Цистерна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 .Ц 5 Лю3ю ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2дит в условиях значительных нарезкого изменения скорости, абуется заполнение диэлектрическостями. Цель изобретениявремени налива диэлектрическихпутем обеспечения возможностиобъемных скоростей налива исховий электростатической искробНовым является то, что расстояволнорезами, образующими секцрой размещена труба налива,по формуле 1=(0,4 - 0,8) 1.ц (и1 - расстояние между вол но1. - длина цистерны, м; пн -волнорезов. При этом последн яжена так, что ось выходноготрубы совпадает с осью симметр5 ил.38йнаучно-исследоваттологиив, Ю. А. МузыченПавлюков и Ю. С. Х;5 аправка самоматериалами,осится к устройс я жидкостей и мо на автотранспор и транспортиров а перевозка прои вам жет ных ания схоЦистерна (фиг.) включает металлическую обеча йку , горловину 2, кольца жесткости 3 и 4, трубу для налива 5 и трубу выдачи горючего б, днища 7 и 8, волнорезы 9 и 10. Кольца жесткости 3 и 4 приварены внутри цистерны к обечайке 1, к кольцам жесткости крепятся волнорезы 9 и 1 О, каждый из которых может состоять из нескольких сборно-разборных перегородок с прорезями 11 или отверстиями 12. Размеры перегородок должны обеспечивать их проход через отверстие горловины 2. Волнорезы 9 и 10 после монтажа разделяют полости цистерны на ссюбщающиеся через прорези 11 и отверстия 12 секции А, В и С.Труба налива 5 размещена в центре секции В таким образом, что ось выходного отверстия последней совмещена с вертикальной осью симметрии секции В. Труба выдачи горючего 6 размещена в ции С над отстойником (не обозначен). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(71) Государственныский институт химмо(57) Изобретение отндля транспортированибыть использованосредствах заправкинефтепродуктов, когд Изобретение относится к устройствам для транспортирования жидкостей и может быть использовано на автотранспортных средствах заправки и транспортирования нефтепродуктов, когда перевозка происходит в условиях значительных механизческих нагрузок или резкого изменения скорости, а также требуется заполнение диэлектрическими жидкостями.Цель изобретения - сокращение времени налива диэлектрических жидкостей путем обеспечения возможности повышения объемных скоростей налива, исходя из условий электростатической искробезопасности.На фиг. 1.изображена цистерна, разрез; на фиг. 2 - условная модель секционной цистерны; на фиг. 3 - условная модель секции цистерны; на фиг. 4 - номограмма оценки эффективности устройства при положительной полярности зарядов топлива; на фиг, 5 - то же, при отрицательной полярности зарядов топлива. грузок илитакже трекими жидсокращение жидкостей повышения дя из услоезопасности.ния между ию, в кото- определяют +1) ), где резами, м; количество я располоотверстия ии секции.с,В=Ь; 15Цистерна эксплуатируется следующимобразом,При наполнении цистерны закрытым(нижним) способом наэлектризованное вфильтрах и трубопроводах топливо-наливного устройства (ТНУ) склада (не показано)топливо через трубу налива 5 поступает вцентр секции В цистерны. Нижний срез наливной трубы размещен на расстоянии неболее 200 мм от нижней части обечайки 1.Это исключает дополнительную электризацию топлива за счет более плавного вводатоплива без интенсивного разбрызгиваия,Размещение оси трубы налива в цент:ре секции В заявляемой цистерны является необходимым, так как уровень электростатических зарядов, поступающих изсреза трубы, имеет максимальное значение,а по мере движения топлива к волнорезам 3 и 4, а также к боковым стенкамобечайки 1 происходит утечка зарядов изобъема топлива и их нейтрализация на внутренней поверхности нижней части обечайки1, а затем на боковых стенках и волнорезах, Секция В цистерны объективно является открытой релаксационной емкостью, вкоторой происходит, в основном, релаксациязарядов и топливо со сниженным уровнемзаряда поступает через прорези 11 и отверстия 12 волнорезов 9 и О соответственно в секции А и С.При неизменной объемной скорости налива в зависимости от удельной электропроводимости топлива в заполняемом заряженным топливом пространстве секции В цистерны накапливается определенный уровеньЯ- электростатических зарядов, создаваяэлектростатическую нагрузку, котораяможет быть оценена напряженностью полясреды над поверхностью жидкости или потенциалом, который может быть определенпо выражению2Ф=Ч (1) абсолютное значение потенциала поверхности заряженной жидкости В;суммарный уровень зарядов топлиУл/ 3высота заполнения топливом секции цистерны, м;абсолютная диэлектрическая постоянная, равная 8,853 10 " Ф/м; 99272ср - относительное значение потенциалав центре поверхности топлива, определяемое в зависимости от габаритных размеров по известным формулам,П ри достижении потенциала топливаопределенного значения в зависимости оттемпературы вспышки нефтепродукта можетпроизойти электростатический разряд сэнергией, поджигающей топливовоздушнуюсмесь, в надтопливной полости цистерны. Например, допустимыми потенциалами поверхности нефтепродуктов четвертой группы являются при положительной полярности зарядов в топливе 54 кВ, при отрицательной полярности - 25 кВ.