Uszkodzenie otworkowe spowodowane rozkładem elektrostatycznym oznacza-przewodzącą wykładzinę PFA, która w sposób ciągły gromadzi ładunki statyczne na swojej wewnętrznej powierzchni podczas-przepływu rozpuszczalnika organicznego, ciekłego węglowodoru i ośrodka o niskiej-przewodności z dużą prędkością. Kiedy potencjał elektrostatyczny gromadzi się do progu przebicia, natychmiastowe wyładowanie iskrowe przenika przez okładzinę, tworząc maleńkie otwory przelotowe. Medium korozyjne przedostaje się do warstwy pośredniej pomiędzy wykładziną a stalową rurą bazową, powodując korozję metali nieszlachetnych i łuszczenie się pęcherzyków międzywarstwowych. W ciężkich przypadkach iskry elektrostatyczne mogą spowodować zapalenie łatwopalnego medium procesowego i spowodować ryzyko wybuchu. Ta awaria często pojawia się w rurociągach transportujących czyste rozpuszczalniki organiczne, ciecze chemiczne o niskiej-biegunowości i media nieprzewodzące o-wysokim przepływie.
1. Mechanizm akumulacji ładunków statycznych i perforacji
PFA jest doskonałym izolatorem elektrycznym o wyjątkowo niskiej przewodności. Kiedy płyn o niskiej-przewodności przepływa z dużą prędkością i ociera się o wewnętrzną ściankę wyściółki, na granicy dwóch-faz następuje rozdzielenie ładunku. Ładunki dodatnie i ujemne oddzielają się i gromadzą odpowiednio na powierzchni wykładziny i płynie. Ponieważ warstwa fluoroplastiku nie może przewodzić elektryczności statycznej do zewnętrznej rury stalowej w celu jej uwolnienia, różnica potencjałów stale rośnie, aż natężenie pola elektrycznego przekroczy granicę napięcia wytrzymywanego dielektryka materiału PFA. Natychmiast tworzony jest wąski przewodzący kanał iskrowy, który powoduje przebicie-mikrootworu w okładzinie. W przeciwieństwie do przebicia mechanicznego spowodowanego uderzeniem ciała obcego, uszkodzenie to jest defektem przebicia dielektrycznego z wyjątkowo małą aperturą i silnym ukryciem w początkowej fazie.
2. Typowe pozycje podatne na uszkodzenia statyczne
Proste odcinki rur wylotowych pompy o maksymalnej prędkości przepływu i najsilniejszej elektryfikacji tarcia płynu;
Pozycje kolan i trójników z drastyczną zmianą kierunku przepływu i zwiększoną separacją ładunków turbulencyjnych;
Odcinki rur redukcyjnych, w których występuje gwałtowny wzrost prędkości przepływu i gwałtownie wzrasta prędkość akumulacji statycznej;
Długodystansowe-rurociągi o prostych liniach, bez statycznych punktów eliminacyjnych na trasie;
Rurociąg o wysokim-gazie-ciekłym, dwufazowym-odcinkach charakteryzujących się gwałtownym tarciem pomiędzy cieczą a pęcherzykami.
3. Czynniki wywołujące rdzeń przyspieszające uszkodzenie statyczne
Transportowane medium ma bardzo-niską przewodność i nie zawiera wolnych jonów neutralizujących ładunki elektrostatyczne;
System rurociągów nie jest wyposażony w urządzenia uziemiające i eliminujące statyczne;
Natężenie przepływu roboczego przekracza-ograniczenie projektowe antystatyczne, co prowadzi do szybkiego gromadzenia się ładunku;
Wyściółka to czysta formuła izolacyjna bez modyfikacji przewodzących i funkcji rozpraszania statycznego;
System nie posiada uszczelnienia gazem obojętnym, pęcherzyki powietrza mieszają się z medium, co zwiększa elektryfikację tarcia.
4. Pełne-środki techniczne zapobiegania i kontroli połączeń
① Zastosuj antystatyczną, modyfikowaną, przewodzącą wykładzinę PFA do rurociągów z mediami palnymi i o niskiej-przewodności
Umożliwić wyciek ładunku do zewnętrznej rury stalowej przez samą wykładzinę.
② Skonfiguruj wielo-punktowe niezawodne uziemienie dla całej sieci stalowych rurociągów, aby wprowadzić elektryczność statyczną do ziemi
Utwórz kompletną pętlę wyładowczą, aby zasadniczo wyeliminować różnicę potencjałów.
③ Ogranicz prędkość przepływu w rurociągu ściśle zgodnie ze specyfikacjami-projektu antystatycznego
Zmniejsz tarcie na styku i szybkość generowania ładunku u źródła.
④ Zainstaluj eliminatory ładunków elektrostatycznych i sprzęt do neutralizacji jonów na kluczowych odcinkach rur
Aktywnie neutralizuj nagromadzone ładunki elektrostatyczne w czasie rzeczywistym.
⑤ Regularnie przeprowadzaj wykrywanie nieszczelności iskier i test wytrzymałości dielektrycznej wykładziny na wyłożonych rurociągach
Przesiej drobne dziury po przebiciu, zanim nastąpi wyciek medium.
5. Tabela porównawcza skutków zapobiegania
表格
| Projekt rurociągu i tryb uziemienia | Ryzyko awarii elektrostatycznej | Sugestia zastosowania |
|---|---|---|
| Czysta wykładzina izolacyjna + brak uziemienia systemu + ponad-ograniczone natężenie przepływu | Dziury przebicia statycznego pojawiają się w ciągu krótkiego cyklu pracy | Wymień na wykładzinę antystatyczną-i zakończ transformację uziemienia rurociągu |
| Zmodyfikowana wykładzina przewodząca + pełne-uziemienie systemu + ograniczenie przepływu | Skutecznie zapobiegają gromadzeniu się ładunku i uszkodzeniu dielektryka | Standardowa specyfikacja projektu bezpieczeństwa dla rurociągów grzewczych wyłożonych palnym rozpuszczalnikiem PFA |
| Rozproszone monitorowanie statyczne + automatyczna neutralizacja jonów + coroczna kontrola wydajności dielektrycznej | Wyjątkowo niska perforacja przebicia i ukryte niebezpieczeństwo eksplozji pożaru | Preferowany schemat dla sieci rurociągów ciepłowniczych ze środkami petrochemicznymi i materiałami palnymi,-antykorozyjnymi |
Wniosek
Uszkodzenie penetracji wyładowań elektrostatycznych wykładziny PFA wynika z elektryfikacji ciernej ośrodka o niskiej-przewodności na wykładzinie izolacyjnej, co powoduje gromadzenie się ładunku i perforację iskry przebicia dielektrycznego. Podstawowe podejścia do zapobiegania obejmują stosowanie przewodzących-materiałów wykładzinowych, wdrażanie kompleksowej ochrony uziemienia rurociągów, kontrolowanie prędkości przepływu medium, konfigurowanie aktywnego sprzętu eliminującego ładunki elektrostatyczne i wzmacnianie regularnych kontroli dielektrycznych. Zarządzanie całym-zamkniętym-pętlą procesu w zakresie doboru materiału, projektu uziemienia systemu i kontroli parametrów procesu może zapobiec wyciekom z otworów w wykładzinie i wypadkom związanym z bezpieczeństwem pożarowym spowodowanym przebiciem elektrostatycznym rur grzejnych wyłożonych PFA.
