Ю.М. ГРИГОРЬЕВ,  С.Н. ЕРЕМЕЕВ,  

В.В. НАУМОВ,  Ю.А. РОМАЩЕНКО,  В.Е. СТЕПАНОВ,  

А.Е. ВАСИЛЬЕВ1,  В.А. МУЛЛАЯРОВ1,  В.И. КОЗЛОВ1 

 

Якутский государственный университет  им. М.К. Аммосова 

1Институт космофизических исследований и аэрономии  СО РАН,  Якутск 

 

Влияние грозовой деятельности

на субполярные магистральные трубопроводы 

 

В районе с повышенной продолжительностью гроз на территории Республики Саха (Якутия), где ранее были проведены подземные ядерные взрывы, проведены измерения электромагнитного поля от наведенных в магистральных трубопроводах токов, возникающих при молниевых разрядах вблизи трубопровода. По этим данным оценены величины таких токов.

 

Полученный многолетний (1993-2001 гг.) экспериментальный материал дал возможность построить целостную картину распределения грозовых очагов по всей территории Якутии. Для определения таких очагов гроз был использован грозопеленгатор разработки ИКФИА СО РАН, расположенный вблизи Якутска [1]. Полученные карты распределения гроз подтверждаются спутниковыми наблюдениями. Установлено, что в некоторых районах Якутии грозы происходят чаще и их интенсивность мощнее. Одним из самых интенсивных очагов с повышенной продолжительностью гроз является очаг в юго-восточной части Среднесибирского плоскогорья (западная половина междуречья Лены, Вилюя и Нижней Тунгуски) расположенный в районе  г. Мирный и  пос. Тас-Юрях, где ранее были проведены подземные ядерные взрывы. Ответить на вопрос, существует ли связь указанных фактов, в настоящее время затруднительно. В целях определения токовых грозовых нагрузок на нефте- и газопроводы в данном регионе в середине лета 2001 года были проведены полевые измерения электромагнитных полей в окрестности трубопроводов расположенных в условиях многолетней мерзлоты. Измерения проводились во время ближних гроз и в их отсутствие.

Измерения электромагнитного поля от наведенных в трубе токов проводились с помощью двух горизонтальных магнитных рамочных антенн расположенных на различном удалении от трубопровода. Ближние грозы наблюдались визуально. Дальность до грозовых разрядов оценивалась по задержки звуковой волны относительно световой вспышки. Наличие грозы в окрестности трубопровода подтверждается грозопеленгатором, работавшим около Якутска. По данным натурных измерений в гармоническом приближении оценена сила тока в трубопроводе, наведенного грозовыми разрядами.

В результате проведенных экспериментальных измерений и теоретических оценок можно утверждать следующее:

-  очаги гроз на территории Якутии имеют “пятнистость”. Распределение имеет большую неравномерность и, на наш взгляд, не во всех случаях связаны с орографией;

-  один из мощных грозовых очагов расположен на территории, где ранее проводились подземные ядерные взрывы. Если среднее число разрядов на 1 км2 в год при осуществлении мер защиты в качестве расчетных принято 0,1, то в данном регионе это число равно 4 (т.е. в 40 раз превышает среднестатистическое значение);

-  косвенные измерения токов, текущих по металлической трубе нефтепровода во время грозы, дают величины ~ 5 – 10 А. Такие значения тока обусловлены тем, что в это время (к середине лета) земля достаточно хорошо протаяла и появились большие токи утечки. Поэтому можно считать, что летние грозы для эксплуатации газо- и нефтепроводов безопасны. Опасны весенние грозы. Это подтверждается числом аварий. В весеннее время и в начале лета токи утечки слабы и токовые перегрузки могут быть весьма большими. Нужно учесть, что определенные нами токи вызваны наведенными сигналами от всех грозовых разрядов, происходящих в полосе 10 км от нефтепровода, а не от непосредственных попаданий молний в газопровод. Поэтому эти токи достаточно регулярны. По обеспечению безопасности функционирования магистральных газо- и нефтепроводов мы рекомендуем в металлические нитки продуктопроводов делать диэлектрические вставки. В дальнейшем параметры таких вставок должны быть тщательно обсчитаны.

Данная работа выполнена в рамках гранта Минатома и Министерства образования РФ “Научные основы радиационной и техногенной безопасности ядерных энергетических установок и нефтегазодобывающего промышленного комплекса в условиях применения мирных подземных ядерных взрывов на примере Среднеботуобинского месторождения в Республике Саха (Якутия)”.

 

Список литературы

 

1.        Козлов В.И., Муллаяpов В.А., Лаптев А.Д., Вальков С.П., Гpомов Б.Н. Грозовая активность в Якутии по наблюдениям с помощью однопунктового гpозопеленгатоpа-дально­меpа // Известия АН. Физика атмосферы и океана, 1996. Т.32. №2. С.216-221.