装卸鹤管对储罐内电荷的泄漏速度和油面电位的影响进行了分析
要说装卸鹤管在很多石油企业选择中使用非常重要。然而，很多企业都喜欢在百度中搜索“装卸鹤管厂家排名”，或者是国内装卸鹤管排名这样的信息，这都可以理解，毕竟品牌知名度在那里，质量肯定比“三无产品”要好很多。下面我们就分析为什么要购买装卸鹤管产品，它的安装给用户带来哪些益处。
装卸鹤管对储罐内电荷的泄漏速度和油面电位的影响进行了分析。将装卸鹤管等效为储罐对称轴上的接地导体，推导了电厂边值问题的解析解。利用解析解，分析装卸鹤管对电荷泄漏速度和油面电位影响后所得到的结论是：装卸鹤管不能加快罐内电荷的泄漏速度，但能降低油面电位，影响程度和储罐的形状及接地导体的半径有关。
当带电油品注入储罐内，其内所含电荷将在油/气界面上形成一电势。随着罐内电荷的积累，该电势不断上升，当超过一定界限，将会发生火花放电，若放电能量足够大，就有可能引燃储罐内的爆炸性混合气体而发生爆炸。油品加注结束后，一般不允许立刻进行液位测量、测温和取样等操作，通常需要很长的置时间，主要是因为油内的电荷需要很长一段时间泄漏到大地。因此掌握加油结束后储罐内的电势以及电荷消散规律对储油罐的安全操作具有重要的指导作用。
目前常用的加油方式或从容器底部进油，或从顶部注油。采用顶部注油时，从电角度要求装卸鹤管深入容器底部，距罐底约20cm，这样做一方面可减少油品喷溅，从而减少电荷的产生；另一方面可减少油雾的产生。同时要求装卸鹤管连同容器一起接地，加油结束后不能立刻移走。装卸鹤管的存在如同在储罐内引入接地导体，势必影响罐内电荷的泄漏速度和电势分布，本文就此问题进行了研究。针对目前储油设备中较多采用储油罐，本文选择此类型的储罐作为研究对象，而装卸鹤管可近似等效为储罐对称轴上的接地导体。
自由液面对电荷泄漏的影响
一般地说，有关储罐电问题的研究重点是电荷在罐内的消散规律。通常假定电荷毫不受阻地从液体表面“逃离”。事实上，电荷不能通过自由液面泄漏，而且加油结束后油流的紊流扰动作用消失，油体内电荷在电导作用下有可能暂时聚集在自由液面上，然后这部分电荷逐渐沿液面移到罐壁处而泄漏到大地。但其缓和过程和储罐的形状、罐内已装液体。
介质的含量和油品的固有松弛时间常数等因素有关，其缓和时间常数一般要比液体介质固有时间常数大得多，特别是当储罐接近装满时，自由液面上的电荷和储罐顶上的感应电荷构成的电容效应非常强烈，严重影响自由液面上的电荷的泄漏速度。则进一步研究了面电导率对这部分电荷缓和速度的影响。
以上这些影响的存在延长了罐内存在放电可能性的时间。因此在建立数学模型时，需把这些因素考虑在内。
计算与分析
装卸鹤管对Tn的影响式的电势表达式是无穷项Bessel级数的叠加，其中起主导作用的是前面几项，故仅对前几项的Tn进行分析。选取一容量为l0m3圆柱形储油罐作为研究对象。在分析之前，需强调指出的是：无论油/气界面上有无电荷，分布在油体内部电荷的松驰时间永远都是油品的固有松驰时间T，仅和油品的电导率和介电常数有关；而Tn指的是积聚在自由液面上电荷的松驰时间。
图2示出了当k=R2/Rl=50和储罐内有无装卸鹤管时，Tn/T随油品电导率的变化曲线，其中罐装容量百分比f=b/(a+b)=50%，油品的面电导率为l0-l2s/m2。
图3和图4则分别反映了罐装容量百分比f和储罐的纵横比x(x=(a+b)/2R2)对Tl的影响。
从图2~4中可以看出，油品的面电导率0s和油品的体电导率0对Tn/T的影响刚好相反，Tn/T随前者的增加而减少，而随后者的增加而增加，这一点可以从Tn的计算公式推知。无论在何种条件下，装卸鹤管对Tn的影响并不明显，也就是不能加快界面上电荷的泄漏速度。同时也可以看到，虽然储罐的纵横比和罐装容量对罐内电荷的泄漏速度有一定的影响，但主要的影响因素仍是油品的电导率。
装卸鹤管对油面电位的影响
目前已述及，油面电位的高低和电放电有很大的关联。对储油罐安全操作规范，目前国际上普遍接受的就是规定油面高电位不超过某一值。下面就装卸鹤管对油面电位的影响进行分析。
装卸鹤管时，油面上的高电位就在油面的中心点；而有装卸鹤管时，高油面电位偏离中心点，并且随着装卸鹤管半径的减少而逐渐向对称轴靠近。装卸鹤管能降低油面电位，对不同形状的储油罐，其影响程度不同。对“扁平形”的储油罐，因其横截面积大，装卸鹤管对油面电位的影响并不显著，而对“瘦高型”的储罐，则反之，毫无疑问，油面电位同时受装卸鹤管大小的影响。装卸鹤管的半径越小，对油面电位的影响越不明显。对一罐容为10m3的储罐，当x=1和C=50时，装卸鹤管能降低油面电位约30%。
将装卸鹤管近似为储罐对称轴上的接地导体，推导出带有装卸鹤管的储罐内电厂的解析解，并且就装卸鹤管对储罐内的电荷泄漏速度和油面电位的影响进行了分析。根据所得到的解析解，通过在不同条件下分析装卸鹤管的作用，所得到的结论是：装卸鹤管的存在对电荷的泄漏速度影响甚微，但能降低油面电位，因此在一定程度上能抑制事故的发生。装卸鹤管对油面电位影响的大小和储罐的形状和接地导体的大小等因素有关；和“扁平形”储罐相比，装卸鹤管对“瘦高型”储罐内的油面电位影响更显著。
