Dlaczego konstrukcja antystatyczna jest niezbędna w przypadku zaworu kulowego?

Elektryczność statyczna jest powszechnym zjawiskiem fizycznym. Kiedy tarcie dwóch różnych materiałów powoduje przeniesienie elektronów, wytwarza się ładunek elektrostatyczny, proces ten nazywa się elektryzacją tarcia. Teoretycznie dwa przedmioty z różnych materiałów mogą wytworzyć elektryczność statyczną, gdy się o siebie pocierają, ale dwa przedmioty z tego samego materiału nie. Kiedy zjawisko występujące w korpusie zaworu, to znaczy tarcie pomiędzy kulą a niemetalową kulą gniazda, trzpieniem i korpusem, spowoduje wytworzenie ładunków statycznych, gdy zawór jest otwarty i zamknięty, co stwarza potencjalne zagrożenie pożarowe dla całego system rurociągów. Aby uniknąć iskrzenia statycznego, na zaworze zaprojektowano urządzenie antystatyczne, które zmniejsza lub pobiera ładunek statyczny z kuli.

API 6D-2014 „Urządzenie antystatyczne 5.23” stanowi, co następuje: „zawór kulowy z miękkim gniazdeme, zawór grzybowy i zasuwa powinny być wyposażone w urządzenie antystatyczne. Test urządzenia należy przeprowadzić zgodnie z sekcją H.5, jeśli wymaga tego kupujący. API 6D „Test antystatyczny H.5” stwierdza: „Rezystancję pomiędzy zaworem odcinającym a korpusem zaworu, trzpieniem/wałkiem i korpusem zaworu należy badać napięciem prądu stałego nieprzekraczającym 12V. Pomiary rezystancji należy przeprowadzić na sucho przed zaworem próby ciśnieniowej, jego wartość rezystancji nie przekracza 10 Ω. W zaworach z miękkim gniazdem należy zainstalować urządzenie antystatyczne, ale zawory z gniazdem metalowym nie są wymagane, ponieważ gniazda z miękkiego tworzywa sztucznego, takie jak (PTFE, PPL, NYLON, DEVLON, PEEK itp.) mają tendencję do generowania elektryczności statycznej podczas pocierania kulką (zwykle metalową). , podczas gdy uszczelki metal-metal nie. Jeśli medium jest łatwopalne i wybuchowe, iskra elektrostatyczna może spowodować zapalenie lub nawet eksplozję, dlatego należy połączyć części metalowe mające kontakt z elementami niemetalicznymi poprzez urządzenie antystatyczne z trzonkiem i korpusem, a na koniec uwolnić elektryczność statyczną poprzez element antystatyczny urządzenie łączące na ciele. Zasada antystatyczna pływającego zaworu kulowego jest pokazana na poniższym rysunku.

Urządzenie antystatyczne składa się ze sprężyny i stalowej kulki („zestawy elektrostatyczne – sprężynowe”). Ogólnie rzecz biorąc, pływające zawory kulowe składają się z dwóch „zestawów sprężyn elektrostatycznych”, jeden znajduje się na powierzchni styku trzpienia i kuli, a drugi trzpienia i korpusu. Kiedy zawór jest otwarty lub zamknięty, elektryczność statyczna powstaje w wyniku tarcia pomiędzy kulą a gniazdem. Ze względu na luz pomiędzy trzpieniem a kulą, gdy trzpień zaworu jest napędzany przez kulę, mała kulka „sprężyny elektrostatycznej” odbija się, co napędza elektrostat do trzpienia zaworu, jednocześnie trzpień zaworu i powierzchnia styku korpusu zaworu zestawów elektrostatyczno-sprężynowych będzie przenosić ładunki elektrostatyczne do ciała na tej samej zasadzie, ostatecznie powodując całkowite wyładowanie elektrostatyczne.

Krótko mówiąc, urządzenie antystatyczne stosowane w: zawór kulowy ma na celu zmniejszenie ładunku statycznego generowanego na piłce w wyniku tarcia. Służy do zabezpieczenia zaworu przed iskrą, która może spowodować zapalenie paliwa przepływającego przez zawór. Zawór kulowy o konstrukcji antystatycznej jest przeznaczony szczególnie do zastosowań w takich dziedzinach, jak ropa i gaz, chemia, elektrownie i inne gałęzie przemysłu, gdzie brak ognia jest ważną gwarancją bezpiecznej produkcji.