מנגנון של התמוטטות פריקה אלקטרוסטטית של רירית PFA וכשל בניקוב חריר ותוכנית בקרה מלאה-למניעת תהליכים

כישלון ניקוב אלקטרוסטטי מתרחש כאשר-נוזל זורם במהירות גבוהה, אבקה או תווך חלקיקים מתחכך בדופן הפנימית של רירית ה-PFA המבודדת במהלך פעולת הצינור. כמות גדולה של מטען סטטי מצטבר ברציפות על משטח הבטנה הפלואורופלסטי ולא ניתן לשחרר אותו בזמן. כאשר הפוטנציאל האלקטרוסטטי מצטבר עד לסף ההתמוטטות הדיאלקטרי של PFA, פריקת קשת מיידית מנקבת את הבטנה ליצירת חורים זעירים. מדיום תהליך מחלחל דרך החורים המיקרוניים כדי לשחוק את צינור בסיס הפלדה, והצטברות ופריקה חוזרת של מטען ירחיב את האזור הפגוע, ובסופו של דבר יגרום לדליפה ברורה ולאבלציה מקומית של רירית. כשל זה שייך לנזקי בידוד דיאלקטרי הנגרמים מהצטברות חשמל סטטי, הנראה בעיקר בצינורות המעבירים ממסים אורגניים, נוזלים דליקים וחומרי אבקה מוצקים יבשים.

1. מנגנון יצירת סטטי ומנגנון פירוק דיאלקטרי

PFA הוא מבודד חשמלי מעולה עם מוליכות נמוכה במיוחד. כאשר נוזל זורם במהירות גבוהה בתוך הצינור, החיכוך בין המשטח הבינוני למשטח הבטנה מוביל להפרדת מטען: צד אחד נושא חשמל סטטי חיובי והצד השני חשמל סטטי שלילי. מכיוון שהבטנה אינה יכולה להוליך חשמל כדי להעביר מטענים לצינור המתכת החיצוני המוארק, הפוטנציאל האלקטרוסטטי ממשיך לעלות על שכבת הציפוי הפנימית. ברגע שהפרש המתח עולה על החוזק הדיאלקטרי של חומר PFA, ניצוצות חשמליים חודרים את הבטנה באופן מיידי ויוצרים חורים חודרים. הטמפרטורה הגבוהה שנוצרת על ידי קשת חשמלית תחרוך את החומר הפלואורופלסטי שמסביב, ותגדיל את תעלת הדליפה. בניגוד לנקב מכני מאובייקטים זרים קשים, נזק זה נוצר מפירוק שדה חשמלי ולא מכוח פגיעה פיזי.

2. מצבים אופייניים המועדים לנזק סטטי

קטעי צינור ישרים עם מהירות זרימה מקסימלית שבהם החיכוך והצטברות המטען הם החמורים ביותר;

מצבי מרפק וטי עם שינוי כיוון זרימה, מערבולות מועצמת וטעינת חיכוך אלימה;

הנקודות הגבוהות ביותר בצנרת שבהן זרימת גז-דו-פאזית-נוזל מחמירה את אפקט האינדוקציה הסטטית;

מקטעי צינור מפחיתים עם האצת זרימה פתאומית ועלייה חדה בקצב ייצור אלקטרוסטטי;

צינורות מבודדים לחלוטין-למרחקים ארוכים ללא כל מבנה חיסול סטטי לאורך כל המסלול.

3. גורמים מעוררי ליבה המאיצים כשל אלקטרוסטטי

רירית PFA מבודדת טהורה ללא שינוי-סטטי ובנויה-מבנה פריקה מוליכה;

מהירות זרימה בינונית גבוהה מדי החורגת בהרבה ממגבלת התכנון האנטי-סטטי של צינורות מרופדים;

בינוני מכיל חלק גדול של חלקיקי גז או מוצקים, מה שמשפר מאוד את יעילות הטריבו-חשמול;

צינור הפלדה החיצוני אינו מקורקע בצורה מהימנה, ומבטל את הנתיב להקלת לחץ פוטנציאלית;

אין מחסלים סטטיים או רכיבי גישור הארקה מותקנים על מערכת הצנרת.

4. אמצעים טכניים-מלאים למניעת ובקרה של קישורים

① לאמץ רירית PFA מוליכה אנטי-מתונה סטטית לתנאי עבודה דליקים וזרימה גבוהה-

הוסף חומרי מילוי מוליכים כדי לממש הולכת מטען ודליפה.

② הגבל בקפדנות את קצב הזרימה הבינוני בטווח הבטוח האנטי-סטטי שצוין

צמצם את מקור יצירת המטען הטריבו-אלקטרי באופן יסודי.

③ ודא שצינור בסיס המתכת וכל אביזרי הצינור מחוברים בצורה מהימנה לרשת הארקה שווי פוטנציאל

ספק לולאת פריקה יציבה עבור חשמל סטטי מצטבר.

④ התקן התקני ביטול סטטי ומגשרים לגישור שווי פוטנציאל במרווחים על צינורות ארוכים

מניעת ריכוז יתר פוטנציאלי מקומי בקטעי צינור מפולחים.

⑤ בדוק באופן קבוע את התנגדות ההארקה ואת הפוטנציאל האלקטרוסטטי של פני הבטנה של צינורות תהליכים מרכזיים

תקן בזמן סיכוני כשל בהארקה חריגים.

5. טבלת השוואת אפקט מניעה

表格

מַסְקָנָה

כשל בפירוק פריקה אלקטרוסטטית של רירית PFA נגרמת על ידי הצטברות מטען טריבו-חשמול על הבטנה המבודדת שלא ניתן לשחרר, מה שמוביל להתמוטטות שדה חשמלי ולחירור קשת של שכבת האנטי-קורוזיה. אסטרטגיות מניעת הליבה כוללות בחירת חומרי ריפוד מוליכים אנטי-סטטיים, בקרת מהירות הזרימה להפחתת ייצור סטטי, שכלול הארקה של צינורות וחיבור שווי פוטנציאל, והגדרת מתקנים נלווים לביטול סטטי. ניהול תהליך שלם- של התאמה אישית של חומרים, הגבלת פרמטרים של תהליך ובדיקת בטיחות חשמלית יכולים למנוע דליפת ניקוב בטנה ותאונות פיצוץ דליק המופעלות על ידי חשמל סטטי בצינורות חימום מצופים PFA.