工作者已经采用了统计分析法、曲线拟合法、相关分析法、灰色理论、模糊数学理论、人工神经网络等方法[10-11]对长时间埋片实验获得的土壤腐蚀数据进行了处理分析,在土壤腐蚀评价模型上有所发展,但远不能满足我国幅员广阔的土壤腐蚀防护的需要。并且腐蚀数据样本的不同会导致结果有所差异,带有一定的随机性。因此还须大量地综合现场检测结果,运用、改进现有研究方法,完善土壤腐蚀理论,找出土壤腐蚀性与其相关主要因素间的关系,建立一定通用性的土壤腐蚀模型,为埋地钢质燃气管道的有效防腐和安全可靠运行提供理论和技术支持。
 
参考文献:
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