لماذا يعد التصميم المضاد للكهرباء الساكنة ضروريًا لصمام الكرة؟

الكهرباء الساكنة هي ظاهرة مادية شائعة. عند احتكاك مادتين مختلفتين ، ينتج عن نقل الإلكترونات شحنة إلكتروستاتيكية ، وتسمى هذه العملية كهربة الاحتكاك. من الناحية النظرية ، يمكن لكائنين من مواد مختلفة إنتاج الكهرباء الساكنة عند فركهما معًا ، لكن لا يمكن لكائنين من نفس المادة إنتاجهما. عندما تنتج هذه الظاهرة في جسم الصمام ، فإن الاحتكاك بين الكرة وكرة المقعد والهيكل والجسم غير المعدني سيؤدي إلى شحنات ثابتة عندما يكون الصمام مفتوحًا ومغلقًا ، مما يؤدي إلى احتمال نشوب حريق بأكمله نظام خطوط الأنابيب. لتجنب التألق الساكن ، تم تصميم جهاز مقاوم للكهرباء الساكنة على الصمام لتقليل أو استخلاص الشحنة الساكنة من الكرة.

ينص API 6D-2014 "5.23 جهاز مضاد للكهرباء الساكنة" على ما يلي: "الكرة صمام يجلس لينةه ، يجب أن يكون لصمام السدادة وصمام البوابة جهاز مضاد للكهرباء الساكنة. يجب إجراء اختبار الجهاز وفقًا للقسم ح -5 إذا طلب المشتري ذلك. ينص اختبار API 6D "H.5 المضاد للكهرباء الساكنة": "يجب اختبار المقاومة بين الإغلاق وجسم الصمام والجذع / العمود وجسم الصمام بواسطة مصدر طاقة تيار مستمر لا يتجاوز 12 فولت. يجب أن تكون قياسات المقاومة جافة قبل صمام اختبار الضغط ، ولا تزيد قيمة مقاومته عن 10 Ω. يجب أن تقوم الصمامات ذات المقاعد اللينة بتركيب جهاز مضاد للكهرباء الساكنة ولكن لا يلزم وجود صمامات ذات قاعدة معدنية لأن المقاعد البلاستيكية اللينة مثل (PTFE و PPL و NYLON و DEVLON و PEEK وما إلى ذلك) تميل إلى توليد الكهرباء الساكنة عند الاحتكاك بالكرة (عادةً ما تكون معدنية) ، في حين أن الأختام المعدنية لا تفعل ذلك. إذا كان الوسط قابلاً للاشتعال والانفجار ، فمن المحتمل أن تتسبب الشرارة الكهروستاتيكية في حدوث احتراق أو حتى انفجار ، لذلك قم بتوصيل الأجزاء المعدنية الملامسة لمادة غير معدنية من خلال الجهاز المضاد للكهرباء الساكنة بالساق والجسم ، وأخيراً إطلاق الكهرباء الساكنة من خلال المكافحة الساكنة جهاز الترابط على الجسم. يظهر المبدأ المضاد للكهرباء الساكنة للصمام الكروي العائم في الشكل أدناه.

يتكون الجهاز المضاد للكهرباء الساكنة من زنبرك وكرة فولاذية ("كهرباء - مجموعات زنبركية"). بشكل عام ، تتكون الصمامات الكروية العائمة من "مجموعتين من النوابض الكهروستاتيكية" ، أحدهما على سطح التلامس للساق والكرة والآخر من الجذع والجسم. عندما يكون الصمام مفتوحًا أو مغلقًا ، تتولد الكهرباء الساكنة عن طريق الاحتكاك بين الكرة والمقعد. بسبب الخلوص بين الجذع والكرة ، عندما يتم تحريك ساق الصمام بواسطة كرة ، ترتد الكرة الصغيرة من "مجموعات الزنبرك الكهروستاتيكي" ، والتي تدفع الكهرباء الساكنة إلى جذع الصمام ، وفي نفس الوقت ، يكون ساق الصمام وسطح ملامس جسم الصمام من مجموعات الزنبرك الكهروستاتيكي ، سيتم تصدير الكهرباء الساكنة إلى الجسم وفقًا لنفس المبدأ ، وفي النهاية سوف تفريغ الكهرباء الساكنة تمامًا

باختصار ، جهاز مكافحة ساكنة يستخدم في صمام الكرة هو تقليل الشحنة الساكنة الناتجة عن الكرة بسبب الاحتكاك. يتم استخدامه لحماية الصمام من الشرارة التي قد تشعل الوقود الذي يتدفق عبر الصمام. إن صمام الكرة ذو التصميم المضاد للكهرباء الساكنة مخصص بشكل خاص للحقل مثل النفط والغاز والكيماويات ومحطة توليد الطاقة وغيرها من المنشآت الصناعية الخالية من الحرائق وهو ضمان مهم للإنتاج الآمن.

