Warum ist das antistatische Design für Kugelhähne wichtig?

Statische Elektrizität ist ein weit verbreitetes physikalisches Phänomen. Wenn zwei verschiedene Materialien aneinander reiben, entsteht durch die Übertragung von Elektronen elektrostatische Ladung. Dieser Vorgang wird als Reibungselektrifizierung bezeichnet. Theoretisch können zwei Objekte aus unterschiedlichen Materialien statische Elektrizität erzeugen, wenn sie aneinander reiben, zwei Objekte aus demselben Material jedoch nicht. Wenn dieses Phänomen im Ventilkörper auftritt, d. h. die Reibung zwischen der Kugel und der nichtmetallischen Kugel, dem Schaft und dem Körper, erzeugt beim Öffnen und Schließen des Ventils statische Ladungen, was eine potenzielle Brandgefahr für das gesamte Rohrleitungssystem darstellt. Um statisches Funkeln zu vermeiden, ist am Ventil eine antistatische Vorrichtung angebracht, um die statische Ladung der Kugel zu reduzieren oder abzuleiten.

API 6D-2014 „5.23 Antistatikgerät“ legt Folgendes fest: „Kugelhahn mit weichem Sitze) Kükenventil und Schieber müssen mit einer Antistatikvorrichtung ausgestattet sein. Die Prüfung der Vorrichtung muss gemäß Abschnitt H.5 durchgeführt werden, wenn der Käufer dies verlangt. API 6D „H.5 Antistatikprüfung“ besagt: „Der Widerstand zwischen Absperrventil und Ventilkörper, Schaft/Welle und Ventilkörper muss mit einer Gleichstromversorgung von höchstens 12 V geprüft werden. Widerstandsmessungen sollten vor der Druckprüfung des Ventils im trockenen Zustand durchgeführt werden, sein Widerstandswert darf nicht mehr als 10 Ω betragen. Ventile mit weichen Sitzen sollten mit einer Antistatikvorrichtung ausgestattet sein, Ventile mit metallischen Sitzen sind jedoch nicht erforderlich, da weiche Kunststoffsitze wie (PTFE, PPL, NYLON, DEVLON, PEEK usw.) dazu neigen, beim Reiben mit der Kugel (normalerweise Metall) statische Elektrizität zu erzeugen, während dies bei Metall-Metall-Dichtungen nicht der Fall ist. Wenn das Medium entflammbar und explosiv ist, kann der elektrostatische Funke eine Verbrennung oder sogar eine Explosion verursachen, daher müssen die Metallteile, die mit nichtmetallischen in Kontakt kommen, über die Antistatikvorrichtung mit Schaft und Körper verbunden werden und die statische Elektrizität schließlich über die Antistatikverbindung am Körper abgeführt werden. Das antistatische Prinzip des schwimmenden Kugelhahns ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Das antistatische Gerät besteht aus einer Feder und einer Stahlkugel („elektrostatische Federsätze“). Im Allgemeinen bestehen schwimmende Kugelventile aus zwei „elektrostatischen Federsätzen“, einer befindet sich auf der Kontaktfläche von Schaft und Kugel und der andere auf Schaft und Körper. Wenn das Ventil geöffnet oder geschlossen ist, entsteht durch die Reibung zwischen Kugel und Ventilsitz statische Elektrizität. Aufgrund des Abstands zwischen Schaft und Kugel prallt die kleine Kugel des „elektrostatischen Federsatzes“ zurück, wenn der Ventilschaft durch die Kugel angetrieben wird, wodurch die elektrostatische Elektrizität auf den Ventilschaft übertragen wird. Gleichzeitig wird die Kontaktfläche des Ventilschafts und des Ventilkörpers des elektrostatischen Federsatzes aufgrund des gleichen Prinzips statisch auf den Körper übertragen und schließlich vollständig elektrostatisch entladen.

Kurz gesagt, ein Antistatikgerät in einem Kugelhahn dient dazu, die durch Reibung erzeugte statische Aufladung der Kugel zu reduzieren. Sie dient zum Schutz des Ventils vor Funken, die den durch das Ventil fließenden Kraftstoff entzünden könnten. Das Kugelventil mit antistatischem Design ist besonders für Bereiche wie Öl und Gas, Chemie, Kraftwerke und andere Industrien geeignet, in denen Feuerfreiheit eine wichtige Garantie für eine sichere Produktion ist.