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潮汐感应和地磁海岸效应对沿海埋地管线腐蚀机理的研究

归档日期:09-24       文本归类:磁暴效应      文章编辑:爱尚语录

  由于受到地磁暴的影响,地球表面的磁场强度会发生改变,进而会在埋地油气管道上产生地磁感应电流(GIC)和管地电位(PSP)。我国埋地油气管线错综复杂,途经很多不同的地理位置。经调研发现,在磁暴发生期间,沿海管道监测的GIC-PSP明显高于内陆地区;同时,在潮汐发生期间,沿海管道监测的PSP有“双峰-双谷”的曲线趋势。PSP的大小是衡量油气管道腐蚀的标准,油气管道腐蚀和油气运输安全息息相关。因此,对沿海管道腐蚀机理的研究具有非常重要的意义。首先,本文研究了地磁海岸效应的特征机理以及影响油气管道GIC的因素,通过磁暴期间沿海地区地磁场垂直Z分量大小对比,得到沿海地方地磁场垂直Z分量大,并且对油气管道分布源传输线(DSTL)模型进行了分析。在此基础上,提出更为接近埋地油气管道的电路模型,即考虑大地电阻的埋地管道电路模型。其次,以山东日照站沿海管道为例,利用薄板理论建立二维海岸模型,基于麦克斯韦方程组和地磁台原始数据,计算出山东日照管线的电场强度。根据管道等效电路模型计算出管道的GIC-PSP,并且与装置采集的数据作比较,趋势大致相同。最后,论述潮汐感应产生的机理,建立潮汐感应理论模型,分析潮汐感应对沿海地电场和油气管道的影响,通过实测管道PSP数据与中国海事服务网提供的潮汐表监测数据趋势进行对比,验证了潮汐感应对沿海管道的影响。

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