ГОСТ 31610.32-1— 2015
составе смеси углеводорода с воздухом и идеальном провоцирующем диаметре электрода 12.8 мм. кистевые
разряды могут оказаться зажигающими, если потенциал поверхности зеркала жидкости в резервуаре превысит
примерно 25 кВ.
Опасность зажигания могла бы возникнуть при намного более низких потенциалах, если бы в резервуаре
могли бы присутствовать изолированные проводники. Например, канистра, плавающая на поверхности жидкости,
может зарядиться до ев потенциала и стать причиной возникновения зажигающего искрового разряда при сближе
нии с металлическими деталями или со стенкой резервуара.
К настоящему времени накоплен опыт обеспечения безопасности при загрузке ряда средств транспорта
нефтепродуктов (например, для налива автоцистерн и железнодорожных цистерн). Но правила налива вертикаль
ных резервуаров среднего размера (резервуаров с вертикальной осью) были получены теоретически (с довольно
удовлетворительным приближением к эмпирическим данным, где они есть), поскольку данные непосредственных
измерений для этого класса резервуаров оказались не доступны. В обобщенном виде теоретический метод пред
ставлен в В.2.2.
В.2.2 Максимальные безопасные расчетные скорости налива вертикальных резервуаров среднего
размера
Максимальная безопасная скорость при наливе — это скорость, при которой максимальный потенциал по
верхности не превышает предельного значения (25 кВ). Бриттоном и Смитом [Britton and Smith. (2012)]. Бриттоном и
Вэлмслеем (Britton and Walmsley (2012) [37]) были рассчитаны и рекомендованы предельные значения скоростей
налива вертикальных среднеразмерных стационарных резервуаров (см. 7.3.2.3.5.3).
Вычисления не вполне приемлемы для больших резервуаров (с диаметром > 10 м). потому что они основы
ваются на довольно грубом допущении об однородной плотности зарядов. Они могли бы применяться к наливу
контейнеров меньшего объема, таких как барабаны или металлические среднеобъемные контейнеры. Но для них
следует учесть преимущества нижнего налива, когда ввод осуществляется вблизи оси. Притом, расходы в стан
дартном оборудовании налива вообще достаточно низки и не требуют ограничений по скорости.
Результаты вычислений не предназначены для непосредственного ограничения
v d
и, следовательно, при
нятый подход сводится к непосредственным вычислениям и разработке таблицы значений максимальных без
опасных скоростей потока и соответствующей производительности налива, как функции параметров резервуара и
диаметра трубы.
Максимальную безопасную скорость вычисляют на основе следующих положений:
a) В любой стадии налива максимальный потенциал поверхности жидкости 25 кВ (см. В.2.1).
b
) Плотность зарядов, поступающих в результате заряжения потока в трубе, определяется в соответствии с
А. 1.4 при проводимости ниже 3 пСм/м и при эмпирической константе 1.0 мкКл с м’3.
c) Модель утечки по законуОма исходит из однородного, задаваемого поступающим потоком распределения
заряда в резервуаре и применения эффективного времени утечки. reg, с учетом остаточной проводимости топлива
равного удвоенному времени релаксации. В большинстве практических случаев полный заряд жидкости близок к
/г^. где / — входной ток потока (объемная плотность зарядов х скорость потока). Здесь полный заряд практически
только часть заряда, задаваемого произведением
1тсП.
моделирующего худший случай. Следовательно вычислен
ные безопасные скорости соответствуют полному зарядужидкости /;е(Т. Начиная с проводимости 3пСм/м плотность
зарядов (ток потока) пропорционален проводимости, а эффективное время релаксации обратно пропорционально
проводимости, так что полный заряд и потенциал поверхности не зависят от проводимости. Потенциал, получен
ный при 3 пСм/м (при = 12 с) соответствует худшему случаю и вычислены выполнены для такой проводимости.
d) Выражение, полученное независимо Асано (Asano. 1979 [38]) и Бриттоном и Смитом (Britton и Smith, 1988
[39]) для потенциала в центре поверхности жидкости в стационарном вертикальном цилиндрическом металличе
ском резервуаре, частично заполненном однородно заряженной жидкостью.
e) Работа Бриттона и Смита (Britton and Smith. 2012). в которой представлено много расчетов, выполненных
Асано и Бриттоном (Asano’Britton). и выполненный Смитом эмпирический анализ получающихся данных, позво
ливший извлечь упрощенные результаты для максимального потенциала на поверхности жидкости при различных
условиях заполнения.
Из уравнения (12) из Бриттона и Смита (2012) и уравнения плотности зарядов в А.1.4 следует выражение
максимальной безопасной скорости заполнения
v.
v
=
К
(D/d)0-5.
где К является константой, не зависящей от скорости и слабо зависящей от диэлектрической константы. tL. и Брит
тоном и Валмслеем (Britton and Walmsley. 2012) представлена выражением:
К < 0.6 {(1 + tL)/£L}1/2.
109