В книге изложены методы и описаны технические средства, обеспечивающие электростатическую защищенность нефтеналивных судов и кораблей. Рассмотрены методологические вопросы электростатической безопасности, математические модели электростатических процессов, возникающих при эксплуатации судовых систем, основы проектирования средств электростатической защиты и технического диагностирования. Показаны математические методы оценки электростатической безопасности судовых систем.
Издание предназначено для научно-технических работников, занятых в области проектирования и эксплуатации судовых систем транспортирования и хранения нефтепродуктов.
Содержание
От автора
Введение
Глава 1. Электростатическая опасность на судах
1.1. Общие положения и основные понятия
1.2. Электризация и электростатическое поле как источник возникновения электростатической опасности
1.2.1. Электризация сред и материалов
1.2.2. Электризация диэлектрических жидкостей
1.2.3. Электризация при перевозке нефтепродуктов
1.2.4. Электризация твердых тел
1.2.5. Электризация водных аэрозолей при мойке резервуаров
1.2.6. Количественные характеристики электризации
Глава 2. Конструктивно-эксплуатационные особенности грузовых систем
2.1. Анализ конструктивно-эксплуатационных особенностей грузовых систем
2.2. Состав грузовых систем и основные режимы их эксплуатации
2.3. Классификация жидких углеводородов по пожароопасное и электростатической активности
Глава 3. Теоретические основы расчета степени электростатической опасности на нефтеналивных судах и кораблях
3.1. Классическая теория электростатики
3.2. Уравнения Пуассона и Лапласа
3.3. Критерий электростатической безопасности
3.4. Вероятность электростатической безопасности
3.5. Функция электростатической опасности
Глава 4. Математические модели для расчета электростатической безопасности
4.1. Электростатическое поле в танках и модель распределения электрического потенциала
4.2. Модель распределения объемного заряда в танке
4.3. Модель электризации движущихся в трубопроводах жидких углеводородов
4.4. Расчетные модели с учетом влияния противокоррозионных покрытий
Глава 5. Исследование математических методов оценкиуровня электростатической безопасности грузовых систем
5.1. Постановка задач исследования
5.2. Формулировка дискретной задачи и разработка вычислительного алгоритма
5.3. Решение гидродинамической задачи определения вектора скорости потока топлива
5.4. Решение уравнения переноса электрического заряда
5.5. Определение потенциала электростатического поля
5.6. Методика расчетной оценки электростатической безопасности проектируемых систем
Глава 6. Электростатическая защита судовых систем
6.1. Мероприятия по защите грузовых систем
6.2. Защита механизированной мойки резервуаров
6.3. Организация гидродинамического потока нефтепродуктов в танках как средство электростатической защиты грузовых систем
6.3.1. Анализ существующих технических решений в области формирования придонных потоков топлива
6.3.2. Разработка математической модели распределения электрического заряда при формировании потока топлива гидродинамическими насадками
6.3.3. Разработка антистатических конструкций гидродинамических насадков и оценка их эффективности
6.3.4. Решение задач численной расчетной оценки уровня электростатической безопасности при проектировании танков с грузовыми колодцами
6.3.5. Исследования геометрических форм грузовых колодцев и выбор эффективной антистатической конфигурации
6.3.6. Технические требования к конструкции антистатического колодца
Глава 7. Методы диагностической оценки степени электростатической опасности
7.1. Задачи контроля электростатической опасности
7.2. Диагностические модели работоспособности грузовых систем
7.3. Прогнозирование электростатической опасности
7.4. Основы проектирования технических средств диагностирования грузовых систем
7.4.1. Алгоритм сохранения электростатической безопасности
7.4.2. Структура системы диагностирования
7.5. Достоверность и эффективность диагностирования
7.5.1. Достоверность полноты контроля
7.5.2. Точность аппроксимации математической модели
7.5.3. Точность аппроксимации разделяющей функции
7.5.4. Показатели достоверности и эффективности диагностирования
Глава 8. Методы измерения параметров, характеризующих уровень электризации
8.1. Метод измерения потенциала тела человека
8.2. Метод измерения плотности заряда на диэлектрических материалах
8.3. Методы измерения напряженности электростатического поля
8.3.1. Метод измерения параметров электростатического поля вблизи заряженной поверхности
8.4. Методика измерений напряженности поля статического электричества
Глава 9. Измерители электростатических параметров
9.1. Измеритель напряженности электростатического поля для экспериментальных исследований и испытаний
9.2. Измеритель электрофизических параметров углеводородных топлив
9.3. Измеритель электрического заряда человека
9.3.1. Описание и обоснование выбранной конструкции
9.3.2. Интегратор тока
9.3.3. Усилитель электрометрический
9.3.4. Измеритель электростатического заряда
9.3.5. Измеритель объемного заряда в потоке топлива
9.4. Результаты исследования на физических моделях
Глава 10. Методика швартовных испытаний по электростатической защите на танкере
10.1. Общие положения
10.2. Методика проведения испытаний
Заключение
Список литературы