ما هو الفرق بين صمام الإغاثة وصمام الأمان؟

تتمتع صمامات الأمان وصمامات الإغاثة بهيكل وأداء مشابهين ، حيث يقوم كلاهما بتصريف الوسائط الداخلية تلقائيًا عندما يتجاوز الضغط القيمة المحددة لضمان سلامة جهاز الإنتاج. بسبب هذا التشابه الأساسي ، غالبًا ما يتم الخلط بين الاثنين ويتم التغاضي عن اختلافاتهما نظرًا لأنهما قابلان للتبادل في بعض منشآت الإنتاج. للحصول على تعريف أوضح ، يرجى الرجوع إلى مواصفات ASME المرجل وأوعية الضغط.

صمام الأمان: يتم استخدام جهاز أوتوماتيكي للتحكم في الضغط يتم تشغيله بواسطة الضغط الثابت للوسط الموجود أمام الصمام في تطبيقات الغاز أو البخار ، مع إجراء مفتوح بالكامل.

صمام الإغاثة: يُعرف أيضًا باسم صمام التدفق ، وهو عبارة عن جهاز أوتوماتيكي لتخفيف الضغط مدفوعًا بالضغط الثابت أمام الصمام. يتم فتحه بشكل متناسب حيث يتجاوز الضغط قوة الفتح ، والتي تستخدم بشكل رئيسي في تطبيقات السوائل.

 

الفرق الأساسي في مبدأ التشغيل: يخفف صمام الأمان الضغط في الغلاف الجوي ، أي خارج النظام ، يمكن أن يكون أداة تخفيف الضغط للأوعية السوائل ، عندما تصل قيمة الضغط المحددة ثم يتم فتح الصمام بالكامل تقريبًا. على العكس من ذلك ، يعمل صمام تخفيف الضغط على تخفيف الضغط عن طريق تخفيف السائل مرة أخرى إلى النظام ، وهذا هو جانب الضغط المنخفض. يفتح صمام الإغاثة تدريجياً إذا زاد الضغط تدريجياً.

يظهر الفرق أيضًا بشكل عام في السعة و setpoint أ صمام الإغاثة يستخدم لتخفيف الضغط لمنع حدوث ضغط زائد ، قد تكون هناك حاجة للمشغل للمساعدة في فتح الصمام استجابة لإشارة التحكم والإغلاق بمجرد تخفيف الضغط الزائد واستمرار العمل بشكل طبيعي.

يمكن استخدام صمام الأمان لتخفيف الضغط الذي لا يحتاج إلى إعادة ضبط يدوية. على سبيل المثال ، يتم استخدام صمام تخفيف حراري لتخفيف الضغط في مبادل حراري إذا كان معزولًا ولكن احتمال التمدد الحراري للسائل قد يسبب ظروف الضغط الزائد. يجب أن يكون صمام الأمان على الغلاية أو الأنواع الأخرى من أوعية الضغط التي يتم إطلاقها قادراً على إزالة المزيد من الطاقة التي يمكن وضعها في الوعاء.

باختصار ، تعد صمامات الأمان وصمامات الإغاثة من أكثر أنواع صمامات التحكم شيوعًا. ينتمي صمام الأمان إلى جهاز تحرير الضغط ، والذي لا يعمل إلا عندما يتجاوز ضغط العمل النطاق المسموح به لحماية النظام. يمكن لصمام التخفيف أن يصنع وسيط الضغط العالي بسرعة لتلبية متطلبات ضغط النظام وعملية عمله مستمرة.

نظام بطانية النيتروجين لخزانات التخزين

نظام تغطية النيتروجين مكتمل من الأجهزة للحفاظ على حالة ضغط ثابت عن طريق حقن غاز N2 ، أي غاز خامل في الغرفة العلوية من مخزن الخزان. يتكون من سلسلة من صمامات تخفيض الضغط العالي للنيتروجين (صمامات الإمداد / صمامات النزف) ، وصمامات التنفس ، ومقياس الضغط وأنظمة الأنابيب الأخرى وجهاز الأمان ، ويمكن أن يعمل بسلاسة دون طاقة خارجية مثل الكهرباء أو الغاز ، ويتميز بمزايا بسيطة ، مريحة واقتصادية وسهلة الصيانة. يمنع نظام تغطية النيتروجين أي فراغ من التطور ويقلل من التبخر ، مما يحافظ على خزان التخزين إلى قيمة ضغط مصممة ، وقد تم استخدامه بشكل كبير في صهاريج التخزين والمفاعلات وأجهزة الطرد المركزي للمصافي ومصانع الكيماويات.

