埋地油气管道地磁感应电流（GIC）的混沌特性研究

• 作者: 张举丘 梁志珊 王鹏 胡黎花
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 管道 磁暴 地磁感应电流 Melnikov
• 年，卷（期）: 2014,（17）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 170505-1-170505-9
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.63.170505

摘要

空间天气影响下的钢制油气管道会产生地磁感应电流，地磁感应电流能够加速管道腐蚀，干扰管道监测装置，危及人身安全。为了研究管道地磁感应电流的非线性动力学特性，首先基于线传输理论，建立了管道地磁感应电流模型，并应用Melnikov方法对模型进行分析，揭示了地磁场与管道系统相互作用而产生混沌的机理，指出管道地磁感应电流具有出现混沌的可能性。其次，以中国西气东输一线管道中卫处6次磁暴事件数据为例，依据功率谱分析法、主分量法、关联维数法、Lyapunov指数法等多种混沌判别方法，对计算得到的地磁感应电流时间序列作了定量和定性的分析，进一步验证理论分析的结果。数学模型和实际数据两方面都表明：在空间天气影响下，埋地钢制管道系统内的地磁感应电流具有混沌特性，为空间天气影响下的钢制油气管道保护提供了理论依据。