Η αποτυχία διάτρησης ηλεκτροστατικής διάσπασης συμβαίνει όταν-με υψηλή ταχύτητα ροής υγρού, σκόνης ή μέσου σωματιδίων τρίβονται στο εσωτερικό τοίχωμα της μονωτικής επένδυσης PFA κατά τη λειτουργία του αγωγού. Μια μεγάλη ποσότητα στατικού φορτίου συσσωρεύεται συνεχώς στην επιφάνεια της φθοριοπλαστικής επένδυσης και δεν μπορεί να απελευθερωθεί εγκαίρως. Όταν το ηλεκτροστατικό δυναμικό αυξάνεται στο όριο διηλεκτρικής διάσπασης του PFA, η στιγμιαία εκκένωση τόξου τρυπάει την επένδυση για να σχηματίσει μικροσκοπικές οπές. Το μέσο επεξεργασίας διαρρέει από τις μικροοπές για να διαβρώσει τον χαλύβδινο σωλήνα βάσης και η επαναλαμβανόμενη συσσώρευση και εκκένωση φορτίου θα επεκτείνει την κατεστραμμένη περιοχή, προκαλώντας τελικά εμφανή διαρροή και τοπική αφαίρεση επένδυσης. Αυτή η αστοχία ανήκει σε βλάβη της διηλεκτρικής μόνωσης που προκαλείται από συσσώρευση στατικού ηλεκτρισμού, που παρατηρείται κυρίως σε αγωγούς που μεταφέρουν οργανικούς διαλύτες, εύφλεκτα υγρά και ξηρά στερεά υλικά σε σκόνη.
1. Μηχανισμός Στατικής Παραγωγής και Διηλεκτρικής Διάσπασης
Το PFA είναι ένας εξαιρετικός ηλεκτρικός μονωτήρας με εξαιρετικά χαμηλή αγωγιμότητα. Όταν το ρευστό ρέει με υψηλή ταχύτητα μέσα στον αγωγό, η τριβή μεταξύ του μέσου και της επιφάνειας επένδυσης οδηγεί σε διαχωρισμό φορτίου: η μία πλευρά μεταφέρει θετικό στατικό ηλεκτρισμό και η άλλη πλευρά αρνητικό στατικό ηλεκτρισμό. Δεδομένου ότι η επένδυση δεν μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό για να μεταφέρει φορτία στον γειωμένο μεταλλικό εξωτερικό σωλήνα, το ηλεκτροστατικό δυναμικό συνεχίζει να αυξάνεται στο εσωτερικό στρώμα επένδυσης. Μόλις η διαφορά τάσης υπερβεί τη διηλεκτρική αντοχή του υλικού PFA, ηλεκτρικοί σπινθήρες διαπερνούν την επένδυση αμέσως για να σχηματίσουν διεισδυτικές οπές. Η υψηλή θερμοκρασία που δημιουργείται από το ηλεκτρικό τόξο θα καεί το περιβάλλον φθοροπλαστικό υλικό, διευρύνοντας το κανάλι διαρροής. Σε αντίθεση με τη μηχανική διάτρηση από σκληρά ξένα αντικείμενα, αυτή η ζημιά δημιουργείται από τη διάσπαση του ηλεκτρικού πεδίου και όχι από τη φυσική δύναμη κρούσης.
2. Τυπικές θέσεις επιρρεπείς σε στατική βλάβη
Ευθύγραμμα τμήματα σωλήνων με μέγιστη ταχύτητα ροής όπου η τριβή και η συσσώρευση φορτίου είναι οι πιο σοβαρές.
Θέσεις αγκώνα και μπλουζάκι με αλλαγή κατεύθυνσης ροής, εντεινόμενους στροβιλισμούς και βίαιη φόρτιση τριβής.
Τα υψηλότερα σημεία του αγωγού όπου η ροή αερίου-υγρού δύο-φάσεων επιδεινώνει το φαινόμενο της στατικής επαγωγής.
Μειωτικά τμήματα σωλήνων με απότομη επιτάχυνση ροής και απότομη αύξηση του ρυθμού ηλεκτροστατικής παραγωγής.
Πλήρως μονωμένοι αγωγοί μεγάλων αποστάσεων, χωρίς καμία δομή στατικής εξάλειψης σε όλη τη διαδρομή.
3. Βασικοί παράγοντες επαγωγής που επιταχύνουν την ηλεκτροστατική αστοχία
Καθαρή μονωτική επένδυση PFA χωρίς αντι-στατική τροποποίηση και ενσωματωμένη-δομή αγώγιμου εκκένωσης.
Υπερβολικά υψηλή μέση ταχύτητα ροής που υπερβαίνει κατά πολύ το όριο αντιστατικού σχεδιασμού των επενδεδυμένων αγωγών.
Το μέσο περιέχει μεγάλη αναλογία αέριας φάσης ή στερεών σωματιδίων, ενισχύοντας σημαντικά την απόδοση τριβοηλεκτρισμού.
