储油罐灌装过程静电分布数值模拟分析与安全评价

发布时间：2020-08-21 05:07

【摘要】：储油罐作为石油化工领域的重要生产设备,其内部储存着易燃易爆的油品,一旦发生储油罐静电火灾爆炸事故必会产生严重后果。储油罐静电火灾爆炸事故隐患不易觉察,为降低静电火花放电危害甚至避免储油罐静电事故的发生,有必要深入了解油品静电的产生与消散规律、研究储油罐罐内油品静电电位分布规律、评估储油罐静电事故风险并提出静电消除与安全防护措施。本文利用理论分析、数值模拟和实验研究三种手段对储油罐内油品的静电分布和静电积累与消散机理进行了深入研究,论文的主要研究内容包括:(1)利用数值模拟软件仿真得到了储油罐罐内油品静态电位分布规律,分析了油品性质参数和储油罐结构参数对罐内油品静电分布的具体影响规律;(2)基于相似理论推导了灌装过程储油罐静电规律实验模拟的相似准则,设计了实验模型并通过实验模拟得到了储油罐灌装过程的静电产生规律和罐壁接地后的静电消散规律;(3)分析储油罐静电火灾与爆炸事故的形成条件,建立模糊综合评价模型,对储油罐进行实例定量安全评价,提出了储油罐静电的消除与安全防护措施。论文通过以上几方面的研究加深了我们对储油罐静电电位分布与静电荷产生消散机理的认识,能够对灌装过程的储油罐静电事故防护能到一定的指导作用。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE972
【图文】：

成飞沫、气泡和小油滴，输油管喷嘴与这些油品微粒因接触而在两相接触表面产生偶电层，待分离时油品微粒将偶电层一侧电荷带走，另一层电荷则被留在输油管表面上，从而使油品因喷射而带电。(a）液体静止 (b）液体流动 (c）管道接地，液体流动图 2.1 偶电层的形成过程Fig. 2.1 The formation process of electrostatic double layer（3）冲击带电 如图 2.3 所示，输油管道内的油品流入储油罐后会碰到储油罐罐壁，油品微粒与罐壁产生接触和分离，进而产生冲击带电。

成飞沫、气泡和小油滴，输油管喷嘴与这些油品微粒因接触而在两相接触表面产生偶电层，待分离时油品微粒将偶电层一侧电荷带走，另一层电荷则被留在输油管表面上，从而使油品因喷射而带电。(a）液体静止 (b）液体流动 (c）管道接地，液体流动图 2.1 偶电层的形成过程Fig. 2.1 The formation process of electrostatic double layer（3）冲击带电 如图 2.3 所示，输油管道内的油品流入储油罐后会碰到储油罐罐壁，油品微粒与罐壁产生接触和分离，进而产生冲击带电。

图 2.4 沉降起电过程Fig. 2.4 The process of sedimentation electrification动电流带着电荷进入储油罐时，使储油罐中多，其带电量越大。接地良好的金属储油罐逐渐减少。若储油罐接地故障，则罐内将积累，可以向外界发生放电。当进入储油罐的电油罐内的电量达到稳定的数值。泄漏油罐内，进油后储油罐内油品所带总电荷量为偶电层和由于油品杂质的沉降所引起的带电电荷由于存在通过接地罐壁的泄漏，使储油定律，储油罐内的电荷减少都是通过储油罐壁dQJ dSdt

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本文编号：2798968