【摘要】：太陽表面的劇烈活動會向地球噴射出大量高速帶電粒子,以太陽風(fēng)暴的形式到達(dá)地球表面時會引起地球磁場劇烈變化形成地磁暴,地磁暴的地磁擾動(GeoMagnetic Disturbance,簡稱GMD)感應(yīng)出電場。感應(yīng)電場作用于油氣管道兩端,將會在油氣管道中感生地磁感應(yīng)電流及管地電位等衍生效應(yīng)。兩種衍生效應(yīng)的產(chǎn)生會加速油氣管道腐蝕,長期積累甚至?xí)䦟?dǎo)致管道泄漏。管道受地磁擾動產(chǎn)生的衍生效應(yīng)的監(jiān)測對于管道維護(hù)及危害防治有著重要的意義。本文首先結(jié)合油氣管道的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),與電網(wǎng)遭受地磁暴侵害的情況做了分析比較,找出了兩者的異同點(diǎn),進(jìn)而詳細(xì)闡明了管道受地磁暴侵害的機(jī)理,明確了管道效應(yīng)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測需求和技術(shù)要求。接著根據(jù)油氣管道衍生效應(yīng)的監(jiān)測需求和要求,提出了地磁暴侵害管道衍生效應(yīng)的監(jiān)測方案,并應(yīng)用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù),設(shè)計(jì)并開發(fā)了地磁暴侵害油氣管道衍生效應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)。經(jīng)過多次現(xiàn)場調(diào)試與實(shí)驗(yàn),監(jiān)測系統(tǒng)己實(shí)際應(yīng)用于中石化山東濰坊昌邑輸油站、西里固輸油站和裕隆苑輸油站內(nèi),并獲得了大量實(shí)測數(shù)據(jù)。最后應(yīng)用安裝在山東濰坊昌邑輸油站和西里固輸油站的監(jiān)測設(shè)備所獲得的2017年9月8日和9月28日兩次大磁暴發(fā)生期間的管道實(shí)測數(shù)據(jù),與同時段的國家地磁臺地磁數(shù)據(jù)做了相關(guān)分析,證實(shí)了地磁暴侵害管道事件的發(fā)生。本文監(jiān)測系統(tǒng)首先獲得了地磁暴侵害中低緯油氣管道衍生效應(yīng)的實(shí)測數(shù)據(jù),結(jié)合地磁暴侵害我國電網(wǎng)和鐵路系統(tǒng)的研究,進(jìn)一步證明了地磁暴對電網(wǎng)、鐵路和油氣管道的影響是全球性事件和重要研究課題。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE973.6
【圖文】：

邐－邋＊；ＣＬ逡逑ＪＴ邋＾－￣ｒ＊逡逑圖１－１邋２００４年１１月１３日芬蘭研宄機(jī)構(gòu)ＰＳＰ監(jiān)測設(shè)備采集數(shù)據(jù)曲線圖逡逑Ａ．邋Ｖｉｌｊａｎｅｎ和Ａ．邋Ｐｕｌｋｋｉｎｅｎ等人對奧塔黎塔地區(qū)管道ＰＳＰ進(jìn)行了監(jiān)測，目的逡逑在通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)研究來探索其他手段證明ＰＳＰ的形成與地磁暴的關(guān)系［４】。逡逑在２００３年前，捷克相關(guān)研宄部門在捷克境內(nèi)Ｏｒｅｃｈｏｖ，邋Ｓｖ．邋Ｋａｔｅｒｉｎａ和逡逑Ｈａｖｌｉｃｋｍ’Ｂｒｏｄ三個油氣管道站點(diǎn)加裝了管地電位監(jiān)測設(shè)備Ｉ３】。如下圖］－２所示逡逑為２００３年１０月２４日到２００３年】１月１日地磁擾動期間在捷克三個站點(diǎn)的管地逡逑電位歷史監(jiān)測波形曲線。逡逑邐丨？價■邋ｆ逡逑＜邋二邋Ｓｖ．邋Ｋａｔｅｒｉｎａ邐７邋＾逡逑－８邋—邐Ｉ邐－邋－８逡逑？１０邐；邋ｒ邋Ｉ邋｜邋Ｉ邋＾邐１邋ｊ邋ｌ邐ｉ邋ｒ邋ｔ邋１邋ｔ邋１邋ｉ邋ｊ邋ｊ邋！邋ｔ邋＿邋？，０逡逑２４－Ｏｃｔ邐２５－Ｏｃｔ邐２＾－Ｏａ邐２７？Ｏｃ！邐２６－Ｏｄ邐Ｚ？－Ｏｃｔ邐３０－Ｏｃｉ邐３１－Ｏｄ邐１－Ｎｏｖ邐２＊Ｎｏｖ逡逑３ｑ邐「°逡逑？０邋４邋—邐邐０邋４逡逑Ｏｒｅｃｈｏｖ邐ｉ．逡逑邐邐邐邐邋＿邋丨，一，卜－。逡逑＊２邐１邐；邐１邋ｊ邋ｉ邋１邐１邐【邐１邐？邐１邐１邋ｉ邋：邐１邋ｊ邋ｒ邋１邋ｉ邋ｊ邋１邐１邋ｒ邋Ｉ邋１邐１邐１邋ｊ邋１邋ｉ邋！邐１邐１邐ｉ邋ｉ邋一邋－２逡逑２４－0ｃｔ邐２Ｓ－Ｏｄ邐２６－Ｏｃｉ邐２７－ＯｃＪ邐２８－Ｏｃｉ邐２Ｓ－Ｏｃｔ邐３０－Ｏｃ邐３１－Ｏｃ！邐１－ｌｓｉｏｓ－邐２－Ｎ0ｖ逡逑■°ｖｌ邐｜邐ｐ０８逡逑－

