亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        油船接閃器的保護范圍分析

        2020-12-07 06:07:12蔣曉亮
        江蘇船舶 2020年5期
        關(guān)鍵詞:流幅滾球油船

        蔣曉亮,王 月

        (上海船舶研究設(shè)計院,上海 201203)

        0 引言

        雷電是一種大氣云層的強烈放電過程,有著極強的破壞性和危害性,全球每年都會發(fā)生大量的雷擊災(zāi)害,而對于長期航行在海洋中的船舶,尤其是運輸原油或其產(chǎn)品的油船,需要更加重視對雷電的預(yù)防工作,避免人員傷亡、船舶設(shè)備損壞等事故發(fā)生。為此,本文以阿芙拉型油船為研究對象,采用折線法和滾球法,計算其接閃器的保護范圍,并對結(jié)果進行分析,提出適合油船雷電防護的設(shè)計方案。

        1 雷電對船舶的危害

        根據(jù)雷電對船舶的危害方式,可將其分為感應(yīng)雷和直擊雷2種類型。

        1.1 感應(yīng)雷

        雷擊放電時,會在短時間內(nèi)產(chǎn)生大幅度的電流,在空間中產(chǎn)生迅速變化的磁場,使在磁場中的導體感應(yīng)出較大的電動勢。當導體處于閉合狀態(tài)時就會產(chǎn)生很大的感應(yīng)電流,從而對電子設(shè)備造成干擾和損壞。目前大多數(shù)船舶為鋼質(zhì)船,其本身的金屬外殼會對內(nèi)部的電力系統(tǒng)和電子系統(tǒng)能起到良好的屏蔽作用,從而減小雷電對設(shè)備的損壞,同時船上設(shè)備及線路往往都設(shè)有保護措施,用以防止過大的電流和電壓。因此,感應(yīng)雷電對船舶影響不大。

        1.2 直擊雷

        帶電云層對目標物體發(fā)生激烈的放電行為,其能量巨大,且時間非常短暫,放電電流最高可達幾百千安、電壓幾百萬伏,對釋放的物體將產(chǎn)生破壞性很強的機械效應(yīng)、熱效應(yīng)及電效應(yīng),能夠?qū)Υ霸斐芍苯拥膿p壞。尤其是油船,在運輸易揮發(fā)性油時,油氣需要通過排氣系統(tǒng)的透氣管排出,因此在主甲板面上設(shè)置了大量的透氣口。對于匯集成一根總管的公共透氣管,為了安全考慮都會將其透氣管口設(shè)置在盡可能高于甲板的位置,一般會布置在公共透氣桅上。這些高聳在甲板面上的金屬透氣管,很可能在雷雨天引發(fā)直擊雷,造成油氣泄露,甚至引起爆炸,所以對直擊雷的防護是重中之重。

        2 保護范圍計算方法介紹

        常用的防雷裝置為接閃器,能夠起到引雷的作用,并將雷電流通過引下線和接地裝置泄流至大地,從而保護周圍的物體,避免直接雷擊[1]。根據(jù)中國船級社(CCS)規(guī)范,船用的接閃器需滿足以下要求:

        (1)接閃器由直徑不小于12 mm的銅或銅合金導電桿組成,并至少高出桅頂300 mm;也可采用其他材料,如不銹鋼、鋁合金、經(jīng)防銹處理的鐵桿等,但應(yīng)保證接閃器與接地端子間的電阻不超過0.02 Ω。這些材料均應(yīng)耐海水腐蝕。

        (2)對于液貨船,位于桅桿頂端或其附近的可燃氣體通風口應(yīng)由接閃器進行保護。接閃器應(yīng)高出通風口至少2 m。

        然而接閃器也是有一定的保護范圍的??紤]到計算中數(shù)據(jù)基準的一致性,通常選取船舶主甲板作為所有計算的基準面。本文主要研究折線法和滾球法計算接閃器的保護范圍。

        2.1 折線法

        折線法的保護范圍是一個以接閃器為軸,針尖為頂點的折線形成的圓錐體,椎體的母線由2條折線構(gòu)成。地面上的保護范圍是一個半徑為1.5P(P為接閃器高度影響系數(shù))倍接閃器高度的圓。在被保護物高度的平面上,保護范圍由下式確定:

