¿Por qué el diseño antiestático es esencial para la válvula de bola?

La electricidad estática es un fenómeno físico común. Cuando dos materiales diferentes de fricción, la transferencia de electrones produce carga electrostática, este proceso se llama electrificación por fricción. En teoría, dos objetos de diferentes materiales pueden producir electricidad estática cuando se frotan, pero dos objetos del mismo material no pueden. Cuando el fenómeno producido en el cuerpo de la válvula, es decir, la fricción entre la bola y la bola, el vástago y el cuerpo no metálicos del asiento producirá cargas estáticas cuando la válvula esté abierta y cerrada, lo que conlleva un riesgo potencial de incendio para todo sistema de tuberías. Para evitar chispas estáticas, un dispositivo antiestático está diseñado en la válvula para reducir o derivar la carga estática de la bola.

API 6D-2014 “Dispositivo antiestático 5.23” estipula lo siguiente: “bola suave asentada valve, la válvula de tapón y la válvula de compuerta deben tener un dispositivo antiestático. La prueba del dispositivo se llevará a cabo de acuerdo con la sección H.5 si el comprador lo requiere. API 6D “Prueba antiestática H.5” establece: “La resistencia entre el cierre y el cuerpo de la válvula, el vástago / eje y el cuerpo de la válvula se probará con una fuente de alimentación de CC que no exceda los 12V. Las medidas de resistencia deben estar en seco antes de la válvula de prueba de presión, su valor de resistencia no es más de 10 Ω. Las válvulas de asiento blando deben instalar un dispositivo antiestático, pero las válvulas con asiento de metal no son necesarias porque los asientos de plástico blando como (PTFE, PPL, NYLON, DEVLON, PEEK, etc.) tienden a generar electricidad estática al frotar con la bola (generalmente de metal) , mientras que los sellos metal-metal no lo hacen. Si el medio es inflamable y explosivo, es probable que la chispa electrostática cause combustión o incluso explosión, así que conecte las partes metálicas en contacto con no metálicas a través del dispositivo antiestático al vástago y al cuerpo, y finalmente libere la electricidad estática a través del antiestático. dispositivo de unión en el cuerpo. El principio antiestático de la válvula de bola flotante se muestra en la siguiente figura.

El dispositivo antiestático consta de un resorte y una bola de acero (”electrostático - juegos de resortes”). En términos generales, las válvulas de bola flotante constan de dos "juegos de resortes electrostáticos", uno en la superficie de contacto del vástago y la bola y el otro en el vástago y el cuerpo. Cuando la válvula está abierta o cerrada, se genera electricidad estática por la fricción entre la bola y el asiento. Debido a la holgura entre el vástago y la bola, cuando el vástago de la válvula es impulsado por una esfera, la pequeña bola de "conjuntos de resortes electrostáticos" rebota, lo que impulsa la electroestática al vástago de la válvula, al mismo tiempo, el vástago de la válvula y la superficie de contacto del cuerpo de la válvula de los conjuntos de resortes electrostáticos, exportará estática al cuerpo debido al mismo principio, eventualmente se descargará completamente electrostática.

En resumen, un dispositivo antiestático utilizado en un válvula de bola es reducir la carga estática generada en la pelota debido a la fricción. Se utiliza para proteger la válvula contra chispas que pueden encender el combustible que fluye a través de la válvula. La válvula de bola con un diseño antiestático es especialmente para el campo como petróleo y gas, productos químicos, plantas de energía y otros industriales que sin fuego es la garantía importante de una producción segura.

¿Cuál es la diferencia entre una válvula de alivio y una válvula de seguridad?

Las válvulas de seguridad y las válvulas de alivio tienen una estructura y rendimiento similares, los cuales descargan los medios internos automáticamente cuando la presión excede el valor establecido para garantizar la seguridad del dispositivo de producción. Debido a esta similitud esencial, los dos a menudo se confunden y sus diferencias a menudo se pasan por alto, ya que son intercambiables en algunas instalaciones de producción. Para una definición más clara, consulte las especificaciones de la caldera ASME y el recipiente a presión.

Válvula de seguridad: un dispositivo de control de presión automático impulsado por la presión estática del medio frente a la válvula se utiliza para aplicaciones de gas o vapor, con acción de apertura total.

Válvula de alivio: también conocida como la válvula de desbordamiento, un dispositivo automático de alivio de presión impulsado por la presión estática frente a la válvula. Se abre proporcionalmente cuando la presión excede la fuerza de apertura, utilizada principalmente para aplicaciones de fluidos.

 

La diferencia básica en su principio de funcionamiento: la válvula de seguridad alivia la presión en la atmósfera, es decir, fuera del sistema, puede ser un dispositivo de alivio de presión de los recipientes de fluido, cuando el valor de presión establecido alcanza la válvula se abre casi por completo. Por el contrario, la válvula de alivio alivia la presión al aliviar el fluido nuevamente dentro del sistema, ese es el lado de baja presión. La válvula de alivio se abre gradualmente si la presión aumenta gradualmente.

