基于混合改进XGBoost的炼化装置进出料管道腐蚀预测方法OA
Corrosion prediction method for inlet and outlet pipelines of refining plant based on hybrid-optimized XGBoost
为实现管道腐蚀速率的精准预测,本文提出了一种基于联合特征筛选与混合改进极端梯度提升(XGBoost)算法的腐蚀速率建模方法.首先,通过核主成分分析(KPCA)判断工况参数的线性特征,结合Pearson相关性系数和最大信息系数(MIC)对原始工况参数进行结构判断与特征筛选,构建最优输入特征子集.随后,引入具有Dropout机制的XGBoost-DART模型构建预测器,以增强模型泛化能力与鲁棒性.为进一步提升模型精度,采用混合动态扰动策略灰狼优化算法(HDPSGWO)对其关键超参数进行寻优配置.最后,在我国西北地区某炼化企业典型装置的工程数据集上开展建模验证,结果显示本文提出的模型在测试集上取得了RMSE=0.003044,R²=0.9586的优秀表现,显著优于传统SVM和未优化的XGBoost模型.
To achieve accurate prediction of corrosion rates,this study proposed a corrosion rate modeling method based on joint feature selection and a hybrid enhanced XGBoost algorithm.Firstly,kernel principal component analysis(KPCA)was employed to evaluate the linear characteristics of process parameters.Then,Pearson correlation coefficients and the maximal information coefficient(MIC)were utilized to assess feature structures and select the most relevant input variables.Subsequently,an XGBoost-DART model incorporating a Dropout mechanism was constructed to improve generalization and robustness.To further enhance prediction accuracy,a hybrid dynamic perturbation strategy grey wolf optimization(HDPSGWO)algorithm was applied to optimize key hyperparameters.Finally,the model was validated on an engineering dataset from a typical refining unit in Northwest China,achieving excellent performance on the test set with RMSE=0.003044 and R²=0.9586,significantly outperforming traditional SVM and non-optimized XGBoost models.
马铭骏;胡瑾秋;张来斌;陆宇航
中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院,北京 102249||应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室,北京 102249||国家市场监督管理总局重点实验室(油气生产装备质量检测与健康诊断),北京 102249中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院,北京 102249||应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室,北京 102249||国家市场监督管理总局重点实验室(油气生产装备质量检测与健康诊断),北京 102249中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院,北京 102249||应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室,北京 102249||国家市场监督管理总局重点实验室(油气生产装备质量检测与健康诊断),北京 102249中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院,北京 102249||应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室,北京 102249||国家市场监督管理总局重点实验室(油气生产装备质量检测与健康诊断),北京 102249
能源科技
腐蚀速率预测极端梯度提升灰狼优化算法炼化装置硫酸烷基化
corrosion rate predictionextreme gradient boosting(XGBoost)grey wolf optimizer(GWO)refining and petrochemical unitssulfuric acid alkylation
《化工进展》 2026 (7)
3885-3896,12
国家重点研发计划(2024YFC3013500).
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