«Космический солнечный патруль» против коррозии
Специалисты-космофизики из Государственного оптического института имени С.И.Вавилова (ВНЦ ГОИ, Санкт-Петербург) предложили необычный способ борьбы с коррозией газо- и нефтепроводов.
С аномально высокой наружной коррозией под напряжением, так называемой стресс-коррозией, связано до 40% аварий на российских газопроводах. Скорость коррозии труб обычно составляет 0,25 мм в год, но иногда фиксируются значения в 1,16 мм в год. В результате коррозии неприятности начинаются уже через 5-10 лет эксплуатации трубопроводов, хотя их работа рассчитана на 25-30 лет. Согласно данным МЧС, в России аварии, вызванные коррозией трубопроводов, происходят в среднем вдвое чаще, чем в Западной Европе.
Специалисты ГОИ представили данные, указывающие, что на магистральные трубопроводы и крупные электрические сети воздействует «космическая погода» – мощные геомагнитные бури и солнечные вспышки. Известно, что эти явления могут вызывать геомагнитно-индуцированные токи в трубопроводах, пролегающих на территориях средних и высоких широт (севернее 50 градусов с.ш.), то есть на большой территории в России, Канаде и на Аляске. Учёные обратили внимание, что в период солнечной активности часто отключаются или выходят из строя станции катодной защиты, которыми снабжены магистральные трубопроводы. Оставаясь фактически без электрохимической защиты, трубы подвергаются ускоренной коррозии. Согласно техническому регламенту, отключение катодной защиты магистральных трубопроводов допускается не более 10 дней в году. Но наша планета ежегодно испытывает 50-100 сильных геомагнитных бурь – они случаются раз, а то и два раза в неделю!
Как поясняет руководитель работ, главный конструктор аппаратуры «Космический солнечный патруль» ВНЦ ГОИ имени С.И.Вавилова Сергей Авакян, во время магнитных бурь в ионосферу Земли вторгаются потоки энергичных корпускул – электронов и протонов. Высыпаясь из магнитосферы и радиационных поясов, они создают добавочную ионизацию в верхних слоях атмосферы. Это ведёт к образованию ионосферных токовых систем, которые становятся причиной генерации электрических полей. Вместе с геомагнитными вариациями электрические поля вызывают во время бури геоиндуцированные токи на поверхности Земли и в различных проводящих системах над землёй и в грунте.
Для предотвращения резкого возрастания скорости коррозии магистральных трубопроводов, специалисты ГОИ предложили создать службу космического мониторинга. По замыслу разработчиков такая космическая служба должна извещать о возможных воздействиях геомагнитно-индуцированных токов на трубопроводы и определять «окна спокойствия», во время которых можно отключать станции катодной защиты (для тестирования и ремонта). Такой прогноз возможен на основе измерений гелиофизической активности с помощью оптико-электронной аппаратуры «Космический солнечный патруль», разработанной в ГОИ и включающей радиометры и спектрометры ионизирующих излучений.
ВНЦ ГОИ имени С.И.Вавилова – не первый научный центр, обративший внимание на важность прогнозирования космической погоды. Центр прогнозов геофизической обстановки уже давно действует в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В.Пушкова Российской Академии наук (ИЗМИРАН). Он снабжает нуждающиеся организации необходимой информацией. Однако, как сообщают специалисты ГОИ, до сих пор в мире не существует данных о «дыхании» Солнца, необходимых для надёжной регистрации солнечных вспышек и предсказания параметров геомагнитных бурь.