Ο εξωτερικός χαλύβδινος σωλήνας δεν είναι αξιόπιστα γειωμένος, εξαλείφοντας τη διαδρομή για πιθανή ανακούφιση πίεσης.
Δεν έχουν εγκατασταθεί στατικοί εξολοθρευτές ή εξαρτήματα γεφύρωσης γείωσης στο σύστημα σωληνώσεων.
4. Πλήρη-Τεχνικά μέτρα πρόληψης και ελέγχου σύνδεσης
① Υιοθετήστε αντι-στατική τροποποιημένη αγώγιμη επένδυση PFA για εύφλεκτες και υψηλής{1}}ροής συνθήκες εργασίας
Προσθέστε αγώγιμα πληρωτικά για να συνειδητοποιήσετε την αγωγιμότητα και τη διαρροή φορτίου.
② Περιορίστε αυστηρά τον μεσαίο ρυθμό ροής εντός του καθορισμένου αντι{0}}ασφαλούς εύρους
Περιορίστε ουσιαστικά την πηγή παραγωγής τριβοηλεκτρικού φορτίου.
③ Βεβαιωθείτε ότι ο μεταλλικός σωλήνας βάσης και όλα τα εξαρτήματα σωληνώσεων είναι αξιόπιστα συνδεδεμένα στο δίκτυο ισοδυναμικής γείωσης
Παρέχετε έναν σταθερό βρόχο εκφόρτισης για συσσωρευμένο στατικό ηλεκτρισμό.
④ Εγκαταστήστε συσκευές στατικής εξάλειψης και βραχυκυκλωτήρες ισοδυναμικής γεφύρωσης κατά διαστήματα σε μεγάλες σωληνώσεις
Αποτρέψτε την τοπική πιθανή υπερσυγκέντρωση σε τμηματικά τμήματα σωλήνων.
⑤ Ελέγχετε τακτικά την αντίσταση γείωσης και το ηλεκτροστατικό δυναμικό της επιφάνειας επένδυσης των βασικών σωληνώσεων διεργασίας
Αποκαταστήστε έγκαιρα τους κινδύνους μη φυσιολογικής αστοχίας γείωσης.
5. Πίνακας σύγκρισης αποτελεσμάτων πρόληψης
表格
| Λειτουργία σχεδίασης & γείωσης | Στατικός κίνδυνος κατάρρευσης | Πρόταση εφαρμογής |
|---|---|---|
| Καθαρή μονωτική επένδυση + εξαιρετικά-υψηλή ταχύτητα ροής + μη γειωμένος αγωγός | Η διάτρηση της οπής και ακόμη και ο κίνδυνος ανάφλεξης εμφανίζονται σε βραχυπρόθεσμη-λειτουργία | Αντικαταστήστε με αντι{0}}αντιστατική επένδυση και πλήρη μετασχηματισμό γείωσης σωληνώσεων |
| Αγώγιμη τροποποιημένη επένδυση + περιορισμός ταχύτητας ροής + ενσωματωμένη αξιόπιστη γείωση | Αποφύγετε αποτελεσματικά την ηλεκτροστατική συσσώρευση και τη διηλεκτρική βλάβη | Τυπική προδιαγραφή αντιεκρηκτικής σχεδίασης-για εύφλεκτους μεσαίους αγωγούς με επένδυση PFA |
| Κατανεμημένος εξοπλισμός στατικής εξάλειψης + ηλεκτροστατική παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο + περιοδικός έλεγχος αντίστασης | Εξαιρετικά χαμηλή ηλεκτρική βλάβη και κρυφός κίνδυνος πυρκαγιάς | Προτιμώμενο σχέδιο για αγωγούς θέρμανσης και μεταφοράς εύφλεκτων πετροχημικών διαλυτών |
Σύναψη
Η αποτυχία βλάβης ηλεκτροστατικής εκφόρτισης της επένδυσης PFA προκαλείται από τη συσσώρευση φορτίου τριβοηλεκτρισμού στη μονωτική επένδυση που δεν μπορεί να απελευθερωθεί, οδηγώντας σε διάσπαση ηλεκτρικού πεδίου και διάτρηση τόξου του αντιδιαβρωτικού στρώματος. Οι βασικές στρατηγικές πρόληψης περιλαμβάνουν την επιλογή αντιστατικών αγώγιμων υλικών επένδυσης, τον έλεγχο της ταχύτητας ροής για τη μείωση της στατικής παραγωγής, την τελειοποίηση της γείωσης και της ισοδυναμικής σύνδεσης του αγωγού και τη διαμόρφωση βοηθητικών εγκαταστάσεων στατικής εξάλειψης. Ολόκληρη-η διαχείριση της διαδικασίας προσαρμογής υλικού, ο περιορισμός παραμέτρων διεργασίας και η επιθεώρηση ηλεκτρικής ασφάλειας μπορούν να αποτρέψουν τη διαρροή διάτρησης της επένδυσης και τα ατυχήματα εύφλεκτων εκρήξεων που προκαλούνται από στατικό ηλεκτρισμό σε σωλήνες θέρμανσης με επένδυση PFA.
