Por que o design antiestático é essencial para válvulas esféricas?

A eletricidade estática é um fenômeno físico comum. Quando dois materiais diferentes entram em atrito, a transferência de elétrons produz carga eletrostática, esse processo é chamado de eletrificação por fricção. Em teoria, dois objetos de materiais diferentes podem produzir eletricidade estática quando se esfregam, mas dois objetos do mesmo material não podem. Quando o fenômeno produzido no corpo da válvula, ou seja, o atrito entre a esfera e a esfera, haste e corpo não metálico da sede produzirá cargas estáticas quando a válvula estiver aberta e fechada, o que traz um risco potencial de incêndio para todo o sistema de dutos. Para evitar faíscas estáticas, um dispositivo antiestático é projetado na válvula para reduzir ou derivar a carga estática da esfera.

API 6D-2014 “5.23 dispositivo antiestático” estipula o seguinte: “válvula de esfera de sede maciae, a válvula macho e a válvula gaveta devem ter um dispositivo antiestático. O teste do dispositivo deverá ser realizado de acordo com a seção H.5 se o comprador exigir. API 6D “Teste antiestático H.5” declara: “a resistência entre o fechamento e o corpo da válvula, a haste/eixo e o corpo da válvula deve ser testada por uma fonte de alimentação CC não superior a 12V. As medições de resistência devem ser feitas a seco antes da válvula de teste de pressão, seu valor de resistência não é superior a 10 Ω. As válvulas de sede macia devem instalar um dispositivo antiestático, mas as válvulas de sede metálica não são necessárias porque as sedes de plástico macio como (PTFE, PPL, NYLON, DEVLON, PEEK, etc.) tendem a gerar eletricidade estática ao esfregar com a esfera (geralmente metal) , enquanto as vedações metal-metal não. Se o meio for inflamável e explosivo, a faísca eletrostática provavelmente causará combustão ou até mesmo explosão, portanto, conecte as partes metálicas em contato com o não metálico através do dispositivo antiestático à haste e ao corpo e, finalmente, libere a eletricidade estática através do antiestático dispositivo de colagem no corpo. O princípio antiestático da válvula de esfera flutuante é mostrado na figura abaixo.

O dispositivo antiestático é composto por uma mola e uma esfera de aço (“eletrostático – conjuntos de mola”). De modo geral, as válvulas esfera flutuantes consistem em dois “conjuntos de molas eletrostáticas”, um na superfície de contato da haste e da esfera e o outro na haste e no corpo. Quando a válvula está aberta ou fechada, a eletricidade estática é gerada pelo atrito entre a esfera e a sede. Por causa da folga entre a haste e a esfera, quando a haste da válvula é acionada pela esfera, a pequena esfera dos “conjuntos de molas eletrostáticas” salta, o que aciona a eletrostática para a haste da válvula, ao mesmo tempo, a haste da válvula e a superfície de contato do corpo da válvula dos conjuntos de molas eletrostáticas, exportará estática para o corpo devido ao mesmo princípio, acabará por descarga eletrostática completamente.

Em suma, um dispositivo antiestático usado em um válvula de esfera é reduzir a carga estática gerada na bola devido ao atrito. É usado para proteger a válvula contra faíscas que podem inflamar o combustível que flui através da válvula. A válvula de esfera com design antiestático é especialmente para áreas como petróleo e gás, química, usinas de energia e outras áreas industriais em que a ausência de fogo é a importante garantia de uma produção segura.