Порушення перфорації від електростатичного пробою відноситься до-органічного розчинника з низькою провідністю, маслянистого середовища, що тече з високою швидкістю всередині трубопроводів, покритих PFA. Між рідиною та фторопластовою обшивкою відбувається розшарування тертям, утворюючи велику кількість статичного заряду, який не може бути проведений і вивільнений вчасно. Статична напруга постійно накопичується, утворюючи велику різницю потенціалів. Як тільки напруженість електричного поля перевищує поріг діелектричного пробою матеріалу PFA, іскра електростатичного розряду проникає в облицювання, утворюючи наскрізні отвори. Легкозаймисте та вибухонебезпечне середовище запалюється електричними іскрами, щоб викликати спалах або пожежу; корозійна рідина проникає через отвір у проміжний шар, спричиняючи відшарування футеровки та корозійний витік основної труби. Ця прихована небезпека помітна в трубопроводах, що транспортують чисті органічні розчинники та вуглеводневі середовища.
1. Механізм генерації статики та діелектричного пробою
PFA є чудовим ізоляційним матеріалом з надзвичайно низькою електропровідністю. Коли не-непровідна рідина тече та стирається об внутрішню стінку облицювання, позитивні та негативні заряди розділяються відповідно до трибоелектричної послідовності. Сталева зовнішня труба нормально заземлена, а ізольована футерівка утримує статичні заряди на її внутрішній поверхні. При безперервній циркуляції середовища статичний потенціал різко зростає всередині трубопроводу. Коли електричне поле перевищує діелектричну міцність матеріалу, локалізований дуговий розряд миттєво проколює облицювання. На відміну від механічного проколу з явними слідами подряпин, електростатичне пошкодження являє собою крихітні круглі отвори з обвугленими обпаленими краями на підкладці. Точка пошкодження дуже випадкова, і її важко виявити під час щоденного огляду зовнішнього вигляду.
2. Типові положення, схильні до пошкоджень від статичного пробою
Вихідні секції насоса з максимальною швидкістю потоку та найсильнішою електризацією рідинного тертя;
Коліна, трійники та редуктори з різкою турбулентністю потоку та посиленим розділенням заряду;
Довгі прямолінійні трубопроводи без проміжних точок статичної ліквідації для накопичення заряду;
Сліпі труби та мертві гілки, де статичні заряди збираються і не можуть бути відведені;
Нещодавно введені в експлуатацію трубопроводи без статичної обробки під час початкової подачі.
3. Основні фактори, що викликають прискорення статичного руйнування
Середовищем, що транспортується, є не-провідний розчинник високої-чистоти без додавання анти{2}}статичного провідного агента;
Вся облицьована трубопроводом конструкція повністю ізольована, відсутні провідні канали між обшивкою та заземленою сталевою трубою;
Швидкість потоку системи занадто висока, що значно підвищує ефективність генерації статики тертя;
У ключових вузлах трубопроводу не встановлено пристрої для заземлення статичного струму та усунення іонів;
Навколишнє середовище сухе з низькою вологістю повітря, що послаблює природне розсіювання статики в просторі трубопроводу.
4. Технічні заходи-запобігання з’єднанню та контролю
① Додайте мікропровідні анти{0}}статичні добавки в ізоляційне технологічне середовище
Покращте провідність середовища, щоб реалізувати само{0}}розсіювання заряду під час потоку.
② Використовуйте вбудовану провідну дротяну сітку або леговану провідну модифіковану анти-підкладку з PFA
Побудуйте постійний провідний шлях між футеровкою та заземленою сталевою підкладкою.
③ Встановіть усувачі статичної електрики та заземлюючі кільця на виходах насосів, колінах і довгих ділянках труб
Примусово направляйте накопичені статичні заряди в контур заземлення.
④ Обмежте швидкість потоку середовища нижче критичної швидкості потоку, що генерує електростатику, зазначеної для облицьованих труб
Виключити джерело генерації заряду з робочих параметрів.
⑤ Регулярно перевіряйте опір ізоляції трубопроводу та безперервність заземлення
Усуньте приховані небезпеки відключення заземлення та виходу з ладу проходів, що знімають статику.
5. Порівняльна таблиця профілактичного ефекту
表格
| Режим анти{0}}статичної конфігурації конвеєра та середовища | Статичний ризик поломки | Пропозиція застосування |
|---|---|---|
| Чиста ізоляційна підкладка + не-провідне середовище + відсутність заземлення | Під час тривалої-експлуатації виникає випадкова перфорація від іскри та навіть ризик вибуху | Модернізуйте провідну підкладку та розподілену систему заземлення від статичної електрики |
| Регулювання середньої провідності + фіксовані точки заземлення + контроль обмеження витрати | Ефективно пригнічує накопичення статичного заряду та діелектричний пробій | Стандартна специфікація конструкції безпеки для трубопроводів опалення, що транспортують розчинник з PFA |
| Інтегрована провідна підкладка + онлайн-моніторинг електростатичного потенціалу + щомісячна перевірка контуру заземлення | Надзвичайно низька перфорація точкових отворів і небезпека пожежної безпеки | Бажана схема для нафтохімічних легкозаймистих розчинників проти-корозійної мережі опалення |
Висновок
Електростатичний пробою обкладки PFA виникає внаслідок трибоелектричного заряду між ізоляційним середовищем та ізоляційною прокладкою, що призводить до накопичення заряду та пробивання дугової іскри прокладкою. Основні заходи запобігання включають модифікацію провідності середовища, застосування анти-статичної провідної структури футеровки, влаштування багато-заземлювальних засобів для усунення статичної електрики, обмеження надмірної швидкості потоку та періодичну перевірку надійності заземлення. Управління -замкнутим{5}}процесом циклу індивідуального вибору матеріалу, конфігурації безпеки трубопроводу та перевірки електрики може усунути пожежі та витік середовища, спричинений електростатичною перфорацією нагрівальних трубок, покритих PFA.
