Perché il design antistatico è essenziale per la valvola a sfera?

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L’elettricità statica è un fenomeno fisico comune. Quando due materiali diversi sfregano, il trasferimento di elettroni produce carica elettrostatica, questo processo è chiamato elettrificazione per attrito. In teoria, due oggetti di materiali diversi possono produrre elettricità statica quando si sfregano insieme, ma due oggetti dello stesso materiale non possono. Quando il fenomeno prodotto nel corpo della valvola, ovvero l'attrito tra la sfera e la sfera, lo stelo e il corpo della sede non metallica, produce cariche statiche quando la valvola è aperta e chiusa, il che comporta un potenziale rischio di incendio per l'intero sistema di condutture. Per evitare scintille statiche, sulla valvola è progettato un dispositivo antistatico per ridurre o scaricare la carica statica dalla sfera.

API 6D-2014 “5.23 dispositivo antistatico” prevede quanto segue: “valvola a sfera con sede morbidae, la valvola a maschio e la valvola a saracinesca devono avere un dispositivo antistatico. Se richiesto dall'acquirente, il test del dispositivo deve essere eseguito in conformità alla sezione H.5. API 6D "Test antistatico H.5" afferma: "la resistenza tra l'arresto e il corpo della valvola, lo stelo/albero e il corpo della valvola deve essere testata mediante un'alimentazione CC non superiore a 12 V. Le misurazioni della resistenza devono essere effettuate a secco prima della valvola di prova della pressione, il suo valore di resistenza non è superiore a 10 Ω. Le valvole a sede morbida dovrebbero installare un dispositivo antistatico ma le valvole a sede morbida non sono necessarie perché le sedi in plastica morbida come (PTFE, PPL, NYLON, DEVLON, PEEK, ecc.) tendono a generare elettricità statica quando sfregano con la sfera (solitamente metallica) , mentre i sigilli metallo-metallo no. Se il mezzo è infiammabile ed esplosivo, la scintilla elettrostatica potrebbe causare combustione o addirittura esplosione, quindi collegare le parti metalliche a contatto con quelle non metalliche tramite il dispositivo antistatico allo stelo e al corpo e infine rilasciare l'elettricità statica tramite il dispositivo antistatico dispositivo di incollaggio sul corpo. Il principio antistatico della valvola a sfera flottante è mostrato nella figura seguente.

Il dispositivo antistatico è costituito da una molla e una sfera d'acciaio (“elettrostatico – set di molle”). In generale, le valvole a sfera flottanti sono costituite da due “set di molle elettrostatiche”, uno sulla superficie di contatto tra stelo e sfera e l'altro tra stelo e corpo. Quando la valvola è aperta o chiusa, l'elettricità statica viene generata dall'attrito tra la sfera e la sede. A causa del gioco tra lo stelo e la sfera, quando lo stelo della valvola viene azionato dalla sfera, la piccola sfera dei "set di molle elettrostatiche" rimbalza, guidando l'elettrostatica sullo stelo della valvola, allo stesso tempo, la superficie di contatto dello stelo della valvola e del corpo della valvola dei set di molle elettrostatiche, esporteranno l'elettricità statica al corpo a causa dello stesso principio, e alla fine si scaricheranno completamente.

In breve, un dispositivo antistatico utilizzato in a valvola a sfera è quello di ridurre la carica statica generata sulla palla a causa dell'attrito. Viene utilizzato per proteggere la valvola dalle scintille che potrebbero incendiare il carburante che scorre attraverso la valvola. La valvola a sfera con design antistatico è particolarmente adatta per settori quali petrolio e gas, prodotti chimici, centrali elettriche e altri settori industriali in cui la protezione dal fuoco è un'importante garanzia di una produzione sicura.

Qual è la differenza tra una valvola di sicurezza e una valvola di sicurezza?

