Наэлектризованная жидкость
Cтраница 1
Наэлектризованная жидкость, протекающая по металлическому трубопроводу, сама по себе никакой опасности не создает. Аварийное состояние может иметь место при наличии открытой поверхности заряженной горючей жидкости. Этому условию соответствуют операции по заполнению резервуаров нефтепродуктами, которые на пути в резервуар приобрели значительный заряд СЭ, при этом над зеркалом жидкости существует легковоспламеняющаяся паровоздушная смесь и электрическое поле зарядов СЭ. При достаточно высокой плотности зарядов напряженность электрического поля может достигать критических значений, при которых в пространстве над зеркалом жидкости возможно развитие электрических разрядов, способных воспламенить паровоздушную смесь. На практике такие разряды могут развиваться с выступающих элементов конструкции внутри резервуара или со среза наливной трубы. Аналогичные условия возникают в случае погружения в резервуар, только Что заполненный наэлектризованной жидкостью, каких-либо предметов в целях измерения уровня или взятия пробы жидкости. В этом случае электрическое поле концентрируется около вводимого в резервуар предмета и напряженность его в определенных условиях может также достигать разрядных значений. [1]
Разряды в поле наэлектризованной жидкости по своей феноменологии и энергетическим характеристикам существенно отличаются от обычных искровых разрядов между металлическими электродами. Рассмотрим в общих чертах специфику развития разрядов СЭ на примере заполнения резервуара ( рис. 3.1) наэлектризованной жидкостью через трубу, расположенную у днища резервуара. По центральной оси резервуара разместим заземленный сферический электрод. По осевой линии резервуара напряженность электрического поля приобретает наибольшие значения. [2]
Экспериментальные данные о разряде первоначально наэлектризованной жидкости ( / / си) значительно более многочисленны. Во всех случаях точно сохраняется экспоненциальный закон утечки заряда; правда, при весьма сильно наэлектризованных жидкостях для этого приходится допустить изменение удельной электропроводности. Однако, как уже было показано выше, для этого допущения имеются вполне убедительные основания. Применительно к практическим целям проектирования и расчета оборудования для релаксации зарядов ( релаксационные баки на аэродромных топливозаправщиках) это означает, что аппаратура может не справиться со своим назначением именно в тот момент, когда ее надежная работа особенно необходима. [3]
Электрическое поле в частично заполненных наэлектризованной жидкостью прямоугольных резервуарах с учетом динамики накопления и релаксации поверхностных зарядов. В ходе экспериментальных исследований электрических полей при заполнении резервуаров наэлектризованными жидкостями было замечено, что в ряде случаев после окончания налива электрическое поле в паровоздушном пространстве спадает более медленно, чем это должно было бы быть при равномерном распределении заряда в объеме жидкости. [4]
Интересно также подсчитать количество энергии, накапливаемой в наэлектризованной жидкости. [5]
Электрическое поле в цилиндрическом резервуаре, частично заполненном наэлектризованной жидкостью с учетом наливной тру бы / / Тр. [6]
Определим электрическое поле в металлическом резервуаре, облицованном изнутри пластиком и частично заполненном наэлектризованной жидкостью. Расчетные модели прямоугольного и цилиндрического резервуаров представлены на рис. 4.21. Сделаем следующие допущения: время растекания заряда по внутренней поверхности диэлектрической стенки резервуара существенно меньше времени его наполнения, что дает основание считать равной нулю тангенциальную составляющую напряженности электрического поля вдоль внутренней поверхности стенки резервуара в любой момент времени. [7]
Не дает желаемых результатов и экспериментальное определение производительности по факту обнаружения разрядов СЭ с помощью антенны, помещенной в заполняемый наэлектризованной жидкостью резервуар, и специальной радиотехнической аппаратуры. Недостатком этого способа является отсутствие четкой корреляции между энергией разряда СЭ в воздушном промежутке в резервуаре и чувствительностью регистрирующей разряды системы. Регистрирующая система может фиксировать очень небольшие по энергии разряды, в то же время разряды, имеющие даже значительную энергию, могут быть пропущены в связи с тем, что траектория их развития расположена невыгодно относительно антенны или же детали оборудования резервуара экранируют эти разряды. Градуировка этого метода не может обеспечить точную дефференциа-цию разрядов различной энергии ввиду случайности их характера. В результате этот способ в связи с требованием обеспечения достаточной надежности также дает заниженные результаты по допустимой искро-безопасной производительности. К тому же необходимость проведения экспериментов ограничивает его практическую ценность. [8]
Полученное соотношение (4.54) имеет обобщенный характер, поэтому, зная соотношения между геометрическими размерами и уровень заполнения резервуара, значение потенциала поверхности наэлектризованной жидкости на оси резервуара можно определить по графику рис. 4.15 без выполнения громоздких расчетов. [10]
Исследования воспламеняющей способности разрядов СЭ [58] показали, что наиболее благоприятные условия для воспламенения паров нефтепродуктов имеют место при развитии разряда в промежутке наэлектризованная жидкость - заземленный сферический электрод диаметром около 20 - 40 мм. Учитывая имеющуюся связь между воспламеняющей энергией разрядов СЭ и перенесенным на электрод за единичный импульс зарядом, в качестве достаточного и объективного критерия опасности СЭ может быть использован перенесенный на разрядный электрод заряд, способный воспламенить паровоздушную смесь. [11]
Определив наибольшую величину электрического заряда по известной электропроводности, можно вычислить плотность заряда перед входом жидкости в, резервуар, затем рассчитать изменение плотности электрического заряда в резервуаре в процессе закачки в него наэлектризованной жидкости. [12]
К металлическим предметам, на которых могут возникать или накапливаться заряды, относятся любые объекты, движущиеся в жидкости с низкой проводимостью или обтекаемые такой жидкостью ( мешалки, фильтры, сопла), объекты, находящиеся в контакте с наэлектризованной жидкостью ( заполняемый резервуар, мерная рейка, пробоотборные устройства и емкости), и даже объекты, на которых заряд статического электричества может возникнуть в результате наведения. [13]
Разряды статического электричества в жидких углеводородах могут происходить различными способами. При закачке в резервуар наэлектризованной жидкости разряд может возникнуть на поверхности продукта, если в жидкости имеется заряд достаточной плотности. Разряд может возникнуть между поверхностью жидкости и стенкой резервуара. При определенных условиях разряд может наблюдаться в самой жидкости и на границе соприкосновения паров и жидкости при двухфазном течении. Это явление названо локализованными разрядами. [15]
Страницы: 1 2