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.