考慮結(jié)構(gòu)特征的輸氣管道GIC算法研究.pdf

1、輸氣管道受磁暴干擾在管道中產(chǎn)生地磁感應(yīng)電流(Geomagnetically InducedCurrent，GIC)以及管地電位(pipe-soil-potentials，PSP)，可能導(dǎo)致管道陰極保護(hù)減弱或失效，長此以往導(dǎo)致管道腐蝕加劇乃至泄漏，危害到管道安全，甚至有可能威脅工作人員生命。由于輸氣管道在設(shè)計(jì)上并不是簡單的單管、直管，而是由不同結(jié)構(gòu)特征如:轉(zhuǎn)彎、分支以及有接地電阻等復(fù)雜結(jié)構(gòu)組成，同時(shí)在管道運(yùn)行過程中可能會有絕緣涂層破損即絕

2、緣涂層有漏點(diǎn)的情況發(fā)生，這都將會對管道的管地電位以及管道中地磁感應(yīng)電流的大小產(chǎn)生影響。因而研究不同結(jié)構(gòu)特征輸氣管道PSP及GIC算法對于分析磁暴對輸氣管道危害以及災(zāi)害防治有十分重要的意義。本文通過理論建模以及仿真計(jì)算的方法研究了不同結(jié)構(gòu)特征下輸氣管道GIC的分布特征，具體研究內(nèi)容如下:
　　1)研究了埋地管道受磁暴侵害的過程與機(jī)理，建立了輸氣管道感應(yīng)電場模型，計(jì)算了管道感應(yīng)電場以及大地?zé)o管道時(shí)的地表感應(yīng)電場。利用管道實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算比

3、較了管道感應(yīng)電場及地表電場在隨時(shí)間變化下的相角和幅值的關(guān)系，得到了在頻率小于0.1Hz的情況下，可以利用地表電場近似代替管道感應(yīng)電場的結(jié)論。
　　2)建立了在磁暴災(zāi)害影響下管道GIC的傳輸線模型，給出了分布參數(shù)的計(jì)算方法，提出了以集中接地電阻等效管道漏點(diǎn)的方法，利用ANSYS仿真驗(yàn)證了漏點(diǎn)模型的正確性。
　　3)討論了集中接地電阻、管道分支對管道PSP及GIC的影響，結(jié)果表明接地電阻與管道分支對管道PSP及GIC有顯著的影響