        當hx≥h/2時,rx=(h-hx)P

        (1)

        當hx

        (2)

        目前,我國建筑物的防雷保護范圍計算大部分采用折線法,但是它有以下2個缺點:

        ①根據(jù)公式可以看出接閃器的高度越高則保護范圍越大,但不適用于側(cè)擊雷保護范圍的計算;

        ②計算的結(jié)果與雷電流幅值的大小無關(guān),因此這一模型并不完全符合實際情況。

        2.2 滾球法

        滾球法的算法是基于電氣幾何模型。首先假想一個半徑為r的球沿著需要保護的物體周圍滾動,當球體只接觸接閃器和地面,包括與地面接觸并能夠承接雷擊的金屬物,而沒有接觸到需要保護的物體時,則認定該物為得到了接閃器的防護。球的半徑r與雷擊范圍和雷電流大小有關(guān),雷電流越大,受雷擊影響的范圍越大,則半徑越大[2]。根據(jù)幾何學,當接閃器高度不變時,滾球半徑r越大,則該接閃器保護的范圍越大,反之則越小。保護范圍由下式確定:

        (3)

        (4)

        式中:r為滾球半徑。

        滾球法首先被美國使用,之后為歐洲等國家采納,最后成為國際電工委員會(IEC)推薦的接閃器保護范圍計算方法。該方法能夠判斷被保護物側(cè)向能否得到保護,而且保護的范圍受雷電流大小影響,所以被許多專家認可,但也有人認為該方法的計算結(jié)果過于保守。

        3 接閃器保護范圍的實例計算

        以阿芙拉型油船為實例,分別采用折線法和滾球法來計算其接閃器的保護范圍,并對結(jié)果進行分析,對比兩者間的差異。

        阿芙拉型油船的主甲板面豎立1座公共透氣桅,透氣口設(shè)在頂部。為防止雷擊,需在其周圍布置接閃器。該接閃器的布置主要考慮以下2點:

        ①避開透氣口處有可燃氣體產(chǎn)生的危險區(qū)域;

        ②當雷電流通過接閃器時,會產(chǎn)生非常高的電壓,對周圍被保護的物體產(chǎn)生巨大的電位差,從而擊穿空氣。

        因此建議透氣口所在高度平面的保護范圍半徑應(yīng)不小于3 m。

        3.1 折線法

        一般情況下船舶接閃器高度h≤30 m,高度影響系數(shù)P=1。接閃器保護范圍見圖1。為了保護透氣管,在被保護物高度平面上的保護范圍半徑rx≥3 m、透氣口高度hx=6.384 m。通常透氣管高度不會小于接閃器高度的一半,將以上數(shù)據(jù)代入式(1),可以得到h≥9.384 m,即采用折線法計算,接閃器的高度不小于9.384 m。

        圖1 折線法保護范圍

        3.2 滾球法

        根據(jù)IEC 62305標準,雷電防護等級(LPL)分為4個等級,通??紤]將油船歸為最高的I級,與該等級相對應(yīng)的滾球半徑r=20 m。接閃器保護范圍見圖2。在被保護物高度平面上的保護范圍半徑rx≥3 m,透氣管高度hx=6.384 m。滾球半徑通常大于接閃器高度,將數(shù)據(jù)代入式(3),可以得到h≥10.587 m,即采用滾球法計算,接閃器的高度不小于10.587 m。

        圖2 滾球法保護范圍

        3.3 滾球法與折線法對比

        為更加直觀對比2種方法在被保護物高度平面上的保護范圍,同時計算當接閃器高度為9.384 m時采用滾球法的保護范圍,以及當接閃器高度為10.587 m時采用折線法的保護范圍(見表1)。

        通過以上數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)現(xiàn),對于油船上同一高度的透氣桅,要達到相同的保護效果,用滾球法計算出的接閃器高度為10.587 m,而用折線

