埋地油气管道地磁感应电流（GIC）的混沌特性研究

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。

关键词：管道、磁暴、地磁感应电流、Melnikov

分类号：P31;TM8

资助基金：国家自然科学基金51071176资助的课题

在线出版日期：2014-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：170505-1-170505-9