Електростатична повреда на точечна дупка се отнася до не-проводима облицовка от PFA, която непрекъснато натрупва статични заряди върху вътрешната си повърхност по време на високо{1}}скоростния поток на органичен разтворител, течен въглеводород и среда с ниска-проводимост. Когато електростатичният потенциал се натрупа до прага на пробив, мигновеният искров разряд прониква в облицовката, за да образува малки дупчици. Корозивната среда прониква в междинния слой между облицовката и стоманената основна тръба, причинявайки корозия на основния метал и мехурчещо лющене на междинния слой. В тежки случаи електростатичните искри могат да възпламенят запалима технологична среда и да предизвикат опасност от експлозия. Тази повреда често се появява в тръбопроводи, пренасящи чисти органични разтворители, химически течности с ниска-полярност и не-проводими среди с висок-поток.
1. Натрупване на статичен заряд и механизъм за пробиване на разрушаване
PFA е отличен електрически изолатор с изключително ниска проводимост. Когато флуидът с ниска-проводимост тече с висока скорост и се трие във вътрешната стена на облицовката, се получава разделяне на заряда на двуфазната граница-. Положителните и отрицателните заряди се разделят и събират съответно върху повърхността на облицовката и течността. Тъй като флуоропластичният слой не може да провежда статично електричество към външната стоманена тръба за освобождаване, потенциалната разлика продължава да нараства, докато интензитетът на електрическото поле надвиши границата на диелектричното издръжливо напрежение на PFA материала. Мигновено се формира тесен проводящ искров канал, за да пробие микро{6}}дупка върху облицовката. За разлика от механичното пробиване, причинено от удар на чуждо тяло, това увреждане е дефект на диелектричен пробив с изключително малък отвор и силно прикриване в началния етап.
2. Типични позиции, предразположени към щети от статичен срив
Прави тръбни секции на изхода на помпата с максимална скорост на потока и най-силно наелектризиране чрез флуидно триене;
Коляно и тройник позиции с драстична промяна на посоката на потока и засилено разделяне на турбулентния заряд;
Редукторни тръбни секции, където скоростта на потока нараства и скоростта на статично натрупване се ускорява рязко;
Тръбопроводи с права линия-на дълги разстояния без статични елиминационни точки по маршрута;
Тръбопровод с висока{0}}точка газ-течност двуфазни-секции със силно триене между течност и мехурчета.
3. Основни фактори, предизвикващи ускоряване на статичната повреда
Пренасяната среда има ултра{0}}ниска проводимост, без свободни йони за неутрализиране на статичните заряди;
Тръбопроводната система не е оборудвана с устройства за заземяване и отстраняване на статично електричество;
Дебитът на работния поток надвишава анти{0}}проектното ограничение, което води до бързо натрупване на заряд;
Подплатата е чиста изолационна формула без проводяща модификация и функция за разсейване на статичното електричество;
Системата няма уплътнение от инертен газ, въздушните мехурчета се смесват в средата, за да влошат наелектризирането чрез триене.
4. Пълни-технически мерки за предотвратяване и контрол на връзката
① Използвайте анти-статично модифицирана проводяща облицовка от PFA за тръбопроводи със средна запалима и ниска{1}}проводимост
Разрешете изтичане на заряд към външната стоманена тръба през самата облицовка.
② Настройте много{0}}точково надеждно заземяване за цялата мрежа от стоманени тръби, за да внесете статично електричество в земята
Формирайте пълен разряден контур, за да елиминирате фундаментално разликата в потенциала.
③ Ограничете скоростта на потока в тръбопровода стриктно в съответствие със спецификациите за анти{0}}статичен дизайн
Намаляване на триенето на интерфейса и скоростта на генериране на заряд при източника.
④ Инсталирайте онлайн елиминатори на статично електричество и оборудване за йонна неутрализация на ключови тръбни секции
Активно неутрализирайте натрупаните електростатични заряди в реално време.
⑤ Извършвайте редовно откриване на изтичане на искри и тест за диелектрична якост на облицовката на облицовани тръбопроводи
Пресейте малки дупчици при повреда, преди да възникне среден теч.
5. Таблица за сравнение на ефектите от превенцията
表格
| Проектиране на тръбопровод и режим на заземяване | Риск от електростатичен срив | Предложение за приложение |
|---|---|---|
| Чиста изолационна облицовка + без заземяване на системата + над-ограничен дебит | Статични пробиви се появяват в рамките на кратък цикъл на работа | Заменете с анти{0}}статична облицовка и пълна трансформация на заземяването на тръбопровода |
| Проводима модифицирана облицовка + пълно-системно заземяване + блокиращо ограничение на скоростта на потока | Ефективно избягвайте натрупването на заряд и разрушаването на диелектрика | Стандартна спецификация за проектиране на безопасност за отоплителни тръбопроводи, облицовани със запалими разтворители PFA |
| Разпределен статичен мониторинг + автоматична неутрализация на йони + годишна проверка на диелектричните характеристики | Изключително ниска перфорация на разрушаване и скрита опасност от експлозия на пожар | Предпочитана схема за нефтохимически и запалими среди анти{0}}корозионна отоплителна тръбна мрежа |
Заключение
Неуспехът на PFA облицовката при проникване на електростатичен разряд произлиза от наелектризирането чрез триене на среда с ниска{0}}проводимост върху изолационната облицовка, което води до натрупване на заряд и перфорация на искра при пробив на диелектрик. Основните подходи за превенция включват използване на проводими анти{2}}статични облицовъчни материали, внедряване на цялостна защита за заземяване на тръбопровода, контролиране на средната скорост на потока, конфигуриране на активно оборудване за отстраняване на статично електричество и укрепване на редовната диелектрична проверка. Цялостното{4}}управление на затворен-процес на избор на материал, проектиране на заземяване на системата и контрол на параметрите на процеса могат да предотвратят изтичане на дупки в облицовката и пожарни инциденти, предизвикани от електростатично разрушаване на нагревателни тръби, облицовани с PFA.