عند فتح صمام النزف في خزان التخزين ، ينخفض ​​مستوى السائل ، ويزيد حجم طور الغاز وينخفض ​​ضغط النيتروجين. ثم يفتح صمام إمداد النيتروجين ويحقن النيتروجين في الخزان. عندما يرتفع ضغط النيتروجين في الخزان إلى القيمة المحددة لصمام إمداد النيتروجين ، فإنه يغلق تلقائيًا. بدلاً من ذلك ، عندما يتم فتح صمام إمداد الخزان لتزويد الخزان بالنيتروجين ، يرتفع مستوى السائل وينخفض ​​حجم طور الغاز ويزيد الضغط. إذا كان الضغط أعلى من القيمة المحددة لصمام تخفيف النيتروجين ، سيفتح صمام تخفيف النيتروجين ويطلق النيتروجين ويخفض ضغط النيتروجين في الخزان. عندما ينخفض ​​صمام تخفيف النيتروجين إلى القيمة المحددة لصمام تخفيف النيتروجين ، سيتم إغلاقه تلقائيًا.

بشكل عام ، يمكن أن يكون منظم تزويد النيتروجين نوعًا من صمام التحكم في الضغط الذي يتم تشغيله وتشغيله ذاتيًا ، يعتمد جهاز تفريغ النيتروجين على صمام التحكم في الضغط الجزئي الذي يتم تشغيله ذاتيًا ، والذي قطره هو نفسه قطر صمام المدخل ؛ يتم تثبيت صمام التنفس في الجزء العلوي من الخزان وهو مصمم للحماية من الانفجار والحريق. ضغط تزويد النيتروجين حوالي 300 ~ 800KPa ، ضغط مجموعة بطانية النيتروجين هو 1KPa ، ضغط نزف النيتروجين هو 1.5kpa ، ضغط تنفيس صمام التنفس هو 2KPa وضغط التنفس داخل -0.8 KPa ؛ لا يعمل صمام التنفس بشكل طبيعي فقط عند فشل الصمام الرئيسي ويكون الضغط في الخزان مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا.

نحن نقدم نظامًا كاملاً لغطاء الخزانات بأجهزة أمان جنبًا إلى جنب مع صمامات ومكونات خفض ضغط النيتروجين العالي لخزانات التخزين والمفاعلات وأجهزة الطرد المركزي.

ما هي صمامات التنفس؟

يُشار إليه أحيانًا باسم صمام تنفيس الضغط والفراغ ، وهو جزء مهم من الخزانات والأوعية الجوية التي تمتلئ فيها المذيبات وتُسحب بمعدل تدفق مرتفع. يتم تثبيت هذا النوع من الصمامات في خطوط التنفيس الداخلي والخارجي للخزانات والأوعية ومعدات المعالجة للاحتفاظ بالأبخرة السامة وتجنب التلوث الجوي ، وبالتالي موازنة التقلبات غير المتوقعة في الضغط والفراغ وتوفير مزيد من الحماية والسلامة من الحرائق.

كيف يعمل صمام التنفس؟

يتكون الهيكل الداخلي لصمام التنفس بشكل أساسي من صمام التنفس وصمام التنفس الخارجي ، والذي يمكن ترتيبه جنبًا إلى جنب أو متداخلة. عندما يكون ضغط الخزان مساويًا للضغط الجوي ، يعمل قرص صمام الضغط وصمام التفريغ والمقعد معًا بشكل وثيق بسبب تأثير "الامتزاز" ، مما يجعل المقعد مشدودًا دون تسرب. عندما يزداد الضغط أو الفراغ ، يفتح القرص ويحتفظ بإحكام جيد بسبب تأثير "الامتزاز" على جانب المقعد.