La diferencia también se muestra generalmente en capacidad y punto de ajuste. UN Válvula de seguridad se usa para aliviar la presión para evitar una condición de sobrepresión, el operador puede ser necesario para ayudar a abrir la válvula en respuesta a una señal de control y cerrar una vez que alivia el exceso de presión y continúa funcionando normalmente.

Se puede usar una válvula de seguridad para aliviar la presión que no necesita un reinicio manual. Por ejemplo, una válvula de alivio térmico se usa para purgar la presión en un intercambiador de calor si está aislada, pero la posibilidad de expansión térmica del fluido podría causar condiciones de sobrepresión. La válvula de seguridad en una caldera u otro tipo de recipientes a presión disparados debe ser capaz de eliminar más energía que se pueda poner en el recipiente.

En resumen, las válvulas de seguridad y las válvulas de alivio son los dos tipos más comunes de válvulas de control. La válvula de seguridad pertenece al dispositivo de liberación de presión, que solo puede funcionar cuando la presión de trabajo excede el rango permitido para proteger el sistema. La válvula de alivio puede hacer que el medio de alta presión cumpla rápidamente con los requisitos de presión del sistema y su proceso de trabajo es continuo.

Sistema de recubrimiento de nitrógeno para tanques de almacenamiento.

El sistema de protección de nitrógeno está compuesto por dispositivos para mantener un estado de presión constante mediante la inyección de gas N2, es decir, gas inerte en la habitación superior del tanque de almacenamiento. Está compuesto por una serie de válvulas reductoras de nitrógeno de alta presión (válvulas de suministro / válvulas de purga), válvulas de ventilación, manómetro y otros sistemas de tuberías y dispositivos de seguridad, puede funcionar sin problemas sin energía externa como electricidad o gas, presenta las ventajas de simple , conveniente y económico, fácil de mantener. El sistema de recubrimiento de nitrógeno evita el desarrollo de vacío y reduce la evaporación, lo que mantiene el tanque de almacenamiento a un valor de presión diseñado, se ha utilizado ampliamente en los tanques de almacenamiento, reactores y centrifugadoras de refinerías y plantas químicas.

Cuando se abre la válvula de purga del tanque de almacenamiento, el nivel del líquido cae, el volumen de la fase gaseosa aumenta y la presión de nitrógeno disminuye. Luego, la válvula de suministro de nitrógeno se abre e inyecta nitrógeno en el tanque. Cuando la presión de nitrógeno en el tanque aumenta al valor establecido de la válvula de suministro de nitrógeno, se cerrará automáticamente. En cambio, cuando la válvula de suministro del tanque se abre para suministrar nitrógeno al tanque, el nivel del líquido aumenta, el volumen de la fase gaseosa disminuye y la presión aumenta. Si la presión es mayor que el valor establecido de la válvula de alivio de nitrógeno, la válvula de alivio de nitrógeno se abrirá y liberará nitrógeno y hará que la presión de nitrógeno en el tanque caiga. Cuando la válvula de alivio de nitrógeno cae al valor establecido de la válvula de alivio de nitrógeno, se cerrará automáticamente.

En términos generales, el regulador de suministro de nitrógeno puede ser un tipo de válvula de control de presión operada por piloto y auto operada, el dispositivo de descarga de nitrógeno adopta la válvula de control de micro presión auto operada, cuyo diámetro es generalmente el mismo que el diámetro de la válvula de entrada; La válvula de ventilación está instalada en la parte superior del tanque y está diseñada para protección contra explosiones e incendios. La presión de suministro de nitrógeno es de alrededor de 300 ~ 800KPa, la presión del conjunto de cobertura de nitrógeno es de 1KPa, la presión de purga de nitrógeno es de 1.5kpa, la presión de exhalación de la válvula de respiración es de 2KPa y la presión de inhalación -0.8 KPa; La válvula de ventilación no funciona normalmente solo cuando la válvula principal falla y la presión en el tanque es demasiado alta o demasiado baja.

Ofrecemos un sistema completo de protección de tanques con dispositivos de seguridad junto con válvulas reductoras de nitrógeno de alta presión y componentes para tanques de almacenamiento, reactores y centrífugas.

¿Qué son las válvulas de respiración?

A veces denominada válvula de alivio de presión y vacío, la válvula de ventilación es una parte importante de los tanques y recipientes atmosféricos en los que los disolventes se llenan y extraen a un caudal elevado. Este tipo de válvula se instala en las líneas de inhalación y exhalación de tanques, recipientes y equipos de proceso para retener los vapores tóxicos y evitar la contaminación atmosférica, equilibrando así las fluctuaciones imprevistas de presión y vacío y proporcionando una mayor protección y seguridad contra incendios.

