摘要： 低频扰动地磁场在大地中感应出地磁感应电流(GIC)和地面感应电势(ESP),直接影响埋地管道管地电位(PSP).为研究中国东部沿海地区海岸和断裂带复合效应对日东线管道PSP的影响,基于傅里叶变换和反变换的思想提出了管道傅里叶—有限元法,该方法采用地面磁场时频转换理论,建立低频地磁扰动下管道PSP计算模型以获取实时信息.本文首先建立了三维海岸—断裂带理论模型探索沿海地区的电场分布与断裂带电导率之间的关系;然后根据大地电磁测深数据构建了中石油日东线所在地区的大地三维电导率模型,应用地磁台磁场数据作为大地导体边界条件计算磁扰动期间实时管道PSP时空分布,以 2016 年 10 月 12-14 日期间的磁扰动为例对日东线PSP的计算值和实测值进行对比分析.在空间分布特性上分析了管道PSP的两种基本分布形态以及重要节点处受管道参数变化的影响,在时间分布特性上不仅验证了计算模型的准确性,还揭示了海岸—断裂带复合效应对沿海管道PSP的影响,为管道腐蚀防护提供了理论依据.

关键词: 海岸—断裂带, 管道傅里叶—有限元法, 管地电位, 时空分布

Key words: coast-fault zone, pipeline fourier transform-finite element method, Pipe-soil potential(PSP), temporal and spatial distribution