Влияние вариаций геомагнитной активности на трубопроводы на фазе роста 24-го солнечного цикла

Представлены результаты измерений теллурических токов, протекающих по трубопроводам во время геомагнитных бурь, а также измерения электрических токов, протекающих по трубопроводам, проложенным в вечной мерзлоте в Якутии, во время разряда молнии, оканчивающегося на землю вблизи трубопроводов. Измерено влияние постоянного тока, протекающего через металлическую трубу, на изменение потенциала «труба–земля» в части трубопровода длиной 150 м и диаметром 110 мм. Частота встречаемости определенного уровня скорости изменения геомагнитной активности может быть выражена согласно степенному закону с показателем степени порядка –1,7, вероятность превышения данного уровня – по закону lg(P)=–0,0517(dB/dt)–0,1946. Наибольшие колебания высокой частоты отмечены во время фазы восстановления магнитной бухты и соответствуют геомагнитным пульсациям диапазона Pc5 (период вариаций 200–300 с). На трубопроводе на эти пульсации накладываются другие высокочастотные вариации, и они начинают раньше – от максимума бухты возмущения. Во время сильных геомагнитных бурь и грозы на расстоянии 10 км вокруг трубопровода в нем возникают геомагнитные индуцированные токи, достигающие десятков или даже сотен ампер. Вследствие этого повышается потенциал грунт–трубопровод и возможно усиление коррозии трубопровода.

1. Авакян С.В., Воронин Н.А. Роль космических и ионосферных возмущений в глобальных климатических изменениях и коррозии трубопроводов // Исследования Земли и космоса. 2011. Т. 3. С.14–29.

2. Torta J.M., Marsal S., Quintana M. Assessing the hazard from geomagnetically induced currents to the entire high-voltage power network in Spain // Earth Planets and Space 66(1), 87 (2014).

3. Dowden R.L., Brundell J.B., Rodger C.J. VLF lightning location by time of group arrival (TOGA) at multiple sites // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 64(7), 817–879 (2002).

4. Tarabukina L.D., Kozlov V.I., Karimov R.R., Mullayarov V.A. Spatial distribution of lightning strikes over North Asia // Proc. SPIE 9680, 96805S (2015).

5. Kozlov V.I., Mullayarov V.A., Vasilyev A.E. Characteristics of thunderstorm cores in Yakutia in 1993–2001 from instrumental observations // Russian Meteorology and Hydrology. 3, 27–31 (2003).

6. Abarca S.F., Corbosiero K.L., Galarneau T.J. Jr. An evaluation of the Worldwide Lightning Location Network (WWLLN) using the National Lightning Detection Network (NLDN) as ground truth // J. Geophys. Res. 115, D18206 (2010).

7. Boteler D.H., Pirjola R.J., Nevanlinna H. The Effects of Geomagnetic Disturbances on Electrical Systems at the Earth's Surface // Adv. Space Res. 1998. V. 22. P. 17–27.

8. Koen J., Gaunt C.T. Geomagnetically induced currents at mid-latitudes / URSI, Maastricht, August 2002.

9. Фуркин А.В., Третьякова М.В., Агиней Р.В. Влияние протекающего по подземному трубопроводу постоянного электрического тока на потенциал «труба–земля» // Труды Коми научного центра Уральского отделения РАН. 2014. Т. 1 (17). С. 80–83.