¿Cómo funciona la válvula de ventilación?

La estructura interna de la válvula de respiración se compone esencialmente de una válvula de inhalación y una válvula de exhalación, que pueden estar dispuestas una al lado de la otra o superpuestas. Cuando la presión del tanque es igual a la presión atmosférica, el disco de la válvula de presión y la válvula de vacío y el asiento trabajan juntos en estrecha colaboración debido al efecto de "adsorción", lo que hace que el asiento quede ajustado sin fugas. Cuando aumenta la presión o el vacío, el disco se abre y retiene un buen sellado debido al efecto de "adsorción" en el costado del asiento.

Cuando la presión en el tanque aumenta a los valores de diseño permitidos, la válvula de presión se abre y el gas en el tanque se descarga a la atmósfera exterior a través del lado de la válvula de ventilación (es decir, la válvula de presión). En este momento, la válvula de vacío está cerrada debido a la presión positiva en el tanque. Por el contrario, el proceso de exhalación ocurre cuando el tanque está cargado y la evaporación del líquido debido a una temperatura ambiente más alta, la válvula de vacío se abre debido a la presión positiva de la presión atmosférica y el gas externo ingresa al tanque a través de la válvula de succión (es decir la válvula de vacío), en este punto la válvula de presión se cierra. La válvula de presión y la válvula de vacío no se pueden abrir en ningún momento. Cuando la presión o el vacío en el tanque cae a la normalidad, las válvulas de presión y vacío se cierran y detienen el proceso de exhalación o inhalación.

 

¿El propósito de la válvula de ventilación?

La válvula de respiración se sellará en condiciones normales solo si:

(1) Cuando el tanque está sangrando, la válvula de respiración comienza a inhalar aire o nitrógeno al tanque.

(2) Al llenar el tanque, la válvula de respiración comienza a empujar el gas exhalado fuera del tanque.

(3) Debido al cambio climático y otras razones, la presión de vapor del material en el tanque aumenta o disminuye, y la válvula de respiración exhala el vapor o respira aire o nitrógeno (generalmente llamado efecto térmico).

(4) El líquido del tanque se evapora bruscamente debido al gas exhalado calentado en caso de incendio, y la válvula de respiración comienza a desinflarse fuera del tanque para evitar el daño del tanque debido a la sobrepresión.

(5) Las condiciones de trabajo, como el transporte presurizado de líquido volátil, las reacciones químicas de los dispositivos de transferencia de calor internos y externos y los errores operativos, la válvula de respiración se opera para evitar daños al tanque de almacenamiento debido a la sobrepresión o al supervacío.

 

Estándares comunes para la válvula de respiración

DIN EN 14595-2016– Tanque para el transporte de mercancías peligrosas-Equipos de servicio para tanques-Respiradero de presión y vacío.

 

¿Cómo se instala la válvula de ventilación?

(1) la válvula de ventilación se instalará en el punto más alto en la parte superior del tanque. Hablando teóricamente, desde la perspectiva de reducir las pérdidas por evaporación y otros gases de escape, la válvula de ventilación debe instalarse en el punto más alto del espacio del tanque para proporcionar el acceso más directo y máximo a la válvula de ventilación.

(2) El gran volumen de tanques para evitar una sola válvula de respiración debido al riesgo de falla por sobrepresión o presión negativa se pueden instalar dos válvulas de respiración. Para evitar la operación de dos válvulas de respiración y aumentar el riesgo de falla al mismo tiempo, generalmente la presión de succión y descarga de las dos válvulas de respiración en el diseño de tipo gradiente, una que funciona normalmente, la otra es de repuesto.

(3) Si un gran volumen de respiración hace que el volumen de respiración de una sola válvula de respiración no pueda cumplir con los requisitos, se pueden equipar dos o más válvulas de respiración, y la distancia entre ellas y el centro de la parte superior del tanque debe ser igual, es decir, disposición simétrica en la parte superior del tanque.

(4) Si la válvula de respiración está instalada en el tanque de cobertura de nitrógeno, la posición de conexión de la tubería de suministro de nitrógeno debe estar lejos de la interfaz de la válvula de respiración e insertada en el tanque de almacenamiento por la parte superior del tanque durante aproximadamente 200 mm, de modo que el nitrógeno no se descarga directamente después de ingresar al tanque y juega el papel de cubrir el nitrógeno.

(5) Si hay un pararrayos en la válvula de respiración, se debe considerar la influencia de la caída de presión del descargador en la presión de descarga de la válvula de respiración para evitar la sobrepresión del tanque.

(6) Cuando la temperatura promedio del tanque es menor o igual a 0, la válvula de ventilación debe tener medidas anticongelantes para evitar que el tanque se congele o bloquee el disco de la válvula debido a un escaso escape del tanque o un suministro de aire insuficiente, lo que resulta en el tanque tanque de tambor de sobrepresión o tanque desinflado de baja presión.

 

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