Во всех известных способах борьбы сопасностью статической электризации диэлектрических жидкостей внимание обращалось на снижение уровня заряда в диэлектрических жидкостях р, заканчивающееся,2 О как правило, ограничением скорости наливажидкостей в емкости, чтобы не допуститьпревышения опасных потенциалов поверхности нефтепродуктов, При этом влияниегеометрических размеров емкостей в качестве фактора обеспечения электроискробез 25 опасности не учитывалось.В предложенном устройстве применительно к цистернам автотранспортных и топливозаправочных средств для нефтепродуктовобоснованы оптимальные размеры секции сналивной трубой30 при которых в секции при допустимых потенциалах поверхности жидкости возможно З 5 увеличить объемные скорости налива без изменения технологической магистрали топливо-наливного пункта склада горючего.Для доказательства оптимальности в устройстве расстояний между волнорезами (или 4 О волнорезом и днищем) преобразуем выражение 1, введем условно обозначение геометрического параметрасРПг= -о 1, Ь,с - длина, ширина, высота секции цистерны прямоугольной формы (фиг. 2 и 3), м;с 1 - уровень (высота) заполнения секции топливом, м; р - высота надтопливного пространства, м;1599272 5 бво - абсолютная диэлектрическая посто- и, Ь,. Ь.б - толщина (с учетом прочностиматериала) обечайки, днища,3. - диэлектрическая проницаемость волнореза, м;жидкости (для светлых нефтепродуктов - 7 д - вместимость цистерны, м,0)х У- текущие координаты поверхнос М - масса транспортируемого топти жидкости в отсеке (фиг. 3) при заполнелива ттребования электростатической искробеза номограммах (фиг, 4 и 5) в правой опасности наливанижней части приведены расчетные зависи- рт.( к; ртвв(25 кВ,(54 В; 25 кВ,мости допустимых значений суммарногоуровня Я электростатических зарядов в топ где оп, оп - Оп стГДЕ фоп, фдоп - доПуСТИМЫЕ ЗНаЧЕНИя ПОТЕНливе от геометрического параметра Пс. циала поверхности нефтеподуктов при полоств юри этом в расчетах опасной зоны, соответ- жительной и отрицаотрицательнои пол ярности, кВ.Ют у щей опасному уровню электростатичес- Конструктивное выполнких зарядов для секций с разными значеонструктивное выполнение элементовниями геометрического. па амет апредложенного устройства позволяет создатьр р, учтены 15 условия, позволяющее в процессе эксплуатадопустимые значения потенциала поверхности заряженного топлива 54 кВ для поло- простоя их под наливоции цистерны не только уменьшить в емяРжительной полярности ц 25 кВ ля . " "Оя их под наливом за счет сокращенности ц к для отрица- ния времени налива, но обеспечить электротельнои поля ности за я ов в тр р д опливе. статическую искробезопасность функциониОптимизационная задача по определению рвания автоцтоцистерны и авотопливозап авпредела допустимых значений геометричес щиков.кого параметра П. в зависимости от геометрических размеров секций с трубой налива ф ормула изобретения(1, Ь, с) решалась применительно к цистернам автотранспортных средств для заправхки и транспортирования нефтепродуктов ис-Цистерна включар 5 ., лючающая о ечаику с гободя из следующих условий: а возможнос- лови о"люча Рэловиной, два днища, вертикальные волнотеи монтажа цистерны на шасси автотран- резы, выполненные в ви еспортного средствап лненные в виде перфорированных перегородок и разделяющие полостьцистерны на сообщающиеся между собойУ В Н з1 )секции, трубу налива, расположенную в одгде Уд - геомет ический объемз.ной из секций, и т б в ару у ыд чи горючего,ъем цистерны, м; отличающаяся тем, что, с целью сокращенияВ, Н - линавремени налива диэлектрических жидкостей- длина, ширина и высота монтажной путем обеспечения возможности повышениязонына рамахбазовыхшасситран- объемных скоростей налива, исходя из сспортных средств, м; ловий электростатической искробезопаснос, исходя из успрочности конструкции цистерны 5 ти, волнорезы сесекции, в которой расположена груба налива, размещены на расстояПс - (0)дв, С 1 торм, Пв, Пдн, Ьоб, уц, Мт, Ъ=пс - 1 НИИ ОПрЕдЕЛяЕМом по фпо формулегде и - количество секций цистерны, ед;1= (04 - 08)1.п - количество волнорезов, ед;ом. - скорость движения транспортного 40 "средства, км/ч;пв - количество волнорезов,Чврм - КратНОСтЬ ПЕрЕГруЗКИ Прн тОрМОжЕ- Прн ЭТОМ руба НаЛИВа раЗМЕщЕНа таК, ЧтОнии (разгоне и т.п,);ось выходного отверстия трубы совмещенас вертикальной осью симметрии секции.ОсауленкоГКНТ СС гари Составитель Г. ПарчинаТехред А. Кравчук Корректор А.Тираж 524 Г 1 одписноеомитета по изобретениям и открытиям приква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5ий комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Га