轻质油品装卸和运输过程中静电安全关键技术的研究

论文摘要

摘要内容： 油品运输中由于静电放电引燃油品导致灾难发生的重大安全事故越来越多，已经给世界各国造成了巨大的经济损失。近几年来，国内外的石油静电科学工作者都致力于寻求能取得国际公认的石油静电安全预防措施，但由于涉及到的问题很多，机理复杂，特别是各种突然干扰的因素较多，使石油静电往往成为一种缺乏再现性的自然现象和概率现象，以致使防止静电灾害的研究虽不断取得进展，但静电事故却难以杜绝。 石油化工行业是国民经济的基础工业，属于我国的支柱性产业。随着我国经济发展水平的提高，石油工业也得到了迅猛发展，石油已是我国工业不可或缺的原材料。但是由于其易燃易爆的特点，因此也给我们的生活带来了很多安全隐患。石油产品大都是电的不良导体，因此在生产、储存、装卸、使用等过程中，可能产生十分危险的静电，严重者会由静电火花引起爆炸或火灾，特别是在轻质油品装卸和运输领域。但是石油静电的起电机理又相当复杂，它受到很多因素的影响，所以如何有效地减少或消除轻质油品在装卸和运输中所产生的电荷，已成为目前国内外静电研究领域的一个热门课题。 易燃轻质油品在装卸和运输过程因静电放电被点燃，涉及两个基本物理现象：一是装卸时带电油品表面的刷形放电；二是孤立导体的火花放电，而孤立导体可能是取样罐，软管，金属配件，人体，小型悬浮物体，也可能是油罐车或槽车本身。如果能避免发生这两种放电，而又能将静电积聚能量安全泄放，则就能达到安全装卸与安全运输的目的。因此越来越多的科研人员，投入到轻质油品装卸和运输过程静电放电的防治工作中来。研制出高效的静电消除装置已经成为我国解决石油运输隐患的当务之急。 故此，开展“轻质油品装卸和运输过程中静电积聚能量安全释放关键技术研究”，对减少静电事故、确保石油及石油产品安全运输，不但十分必要，而且有重要的经济意义和重大的社会意义。 本论文首先从分析轻质油品装卸和运输中的静电起电机理、静电放电成因入手，论述了轻质油品在装卸和运输中的静电起电、放电的形成，以及静电起电、放电的具体表现形式，影响轻质油品装卸和运输中静电放电的主要因素，静电引燃的条件等相关理论。依据这些理论，建立了船舱、油罐车、油槽车内

论文目录

• 引言
• 第一章 我国石油工业领域静电防治现状
• 第一节 国内外石油工业领域静电现状
• 1.1.1 国内外石油静电技术现状、发展趋势
• 1.1.2 石油静电事故
• 第二节 轻质油品静电安全关键技术研究的理论基础
• 1.2.1 轻质油品静电起电的原因
• 1.2.2 轻质油品静电的预防措施
• 1.2.3 目前常用的轻质油品静电消除方法
• 1.2.4 目前对涉及油品爆炸危险区域的划分
• 1.2.5 目前对油品的防静电安全规定及注意事项
• 第二章 轻质油品装卸和运输中的起电机理
• 第一节 液体静电起电的基本机理
• 2.1.1 液体静电起电的偶电层理论基础
• 2.1.2 偶电层厚度的计算
• 2.1.3 关于油品的静电放电
• 2.1.4 与油罐车内油品静电有关的几种起电的分析
• 第二节 影响轻质油品带电的因素
• 2.2.1 油液中杂质对油品带电的影响
• 2.2.2 液相混合的影响（主要是水的影响）
• 2.2.3 电导率对油品带电的影响
• 2.2.4 电荷衰减的影响
• 2.2.5 管道材料及管道内壁的影响
• 2.2.6 管道出口几何形状的影响
• 2.2.7 过滤器的影响
• 2.2.8 流速和管径的影响
• 2.2.9 搅动的影响
• 2.2.10 挟带空气的影响
• 2.2.11 其它因素对油品带电的影响
• 第三章 罐车的带电及油品装卸运输过程中的静电放电
• 第一节 金属油罐车的带电
• 3.1.1 油罐中油品静电的积聚
• 3.1.2 油罐车带电的物理模型
• 第二节 油品在油罐车装卸和运输中的静电放电和引燃
• 3.2.1 油罐车中的静电放电形式
• 3.2.2 油品静电放电能量的计算及其影响因素
• 第三节 油品易燃易爆特性分析及其放电危害
• 3.3.1 油品的易燃易爆特性分析
• 3.3.2 油品静电放电危害的评估
• 第四章 油品装卸运输过程中静电性能的评价
• 第一节 石油静电电容的评价
• 4.1 用交流电桥法评价石油静电电容
• 第二节 油品最小静电点火能
• 4.2.1 测定最小点火能的装置及其工作原理
• 4.2.2 油品敏感状态与最小点火能的关系
• 第三节 轻质油品在装卸和运输中的油面安全电位
• 4.3.1 管内油品静电电位的测量
• 4.3.2 油面电位的测量
• 4.3.3 油品装卸和运输中的油面安全电位
• 第五章 新型静电泄放装置的研究、设计开发
• 第一节 传统静电消除器的设计思想及优缺点
• 5.1.1 静电消除的基本知识
• 5.1.2 目前国内外常用的几种静电消除器及其功效比较
• 第二节 新型静电泄放装置的数学建模研究
• 5.2.1 油罐槽车静电放电的模型
• 5.2.2 新型静电泄放装置的数学建模
• 第三节 新型静电泄放装置的设计开发
• 5.3.1 研究开发和创新内容、技术路线及关键技术
• 5.3.2 研究开发的创新点及预期成果
• 5.3.3 新型静电泄放装置的设计思想
• 5.3.4 新型静电泄放装置的基本工作原理
• 5.3.5 新型静电泄放装置的工作简述
• 5.3.6 新型静电泄放装置集成线路板主电路的设计
• 第六章 新型静电泄放装置的验证及优点
• 第一节 新型静电泄放装置性能的验证
• 6.1.1 用低电压发生器验证
• 6.1.2 用高电压发生器验证
• 6.1.3 对所测量的数据、参数曲线进行比较分析
• 6.1.4 油罐接地与接新型静电泄放装置时的对比
• 第二节 新型静电泄放装置的优点及安装保养
• 6.2.1 新型静电泄放装置的优点
• 6.2.2 新型静电泄放装置的安装及保养
• 6.2.3 结束语
• 结论
• 发表论文
• 致谢
• 参考文献
• 附录