储油罐静电电位有限差分数值研究.pdf

第 39卷 第 5期 石 油 化 工 设 备 VoI．39 NO．5 2010年 9月 PETRO—CHEMICAIEQUIPMENT Sept．2010 试验研 究 + ．．+ ．．+ ．．+ ．．+ ．．+ ． 文章编号 ：1000—7466(2010)05—0001O5 储油罐静 电电位的有 限差分数值研究 刘超卓 ，陈银吨，王殿生 ，关继腾 (中国石油大学(华东)物理科学与技术学 院，山东 东营 257061) 摘要 ：利 用有限差分方法，给 出了立式 圆筒形储 油罐 中静 电电位的超松 弛迭代格式的数值计算模 型，研 究了储油罐 内静 电电位的分布规律 ，分析 了储油罐结构及运行参数对储油罐 电位的影响。研 究结果表 明，储 油罐径 高比在 0．6～1．7时，静 电风险较大，从静 电安全性和储油罐稳定性方面来考 虑 ，径高比应 当大于 2．0；储油罐 内静电电位随其体积的增加 以幂函数形式迅速增加 ；储 油罐 内的 电位与油品电荷密度成正比且随着油品介 电常数的增大而逐渐减小；当加载油品到储 油罐体积的 73 时，油面 中心的静 电电位达最大值 。 关键词 ：储油罐；静电电位；有限差分；结构；参数 中图分类号 ：TO053．2；TE821 文献标志码 ：A NumericalInvestigationofElectrostaticPotentialinStorageTankby FiniteDifferenceM ethod LIU Chao-zhuo， CHEN Yin—dun， W ANG Dian—sheng，GUAN Ji—teng (SchoolofPhysicsScienceandTechnology，UniversityofPetroleum ofChina (EastChina)，Dongying257061，China) Abstract：Theelectrostaticpotentialintheverticalcylindricalstoragetankwasinvestigatednu— mericallywiththefinitedifferencemethodandthenumericalmodelwiththetypeofsuper—relaxa— tioniterationwasobtained．Thepotentialdistribution in thetank waspresented，andtheinflu— enceofthoseparameters，suchastankdimensionandoperatingsituation，ontheelectrostaticpo— tentialwasanalyzed．Therisk ofelectrostatichazardishigherwhentheratiobetweendiameter andheightofthetank liesintherangeof0．6～ 1．7．Consideringelectrostaticsecurityandstruc turestabilityofthetank，theratioshouldbegreaterthan 2．0．Thepotentialincreaseswiththe tank volumeasthetypeofpowerfunction．Thepotentialincreaseslinearlywithincreasingcharge densityanddecreasesgraduallywiththeincreasingdielectricconstant．Thepotentialatthecenter ofoilsurfacewillreachthemaximum pointswhenthet