عندما يرتفع الضغط في الخزان إلى قيم التصميم المسموح بها ، يتم فتح صمام الضغط ويتم تفريغ الغاز في الخزان في الجو الخارجي من خلال جانب صمام التهوية (أي صمام الضغط). في هذا الوقت ، يتم إغلاق صمام الفراغ بسبب الضغط الإيجابي في الخزان. على العكس ، تحدث عملية التنفس عندما يتم تحميل الخزان وتبخر السائل بسبب ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي ، يتم فتح صمام الفراغ بسبب الضغط الإيجابي للضغط الجوي ، ويدخل الغاز الخارجي إلى الخزان عبر صمام الشفط (أي صمام الفراغ) ، في هذه المرحلة يغلق صمام الضغط. لا يمكن فتح صمام الضغط وصمام الفراغ في أي وقت. عندما ينخفض ​​الضغط أو الفراغ الموجود في الخزان إلى الوضع الطبيعي ، تغلق صمامات الضغط والفراغ وتوقف عملية الزفير أو الاستنشاق.

 

الغرض من صمام التنفس؟

يجب إغلاق صمام التنفس في الظروف العادية فقط إذا:

(1) عندما ينزف الخزان ، يبدأ صمام التنفس في استنشاق الهواء أو النيتروجين في الخزان.

(2) عند ملء الخزان ، يبدأ صمام التنفس في دفع غاز الزفير إلى خارج الخزان.

(3) بسبب تغير المناخ وأسباب أخرى ، يزيد ضغط بخار المواد في الخزان أو ينقص ، وصمام التنفس يستنشق البخار أو يتنفس في الهواء أو النيتروجين (عادة ما يطلق عليه التأثير الحراري).

(4) يتبخر سائل الخزان بشكل حاد بسبب تسخين غاز الزفير في حالة نشوب حريق ، ويبدأ صمام التنفس في الانكماش من الخزان لتجنب تلف الخزان بسبب الضغط الزائد.

(5) ظروف العمل مثل النقل المضغوط للسائل المتطاير ، التفاعلات الكيميائية لأجهزة نقل الحرارة الداخلية والخارجية ، والأخطاء التشغيلية ، يتم تشغيل صمام التنفس لتجنب إتلاف خزان التخزين بسبب الضغط الزائد أو الفراغ الفائق.

 

معايير مشتركة لصمام التنفس

DIN EN 14595-2016- خزان لنقل معدات خدمة البضائع الخطرة لخزانات الضغط وفتحة التنفيس الفراغي.

 

كيف يتم تثبيت صمام التنفس؟

(1) يتم تثبيت صمام التنفس في أعلى نقطة في أعلى الخزان. من الناحية النظرية ، من منظور تقليل فقد التبخر والعادم الآخر ، يجب تثبيت صمام التنفس في أعلى نقطة من مساحة الخزان لتوفير الوصول المباشر والأقصى إلى صمام التنفس.

(2) يمكن تثبيت الحجم الكبير من الخزانات لمنع صمام التنفس واحد بسبب خطر الفشل الزائد أو الضغط السلبي اثنين من صمامات التنفس. لتجنب تشغيل صمامين للتنفس وزيادة خطر الفشل في نفس الوقت ، عادةً ما يكون شفط صمام التنفس وضغط التصريف في تصميم نوع التدرج ، وهو يعمل بشكل طبيعي ، والآخر يكون احتياطيًا.

(3) إذا تسبب حجم التنفس الكبير في أن يكون حجم التنفس لصمام التنفس الواحد غير قادر على تلبية المتطلبات ، يمكن تجهيز صمامين للتنفس أو أكثر ، وينبغي أن تكون المسافة بينهما وبين مركز قمة الخزان متساوية ، وهذا هو ، ترتيب متماثل على رأس الخزان.

(4) إذا تم تثبيت صمام التنفس على خزان تغطية النيتروجين ، فيجب أن يكون موضع توصيل أنبوب تزويد النيتروجين بعيدًا عن واجهة صمام التنفس وإدخاله في خزان التخزين أعلى الخزان لحوالي 200 مم ، بحيث لا يفرز النيتروجين مباشرة بعد دخول الخزان ويلعب دور بطانية النيتروجين.

(5) إذا كان هناك مانع في صمام التنفس ، فيجب مراعاة تأثير انخفاض مانع الضغط على ضغط تصريف صمام التنفس لتجنب زيادة الضغط في الخزان.

(6) عندما يكون متوسط ​​درجة حرارة الخزان أقل من أو يساوي 0 ، يجب أن يحتوي صمام التنفس على تدابير مقاومة التجمد لمنع الخزان من التجمد أو انسداد قرص الصمام بسبب سوء عادم الخزان أو عدم كفاية إمداد الهواء ، مما يؤدي إلى في خزان الأسطوانة ذو الضغط الزائد أو الخزان المفرغ من الضغط المنخفض.

 

مزيد من المعلومات ، والاتصال PERFECT-VALVE