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Le valvole di sicurezza e le valvole di sicurezza hanno struttura e prestazioni simili, entrambe scaricano automaticamente i fluidi interni quando la pressione supera il valore impostato per garantire la sicurezza del dispositivo di produzione. A causa di questa sostanziale somiglianza, i due prodotti vengono spesso confusi e le loro differenze vengono spesso trascurate poiché sono intercambiabili in alcuni impianti di produzione. Per una definizione più chiara, fare riferimento alle specifiche ASME per caldaie e recipienti a pressione.

Valvola di sicurezza: un dispositivo di controllo automatico della pressione azionato dalla pressione statica del mezzo davanti alla valvola viene utilizzato per applicazioni con gas o vapore, con azione completamente aperta.

Valvola di sicurezza: nota anche come valvola di troppopieno, è un dispositivo di sicurezza automatico azionato dalla pressione statica davanti alla valvola. Si apre proporzionalmente quando la pressione supera la forza di apertura, utilizzato principalmente per applicazioni fluide.

 

La differenza fondamentale sta nel principio di funzionamento: la valvola di sicurezza scarica la pressione nell'atmosfera, cioè fuori dal sistema, può essere un dispositivo di limitazione della pressione dei contenitori di fluidi, quando viene raggiunto il valore di pressione impostato la valvola si apre quasi completamente. Al contrario, la valvola di sicurezza allevia la pressione scaricando il fluido nel sistema, che è il lato a bassa pressione. La valvola di sicurezza si apre gradualmente se la pressione aumenta gradualmente.

La differenza viene generalmente visualizzata anche in termini di capacità e setpoint. UN valvola di sfogo viene utilizzata per scaricare la pressione per prevenire una condizione di sovrapressione, potrebbe essere necessario che l'operatore assista nell'apertura della valvola in risposta a un segnale di controllo e la richiuda una volta scaricata la pressione in eccesso e continua a funzionare normalmente.

Per scaricare la pressione è possibile utilizzare una valvola di sicurezza che non necessita di ripristino manuale. Ad esempio, una valvola di scarico termico viene utilizzata per scaricare la pressione in uno scambiatore di calore se è isolato ma la possibilità di espansione termica del fluido potrebbe causare condizioni di sovrapressione. La valvola di sicurezza su una caldaia o altri tipi di recipienti a pressione alimentati deve essere in grado di rimuovere più energia che è possibile immettere nel recipiente.

In breve, le valvole di sicurezza e le valvole di sicurezza sono i due tipi di valvole di controllo più comunemente utilizzate. La valvola di sicurezza appartiene al dispositivo di rilascio della pressione, che può funzionare solo quando la pressione di esercizio supera l'intervallo consentito per proteggere il sistema. La valvola di sicurezza può far sì che il mezzo ad alta pressione soddisfi rapidamente i requisiti di pressione del sistema e il suo processo di lavoro è continuo.

Sistema di polmonazione dell'azoto per serbatoi di stoccaggio

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Il sistema di polmonazione dell'azoto è completo di dispositivi per mantenere uno stato di pressione costante iniettando gas N2, cioè gas inerte, nella camera superiore del serbatoio di stoccaggio. È composto da una serie di valvole di riduzione dell'alta pressione dell'azoto (valvole di alimentazione/valvole di sfiato), valvole di sfiato, manometro e altri sistemi di tubazioni e dispositivi di sicurezza, può funzionare senza problemi senza energia esterna come elettricità o gas, presenta i vantaggi di un semplice , conveniente ed economico, di facile manutenzione. Il sistema di copertura dell'azoto impedisce lo sviluppo di vuoto e riduce l'evaporazione, mantenendo il serbatoio di stoccaggio a un valore di pressione progettato, è stato ampiamente utilizzato nei serbatoi di stoccaggio, nei reattori e nelle centrifughe di raffinerie e impianti chimici.

