เหตุใดการออกแบบป้องกันไฟฟ้าสถิตจึงจำเป็นสำหรับบอลวาล์ว

ไฟฟ้าสถิตย์เป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพทั่วไป เมื่อวัสดุที่แตกต่างกันสองแรงเสียดทาน การถ่ายโอนอิเล็กตรอนทำให้เกิดประจุไฟฟ้าสถิต กระบวนการนี้เรียกว่าแรงเสียดทานไฟฟ้า ตามทฤษฎีแล้ว วัตถุสองชิ้นที่ทำจากวัสดุต่างกันสามารถผลิตไฟฟ้าสถิตได้เมื่อถูกัน แต่วัตถุสองชิ้นที่ทำจากวัสดุเดียวกันไม่สามารถทำได้ เมื่อปรากฏการณ์เกิดขึ้นในตัววาล์ว นั่นคือแรงเสียดทานระหว่างลูกบอลกับลูกบอลที่นั่งที่ไม่ใช่โลหะ ก้านและตัวถังจะทำให้เกิดประจุคงที่เมื่อวาล์วเปิดและปิด ซึ่งอาจทำให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ได้ทั้งหมด ระบบท่อ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดประกายไฟจากไฟฟ้าสถิต อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสถิตจึงได้รับการออกแบบบนวาล์วเพื่อลดหรือรับประจุไฟฟ้าสถิตจากลูกบอล

API 6D-2014 “อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสถิต 5.23” กำหนดไว้ดังนี้: “บอลวาล์วนั่งนุ่มจ. ปลั๊กวาล์ว และวาล์วประตูต้องมีอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ การทดสอบอุปกรณ์จะต้องดำเนินการตามมาตรา H.5 หากผู้ซื้อต้องการ API 6D “การทดสอบป้องกันไฟฟ้าสถิต H.5” ระบุว่า “ความต้านทานระหว่างการปิดและตัววาล์ว ก้าน/เพลา และตัววาล์วจะต้องทดสอบโดยแหล่งจ่ายไฟ DC ไม่เกิน 12V การวัดความต้านทานควรแห้งก่อนวาล์วทดสอบแรงดัน ค่าความต้านทานไม่เกิน 10 Ω วาล์วนั่งแบบอ่อนควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสถิต แต่ไม่จำเป็นต้องใช้วาล์วที่นั่งแบบโลหะ เนื่องจากที่นั่งพลาสติกแบบอ่อน เช่น (PTFE, PPL, NYLON, DEVLON, PEEK ฯลฯ) มีแนวโน้มที่จะสร้างกระแสไฟคงที่เมื่อถูด้วยลูกบอล (โดยทั่วไปจะเป็นโลหะ) ในขณะที่ซีลโลหะ-โลหะทำไม่ได้ หากตัวกลางติดไฟและระเบิดได้ ประกายไฟไฟฟ้าสถิตมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการเผาไหม้หรือระเบิดได้ ดังนั้นให้เชื่อมต่อชิ้นส่วนโลหะที่สัมผัสกับอโลหะผ่านอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสถิตเข้ากับก้านและตัวเครื่อง และสุดท้ายจะปล่อยไฟฟ้าสถิตผ่านตัวป้องกันไฟฟ้าสถิต อุปกรณ์เชื่อมบนร่างกาย หลักการป้องกันไฟฟ้าสถิตของบอลวาล์วลอยแสดงในรูปด้านล่าง

อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสถิตประกอบด้วยสปริงและลูกเหล็ก (“ชุดไฟฟ้าสถิต – สปริง”) โดยทั่วไปแล้ว บอลวาล์วลอยประกอบด้วย "ชุดสปริงไฟฟ้าสถิต" สองชุด ชุดหนึ่งอยู่บนพื้นผิวสัมผัสของก้านและลูกบอล และอีกชุดหนึ่งอยู่ที่ก้านและลำตัว เมื่อวาล์วเปิดหรือปิด จะเกิดไฟฟ้าสถิตย์ขึ้นจากการเสียดสีระหว่างลูกบอลกับเบาะนั่ง เนื่องจากระยะห่างระหว่างก้านและบอล เมื่อก้านวาล์วถูกขับเคลื่อนด้วยทรงกลม ลูกบอลเล็ก ๆ ของ "ชุดสปริงไฟฟ้าสถิต" จะกระเด้ง ซึ่งขับเคลื่อนไฟฟ้าสถิตไปที่ก้านวาล์ว ในเวลาเดียวกัน ก้านวาล์วและพื้นผิวสัมผัสตัววาล์ว ของชุดสปริงไฟฟ้าสถิตจะส่งออกไฟฟ้าสถิตไปยังตัวเครื่องด้วยหลักการเดียวกันและจะปล่อยไฟฟ้าสถิตออกไปจนหมดในที่สุด

กล่าวโดยย่อคือ อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสถิตที่ใช้ในก บอลวาล์ว คือการลดประจุไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นกับลูกบอลเนื่องจากการเสียดสี ใช้เพื่อป้องกันวาล์วจากประกายไฟที่อาจจุดประกายเชื้อเพลิงที่ไหลผ่านวาล์ว บอลวาล์วที่มีการออกแบบป้องกันไฟฟ้าสถิตมีไว้สำหรับการใช้งานในภาคสนาม เช่น น้ำมันและก๊าซ เคมี โรงไฟฟ้า และอุตสาหกรรมอื่นๆ โดยเฉพาะที่ปลอดไฟคือการรับประกันที่สำคัญของการผลิตที่ปลอดภัย