لماذا يعد التصميم المضاد للكهرباء الساكنة ضروريًا للصمام الكروي؟

الكهرباء الساكنة هي ظاهرة فيزيائية شائعة. عند احتكاك مادتين مختلفتين، ينتج عن انتقال الإلكترونات شحنة كهروستاتيكية، وتسمى هذه العملية بكهربة الاحتكاك. من الناحية النظرية، يمكن لجسمين مصنوعين من مواد مختلفة إنتاج كهرباء ساكنة عندما يحتكان ببعضهما البعض، لكن جسمين من نفس المادة لا يمكن ذلك. عندما تحدث هذه الظاهرة في جسم الصمام، أي الاحتكاك بين الكرة وكرة المقعد غير المعدنية والساق والجسم، فسوف ينتج شحنات ثابتة عندما يكون الصمام مفتوحًا ومغلقًا، مما يؤدي إلى خطر نشوب حريق محتمل على كامل الصمام نظام خطوط الأنابيب. لتجنب التألق الساكن، تم تصميم جهاز مضاد للكهرباء الساكنة على الصمام لتقليل أو استخلاص الشحنة الساكنة من الكرة.

ينص API 6D-2014 "5.23 جهاز مضاد للكهرباء الساكنة" على ما يلي: "صمام الكرة الناعمهـ، يجب أن يحتوي صمام التوصيل وصمام البوابة على جهاز مضاد للكهرباء الساكنة. يجب أن يتم اختبار الجهاز وفقًا للقسم ح.5 إذا طلب المشتري ذلك. ينص اختبار API 6D "H.5 المضاد للكهرباء الساكنة" على ما يلي: "يجب اختبار المقاومة بين جسم الإغلاق والصمام والساق/العمود وجسم الصمام بواسطة مصدر طاقة تيار مستمر لا يتجاوز 12 فولت. يجب أن تكون قياسات المقاومة جافة قبل صمام اختبار الضغط، وقيمة مقاومته لا تزيد عن 10 أوم. يجب أن يتم تركيب جهاز مضاد للكهرباء الساكنة على الصمامات الناعمة، لكن الصمامات المعدنية ليست مطلوبة لأن المقاعد البلاستيكية الناعمة مثل (PTFE، PPL، NYLON، DEVLON، PEEK، إلخ) تميل إلى توليد كهرباء ساكنة عند الاحتكاك بالكرة (عادةً معدنية). ، في حين أن الأختام المعدنية المعدنية لا تفعل ذلك. إذا كان الوسط قابلاً للاشتعال والانفجار، فمن المحتمل أن تسبب الشرارة الكهروستاتيكية احتراقًا أو حتى انفجارًا، لذا قم بتوصيل الأجزاء المعدنية الملامسة للأجزاء غير المعدنية من خلال الجهاز المضاد للكهرباء الساكنة إلى الجذع والجسم، وأخيرًا قم بتحرير الكهرباء الساكنة من خلال الجهاز المضاد للكهرباء الساكنة جهاز الربط على الجسم. يظهر مبدأ مكافحة ساكنة صمام الكرة العائمة في الشكل أدناه.

يتكون الجهاز المضاد للكهرباء الاستاتيكية من زنبرك وكرة فولاذية ("مجموعات الزنبركات الكهروستاتيكية"). بشكل عام، تتكون الصمامات الكروية العائمة من مجموعتين من النوابض الكهروستاتيكية، إحداهما على سطح التلامس للساق والكرة والأخرى على الجذع والجسم. عندما يكون الصمام مفتوحًا أو مغلقًا، تتولد الكهرباء الساكنة عن طريق الاحتكاك بين الكرة والمقعد. بسبب الخلوص بين الجذع والكرة، عندما يتم تشغيل ساق الصمام بواسطة كرة، ترتد الكرة الصغيرة من "مجموعات الزنبرك الكهروستاتيكية"، والتي تدفع الكهرباء الساكنة إلى ساق الصمام، في نفس الوقت، سطح التلامس بين جذع الصمام وجسم الصمام من مجموعات النوابض الكهروستاتيكية، سوف تصدر الكهرباء الساكنة إلى الجسم وفقًا لنفس المبدأ، وفي النهاية سيتم تفريغ الكهرباء الساكنة تمامًا.

باختصار، جهاز مضاد للكهرباء الساكنة يستخدم في صمام الكرة هو تقليل الشحنة الساكنة المتولدة على الكرة بسبب الاحتكاك. يتم استخدامه لحماية الصمام من الشرارة التي قد تشعل الوقود المتدفق عبر الصمام. إن الصمام الكروي ذو التصميم المضاد للكهرباء الساكنة مخصص خصيصًا للحقول مثل النفط والغاز والكيماويات ومحطات الطاقة وغيرها من الصناعات الخالية من الحرائق وهو ضمان مهم للإنتاج الآمن.