Quando si apre la valvola di sfiato del serbatoio di stoccaggio, il livello del liquido diminuisce, il volume della fase gassosa aumenta e la pressione dell'azoto diminuisce. Quindi la valvola di alimentazione dell'azoto si apre e inietta l'azoto nel serbatoio. Quando la pressione dell'azoto nel serbatoio raggiunge il valore impostato della valvola di alimentazione dell'azoto, questa si chiuderà automaticamente. Invece, quando la valvola di alimentazione del serbatoio viene aperta per fornire azoto al serbatoio, il livello del liquido aumenta, il volume della fase gassosa diminuisce e la pressione aumenta. Se la pressione è superiore al valore impostato della valvola di sicurezza dell'azoto, la valvola di sicurezza dell'azoto si aprirà e rilascerà azoto e farà diminuire la pressione dell'azoto nel serbatoio. Quando la valvola di sicurezza dell'azoto scende al valore impostato della valvola di sicurezza dell'azoto, si chiuderà automaticamente.

In generale, il regolatore di alimentazione di azoto può essere un tipo di valvola di controllo della pressione pilotata e autoazionata, il dispositivo di scarico dell'azoto adotta la valvola di controllo della micropressione autoazionata, il cui diametro è generalmente uguale al diametro della valvola di ingresso; La valvola di sfiato è installata sulla parte superiore del serbatoio ed è progettata per la protezione contro le esplosioni e gli incendi. La pressione di alimentazione dell'azoto è di circa 300~800 KPa, la pressione impostata per la polmonazione di azoto è di 1 KPa, la pressione di spurgo dell'azoto è di 1,5 KPa, la pressione di espirazione della valvola di respirazione è di 2 KPa e la pressione di inspirazione è di -0,8 KPa; La valvola di sfiato non funziona normalmente solo quando la valvola principale si guasta e la pressione nel serbatoio è troppo alta o troppo bassa.

Offriamo un sistema completo di polmonazione dei serbatoi con dispositivi di sicurezza insieme a valvole di riduzione dell'alta pressione dell'azoto e componenti per serbatoi di stoccaggio, reattori e centrifughe.

Cosa sono le valvole di sfiato?

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A volte definita valvola limitatrice di pressione e vuoto, la valvola di sfiato è una parte importante per serbatoi e recipienti atmosferici in cui i solventi vengono riempiti e aspirati ad una portata elevata. Questo tipo di valvola è installata nelle linee di inspirazione ed espirazione di serbatoi, recipienti e apparecchiature di processo per trattenere i vapori tossici ed evitare la contaminazione atmosferica, bilanciando così le fluttuazioni impreviste di pressione e vuoto e fornendo maggiore protezione antincendio e sicurezza.

Come funziona la valvola di sfiato?

La struttura interna della valvola di respirazione è composta essenzialmente da una valvola di inspirazione e da una valvola di espirazione, che possono essere disposte affiancate o sovrapposte. Quando la pressione del serbatoio è uguale alla pressione atmosferica, il disco della valvola di pressione, la valvola del vuoto e la sede lavorano insieme a stretto contatto a causa dell'effetto di "adsorbimento", rendendo la sede ermetica senza perdite. Quando la pressione o il vuoto aumentano, il disco si apre e mantiene una buona tenuta grazie all'effetto di “adsorbimento” sul lato della sede.

Quando la pressione nel serbatoio sale ai valori di progetto consentiti, la valvola di pressione viene aperta e il gas nel serbatoio viene scaricato nell'atmosfera esterna attraverso il lato della valvola di sfiato (ovvero la valvola di pressione). In questo momento, la valvola del vuoto è chiusa a causa della pressione positiva nel serbatoio. Al contrario, il processo di espirazione avviene quando il serbatoio è carico e l'evaporazione del liquido a causa della temperatura atmosferica più elevata, la valvola del vuoto si apre a causa della pressione positiva della pressione atmosferica e il gas esterno entra nel serbatoio attraverso la valvola di aspirazione (vale a dire la valvola del vuoto), a questo punto la valvola della pressione si chiude. La valvola della pressione e la valvola del vuoto non possono aprirsi in nessun momento. Quando la pressione o il vuoto nel serbatoio tornano alla normalità, le valvole di pressione e vuoto si chiudono e interrompono il processo di espirazione o inspirazione.

