由于樣本數據數量有限,相關系數存在因隨機因素影響產生的偏差,應對相關系數進行假設檢驗,即采用顯著性檢驗值進行檢驗。當顯著性檢驗值小于或等于0.01時,認為相關系數(K系數、S系數)的偏差較小;當顯著性檢驗值大于0.01時,認為相關系數(K系數、系數)存在一定偏差。將原始數據輸入SPSS?19.0分別進行線性回歸分析,求出K系數、S系數以及各自的顯著性檢驗值,計算結果見表2。
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由表2可知:
①K系數與S系數的計算結果基本一致,能夠準確反映管道腐蝕形態指標與土壤理化指標的相關性。相關系數絕對值越大表明變量間的相關性越強,根據K系數計算結果可知,腐蝕率與各項土壤理化性質相關性強弱的順序為:SRB含量>含水率>pH值>電阻率>含鹽量,孔蝕深度與各項土壤理化指標的相關性強弱的順序為:電阻率>SRB含量>含鹽量>pH值>含水率。
②腐蝕率與各項土壤理化性質的相關系數絕對值均小于顯著相關性雙側檢驗臨界值,因此腐蝕率與各項土壤理化指標之間的相關性不明顯。由此可知,用pH值、土壤電阻率、含水率等土壤理化指標評價土壤的腐蝕性具有一定的局限性,得出的結果也是有缺陷的。
③孔蝕深度與土壤電阻率間的K系數、S系數分別為0.451、0.536,大于0.05顯著性水平上各自雙側檢驗臨界值,因此在0.05顯著水平上具有顯著正相關。孔蝕深度與SRB含量間的K系數、S系數分別為-0.394、-0.492,絕對值大于0.05顯著水平上各自的雙側檢驗臨界值,因此在0.05顯著水平上具有顯著負相關。電阻率、SRB含量對管道的局部腐蝕有顯著性影響。
④判別過程同③,SRB含量與pH值及電阻率分別在0.05、0.01兩個顯著性水平上具有顯著相關性。SRB新陳代謝的產物(利用SO42-生成H2S進而產生鐵硫化合物)和生命活動過程能顯著改變土壤的pH值和電阻率,促進腐蝕反應進行。
⑤判別過程同③,含鹽量與pH值及電阻率分別在0.05、0.01兩個顯著性水平上具有顯著相關性。土壤環境中含鹽量和組成決定了土壤的酸堿度和導電性,直接影響金屬的腐蝕速率,并且不同的離子在碳鋼腐蝕過程中發揮著不同的影響作用。
⑥土壤各理化指標之間具有不同程度的相關性,說明各因素并不是單獨存在的,而是相互關聯、相互作用的,使得不同地區的腐蝕作用變化非常大。
⑦由于樣本數量有限,所得兩類相關系數值有一定程度的隨機誤差。且初步得到的未經處理的兩類相關系數及其顯著性結果在整體上規律性不強,對其所包含的更深層次的信息有待用不相關假設、聚類分析、因子分析等方法作進一步探討。
4 討論
暴露于土壤環境中的鋼質燃氣管道腐蝕率受各項土壤理化性質不同程度的影響,電阻率、SRB含量對孔蝕深度的影響最為顯著,但任何一項土壤理化性質與腐蝕形態指標都不是呈簡單的線性關系。并且各項理化性質之間也存在相互作用、相互制約,直接或間接地影響著土壤腐蝕性。在燃氣管道距離工、穿越地形復雜、所處土壤環境差異大時,很難根據土壤環境的一個或幾個理化指標對土壤腐蝕性作出準確評價,需要綜合考慮各項理化性質。
近年來,為了確切評價土壤對埋地鋼質燃氣管道的腐蝕性,研究土壤腐蝕機理,科研工作者已經采用了統計分析法、曲線擬合法、相關分析法、灰色理論、模糊數學理論、人工神經網絡等方法[10-11]對長時間埋片實驗獲得的土壤腐蝕數據進行了處理分析,在土壤腐蝕評價模型上有所發展,但遠不能滿足我國幅員廣闊的土壤腐蝕防護的需要。并且腐蝕數據樣本的不同會導致結果有所差異,帶有一定的隨機性。因此還須大量地綜合現場檢測結果,運用、改進現有研究方法,完善土壤腐蝕理論,找出土壤腐蝕性與其相關主要因素間的關系,建立一定通用性的土壤腐蝕模型,為埋地鋼質燃氣管道的有效防腐和安全可靠運行提供理論和技術支持。
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