شکست سوراخ شدن شکست الکترواستاتیک زمانی اتفاق میافتد که-مایع، پودر یا ذرات با سرعت بالا در طول عملیات خط لوله به دیواره داخلی پوشش PFA عایق ساییده شود. مقدار زیادی بار ساکن به طور مداوم روی سطح پوشش فلوروپلاستیک جمع می شود و نمی تواند به موقع آزاد شود. هنگامی که پتانسیل الکترواستاتیک تا آستانه شکست دی الکتریک PFA افزایش می یابد، تخلیه قوس آنی پوشش را سوراخ می کند تا سوراخ های کوچکی ایجاد کند. محیط فرآیند از طریق سوراخهای کوچک نفوذ میکند تا لوله پایه فولادی را فرسایش دهد، و تجمع و تخلیه مکرر بار باعث گسترش ناحیه آسیبدیده شده و در نهایت باعث نشت آشکار و فرسایش موضعی پوشش میشود. این شکست مربوط به آسیب عایق دی الکتریک ناشی از تجمع الکتریسیته ساکن است که بیشتر در خطوط لوله انتقال حلال های آلی، مایعات قابل اشتعال و مواد پودر جامد خشک دیده می شود.
1. تولید استاتیک و مکانیزم شکست دی الکتریک
PFA یک عایق الکتریکی عالی با رسانایی بسیار کم است. هنگامی که سیال با سرعت بالا در داخل خط لوله جریان می یابد، اصطکاک بین سطح متوسط و پوشش منجر به جداسازی بار می شود: یک طرف الکتریسیته ساکن مثبت و طرف دیگر الکتریسیته ساکن منفی است. از آنجایی که آستر نمی تواند الکتریسیته را برای انتقال بارها به لوله بیرونی فلزی متصل به زمین هدایت کند، پتانسیل الکترواستاتیک همچنان در لایه پوشش داخلی افزایش می یابد. هنگامی که اختلاف ولتاژ از قدرت دی الکتریک مواد PFA بیشتر شود، جرقه های الکتریکی فورا پوشش را سوراخ می کنند تا سوراخ های نافذی ایجاد کنند. دمای بالای تولید شده توسط قوس الکتریکی، مواد فلوروپلاستیک اطراف را می سوزاند و کانال نشتی را بزرگ می کند. بر خلاف سوراخ مکانیکی از اجسام سخت خارجی، این آسیب به جای نیروی ضربه فیزیکی ناشی از شکست میدان الکتریکی است.
2. موقعیت های معمولی مستعد آسیب خرابی استاتیکی
بخش مستقیم لوله با حداکثر سرعت جریان که در آن اصطکاک و تجمع بار شدیدترین است.
موقعیت آرنج و سه راهی با تغییر جهت جریان، تلاطم تشدید شده و شارژ اصطکاک شدید.
بالاترین نقاط خط لوله که در آن جریان گاز{0}}مایع دو فاز- اثر القایی ساکن را تشدید میکند.
قطعات لوله کاهنده با شتاب ناگهانی جریان و افزایش شدید نرخ تولید الکترواستاتیک.
خطوط لوله با مسافت طولانی و کاملاً عایق بندی شده بدون هیچ گونه ساختار حذف ایستا در طول کل مسیر.
3. فاکتورهای القای هسته تسریع کننده شکست الکترواستاتیک
پوشش PFA عایق خالص بدون-اصلاحات ضد استاتیکی و دارای ساختار تخلیه رسانا داخلی-.
سرعت جریان متوسط بیش از حد بالا بسیار فراتر از حد طراحی ضد استاتیک-خطوط خط لوله.
محیط حاوی نسبت زیادی از فاز گاز یا ذرات جامد است که راندمان تریبوالکتریفیکاسیون را تا حد زیادی افزایش می دهد.
لوله فولادی بیرونی به طور قابل اطمینانی به زمین متصل نیست و مسیر کاهش فشار بالقوه را از بین می برد.
هیچ حذف کننده ایستا یا اجزای پل اتصال به زمین روی سیستم خط لوله نصب نشده است.
4. اقدامات فنی کامل-پیشگیری و کنترل پیوند
① برای شرایط کاری قابل اشتعال و جریان بالا-روکش PFA رسانا اصلاح شده ضد استاتیک
پرکننده های رسانا را اضافه کنید تا متوجه هدایت و نشتی شارژ شوید.
② شدت جریان متوسط را در محدوده ایمن ضد{0}}استاتیک مشخص شده محدود کنید
منبع تولید بار تریبوالکتریک را اساساً کاهش دهید.
③ اطمینان حاصل کنید که لوله پایه فلزی و تمام اتصالات لوله به طور قابل اعتماد به شبکه اتصال زمین هم پتانسیل متصل هستند
یک حلقه تخلیه پایدار برای الکتریسیته ساکن انباشته شده فراهم کنید.
④ دستگاه های حذف استاتیک و پرش های پل همسان پتانسیل را در فواصل زمانی در خطوط لوله طولانی نصب کنید
از تمرکز بیش از حد پتانسیل موضعی در بخش های لوله تقسیم شده جلوگیری کنید.
⑤ به طور منظم مقاومت زمین و پتانسیل الکترواستاتیک سطح پوشش خطوط لوله فرآیند کلیدی را آزمایش کنید
خطرات خرابی غیرطبیعی زمین را به موقع اصلاح کنید.
5. جدول مقایسه اثر پیشگیری
表格
| حالت طراحی و زمین | ریسک شکست استاتیکی | پیشنهاد کاربردی |
|---|---|---|
| پوشش عایق خالص + سرعت جریان فوق العاده- + خط لوله غیر زمینی | سوراخ شدن سوراخ سوزن و حتی خطر اشتعال در عملکرد کوتاه مدت- ظاهر می شود | با پوشش ضد{0}}استاتیک و تبدیل کامل اتصال به زمین خط لوله جایگزین کنید |
| پوشش اصلاح شده رسانا + محدودیت سرعت جریان + زمین قابل اعتماد یکپارچه | به طور موثر از تجمع الکترواستاتیک و خرابی دی الکتریک جلوگیری کنید | مشخصات طراحی استاندارد ضد انفجار- برای خطوط لوله با پوشش PFA متوسط قابل اشتعال |
| تجهیزات حذف استاتیک توزیع شده +-نظارت الکترواستاتیک زمان واقعی + بازرسی دوره ای مقاومت | خرابی برق بسیار کم و خطر پنهان آتش سوزی | طرح ترجیحی برای گرمایش حلال های قابل اشتعال پتروشیمی و خطوط لوله انتقال |
نتیجه گیری
شکست خرابی تخلیه الکترواستاتیک پوشش PFA به دلیل تجمع بار تریبوالکتریفیکاسیون روی پوشش عایق ایجاد می شود که نمی تواند آزاد شود و منجر به شکست میدان الکتریکی و سوراخ شدن قوس لایه ضد خوردگی-می شود. راهبردهای اصلی پیشگیری شامل انتخاب مواد پوشش ضد رسانای ساکن، کنترل سرعت جریان برای کاهش تولید استاتیک، کامل کردن اتصال زمین و پتانسیل همسانی خط لوله، و پیکربندی تسهیلات حذف استاتیکی کمکی است. مدیریت کل-فرایند سفارشیسازی مواد، محدودیت پارامترهای فرآیند و بازرسی ایمنی الکتریکی میتواند از نشت سوراخ شدن پوشش و حوادث انفجار قابل اشتعال ناشی از الکتریسیته ساکن در لولههای گرمایش با پوشش PFA جلوگیری کند.