 

Lo scopo della valvola di sfiato?

La valvola di respirazione deve essere sigillata in condizioni normali solo se:

(1) Quando il serbatoio si spurga, la valvola di respirazione inizia ad inalare aria o azoto nel serbatoio.

(2) Durante il riempimento del serbatoio, la valvola di respirazione inizia a spingere il gas espirato fuori dal serbatoio.

(3) A causa del cambiamento climatico e di altri motivi, la pressione del vapore del materiale nel serbatoio aumenta o diminuisce e la valvola di respirazione espira il vapore o inspira aria o azoto (solitamente chiamato effetto termico).

(4) Il liquido del serbatoio evapora bruscamente a causa del gas esalato riscaldato in caso di incendio e la valvola di respirazione inizia a sgonfiarsi fuori dal serbatoio per evitare danni al serbatoio dovuti alla sovrapressione.

(5) In condizioni di lavoro come il trasporto pressurizzato di liquidi volatili, reazioni chimiche di dispositivi di trasferimento di calore interni ed esterni ed errori operativi, la valvola di respirazione viene azionata per evitare danni al serbatoio di stoccaggio dovuti a sovrapressione o supervuoto.

 

Standard comuni per la valvola di sfiato

DIN EN 14595-2016– Cisterna per il trasporto di merci pericolose-attrezzature di servizio per serbatoi-sfiato di sfiato a pressione e vuoto.

 

Come viene installata la valvola di sfiato?

(1) la valvola di sfiato deve essere installata nel punto più alto della parte superiore del serbatoio. In teoria, dal punto di vista della riduzione delle perdite per evaporazione e di altri scarichi, la valvola di sfiato dovrebbe essere installata nel punto più alto dello spazio del serbatoio per fornire l'accesso più diretto e massimo alla valvola di sfiato.

(2) Il grande volume dei serbatoi impedisce l'uso di una singola valvola di respirazione a causa del rischio di guasto della sovrappressione o della pressione negativa, è possibile installare due valvole di respirazione. Per evitare il funzionamento di due valvole di respirazione e aumentare il rischio di guasti allo stesso tempo, solitamente le due valvole di respirazione di aspirazione e pressione di scarico nel design del tipo a gradiente, una funziona normalmente, l'altra è di riserva.

(3) Se un volume di respirazione elevato fa sì che il volume di respirazione di una singola valvola di respirazione non sia in grado di soddisfare i requisiti, è possibile equipaggiare due o più valvole di respirazione e la distanza tra loro e il centro della parte superiore del serbatoio deve essere uguale, cioè disposizione simmetrica sulla canotta.

(4) Se la valvola di respirazione è installata sul serbatoio di polmonazione dell'azoto, la posizione di collegamento del tubo di alimentazione dell'azoto deve essere lontana dall'interfaccia della valvola di respirazione e inserita nel serbatoio di stoccaggio dalla parte superiore del serbatoio per circa 200 mm, in modo che l'azoto non viene scaricato direttamente dopo essere entrato nel serbatoio e svolge il ruolo di copertura dell'azoto.

(5) Se è presente un dispositivo di arresto nella valvola di respirazione, è necessario considerare l'influenza della caduta di pressione del dispositivo di arresto sulla pressione di scarico della valvola di respirazione per evitare la sovrapressione del serbatoio.

(6) Quando la temperatura media del serbatoio è inferiore o uguale a 0, la valvola di sfiato deve essere dotata di misure antigelo per evitare che il serbatoio congeli o blocchi il disco della valvola a causa dello scarso scarico del serbatoio o dell'insufficiente alimentazione d'aria, con conseguente nel serbatoio del fusto a sovrapressione o nel serbatoio sgonfio a bassa pressione.

 

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