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摘要
磁暴在大地介质中感应生成地电场和地磁感应电流,进而导致长输埋地管道的管地电位偏离安全范围,加剧管道的腐蚀。西气东输二线西部管道多处管地电位监测数据显示,不同位置的管地电位具有幅度不同且变化趋势相同或相反的特征。对该区域进行三维大地电导率建模,应用2016年9月28日乌鲁木齐地磁台监测数据作为电磁激励,结合Galerkin有限元法与LZS-DSTL理论,计算了该区域管地电位的时空分布,通过与监测数据对比,验证了该方法的有效性。通过对管地电位时空分布特征分析,提出了管地电位空间分布的"波节"和时间变化的"纠缠"概念,根据理论分析和现场管道监测数据揭示了二者之间的内在联系,进一步研究了影响管地电位"波节"分布的重要因素。研究结果表明,管地电位"波节"和"缠绕"现象是普遍存在的,"波节"既是管地电位的空间分布过零点,又是管地电位时域变化趋势的分界点;管道地磁感应电流的极值位置往往与管地电位"波节"相对应,为管道阴极保护装置的合理配置提供了理论依据。
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单位中国石油天然气股份有限公司管道分公司管道科技研究中心; 中国石油大学（北京）; 北方工业大学