        法計算出的高度僅為9.384 m。另外,在裝有同樣高度接閃器的情況下,采用折線法計算的保護范圍要比滾球法計算的保護范圍大。

        表1 不同接閃器高度下的保護半徑

        為了更好地對比2種模型的保護范圍,比較2種計算方法隨著接閃器高度變化而變化的趨勢,假定同為保護高度為6.384 m的公共透氣桅,2種模型的接閃器高度與保護半徑的關(guān)系見圖3。隨著接閃器高度的增加,兩者保護范圍之間的差值越來越大:滾球法考慮了物體遭受側(cè)向雷擊的可能,而折線法則忽略了這一點。另外,滾球法對于不同的雷電流幅值,其對應(yīng)的球體半徑也不一樣,而折線法則沒有考慮雷電流幅值的因素,這也與實際情況不符。

        4 結(jié)語

        在對阿芙拉型油船進行雷電防護計算時,采用折線法計算簡便,直觀易懂,但從可靠性考慮,適用于高度較低的接閃器,且其計算結(jié)果與雷電流幅值無關(guān)。而采用滾球法計算相對復(fù)雜,其適合任何高度的接閃器,且考慮了雷電流幅值對保護范圍的影響,但該方法過于嚴苛。

        圖3 接閃器高度與保護半徑的關(guān)系

        目前人們對大氣學尤其是閃電規(guī)律的認識還處于初級階段,因此對防雷技術(shù)的理論還有許多不同的看法。但對于油船來說,由于甲板面透氣口高度不是很高,在這種情況下2種計算方法差距并不大,因此可以認為折線法已經(jīng)能夠滿足油船防雷設(shè)計的要求;而滾球法由于計算繁瑣、易造成防雷投資過大,其計算結(jié)果可以用于參考。

        猜你喜歡
        流幅滾球油船
        基于滾球法的三角形避雷線最小保護高度計算方法
        吉林電力(2022年2期)2022-11-10 09:25:04
        天津地區(qū)雷電流幅值及累積概率分布特征
        揭陽地區(qū)雷電流幅值特征及累積概率公式分析
        2010—2018年遼寧省雷電流幅值特征分析
        滾球
        MARIC揚子型系列油船設(shè)計再結(jié)碩果
        船舶(2018年1期)2018-12-07 20:31:49
        巾邊滾球
        一季度油船訂單量創(chuàng)2007年來新高
        中國水運(2015年5期)2015-07-13 07:41:57
        海南省雷電流幅值概率分布研究
        陜西氣象(2015年4期)2015-06-09 14:24:50
        躲地滾球
        亚洲人成在线播放a偷伦| av一区二区三区观看| 91精品国自产拍老熟女露脸| 99精品国产成人一区二区| 久久久久久久人妻无码中文字幕爆| 亚州少妇无套内射激情视频| 久久久久久中文字幕有精品| 狼人狠狠干首页综合网| 亚洲国产精品成人av网| 国精产品一区一区三区有限公司杨 | 丁香婷婷激情视频在线播放| 免费无遮挡禁18污污网站| 手机在线精品视频| 亚洲一区二区三区综合网| 99伊人久久精品亚洲午夜| 欧美亚洲一区二区三区| 久久精品国产精品| 91精选视频在线观看| 色中文字幕视频在线观看| 日本一区二区三区视频免费观看| 日韩乱码人妻无码中文字幕久久 | 亚洲成熟中老妇女视频| 91精品国产一区国产二区久久| 亚洲字幕av一区二区三区四区| 另类免费视频在线视频二区| 中文字幕成人精品久久不卡| 一区在线视频免费播放| 国产成人涩涩涩视频在线观看| 亚洲AV无码精品色欲av| 亚洲一区二区三区1区2区| 国产狂喷水潮免费网站www| 亚洲精品综合一区二区三| 在线观看精品视频一区二区三区 | 东北妇女肥胖bbwbbwbbw| 国产精品美女AV免费观看| 国产一区二区三区四区在线视频| 日本少妇浓毛bbwbbwbbw| 人人狠狠综合久久亚洲婷婷| 蜜桃在线一区二区三区| 日本h片中文字幕在线| 亚洲av中文无码乱人伦在线r▽|