電氣參數(shù)造成的電化學(xué)腐濁進(jìn)行防護(hù)。國內(nèi)大部分油氣管道均采用陰極保護(hù)法安逡逑裝適當(dāng)?shù)年帢O保護(hù)裝置，實(shí)時監(jiān)測管地電位的變化并進(jìn)行合理的電位補(bǔ)償。陰極逡逑保護(hù)裝置實(shí)物圖如圖１－３。逡逑１邐４逡逑■邐－ｄ逡逑｜邋■ｌ￡｜邐！逡逑圖１－３陰極保護(hù)裝置實(shí)物圖逡逑國內(nèi)針對油氣管道中ＧＩＣ的監(jiān)測方面，２０１６年有中國石油大學(xué)、國家空間逡逑天氣監(jiān)測預(yù)警中心和中石油管道公司科技研宄中心合作，開始研宄油氣管道ＧＩＣ逡逑在線監(jiān)測技術(shù)［＂］，開啟了對油氣管道中ＧＩＣ相關(guān)參數(shù)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測的探索。這逡逑次合作的相關(guān)研宄為管道中ＧＩＣ的監(jiān)測技術(shù)提供了一定的支持。逡逑綜上所述，國內(nèi)對于油氣管道衍生效應(yīng)監(jiān)測的研宄還處在初始階段。雖然有逡逑陰極保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)了對于管地電位的實(shí)時監(jiān)測，但由于油氣管道敷設(shè)現(xiàn)場情況復(fù)逡逑雜及陰極保護(hù)裝置作用的影響，管道中地磁感應(yīng)電流不易直接測量，對于管道中逡逑ＧＩＣ監(jiān)測的研宄仍為空白；且陰保裝置監(jiān)測數(shù)據(jù)并未實(shí)施存儲及有效管理，導(dǎo)致逡逑了監(jiān)測數(shù)據(jù)的科研價值大大降低。逡逑４逡逑

入陰極補(bǔ)償電流，使得管道因?yàn)楦g作用而失去的電子得到充分補(bǔ)充，其中參比逡逑電極用來判斷補(bǔ)償電流的大小。最終使得管道電位保持在恒定的較高電位附近，逡逑起到了防腐蝕的效果。其原理示意圖如圖２－２所示：逡逑陰極保護(hù)電流電邋0邐逡逑０邋0邋0邐５邋二、逡逑０參比電極逡逑輔助｜邐｜管道逡逑圖２－２陰極保護(hù)裝Ｓ原理圖逡逑９逡逑

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1 朱小露;薛炳森;程國生;蒼中亞;;宇宙線小波分析在大地磁暴預(yù)報中的應(yīng)用[J];地球物理學(xué)報;2015年07期

2 ;地磁暴正在進(jìn)行[J];中國科技月報;1998年07期

3 黃慶銘;地磁暴與電離層騷擾的關(guān)系[J];地球物理學(xué)報;1988年04期

4 葉宗海,薛順生;地磁暴期間中、低緯度地區(qū)大氣臭氧含量的變化[J];空間科學(xué)學(xué)報;1988年02期

5 葉宗海,薛順生;在地磁暴期間大氣氣旋的變化[J];空間科學(xué)學(xué)報;1989年01期

6 趙學(xué)溥,張樹理;146MHz C型爆發(fā)與地磁暴[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1978年02期

7 胡似徽，劉驥;地磁暴對電力系統(tǒng)的影響[J];哈爾濱電工學(xué)院學(xué)報;1996年04期

8 D.C.Herzog;王應(yīng)護(hù);;地磁暴的危害[J];世界地震譯叢;1994年05期

9 資民筠;用多元統(tǒng)計(jì)分析予報地磁暴[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1978年03期

10 宋連義;地磁暴與太陽風(fēng)(初一、初二、初三)[J];數(shù)理天地(初中版);2004年03期

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1 王N段

本文編號：2746177