Electrostatic charge generation - In hydraulic and lubrication systems
การเกิดประจุไฟฟ้าสถิต ในระบบไฮดรอลิคและหล่อลื่น
(Electrostatic Charge Generation - In Hydraulic and Lubrication Systems)
การเกิดประจุไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้นในระบบของไหลอันเป็นผลมาจากการเสียดสีระหว่างของเหลวกับส่วนประกอบของระบบ ขนาดของประจุขึ้นอยู่กับปัจจัยที่เกี่ยวข้องกันหลายประการ รวมไปถึงสิ่งรอบข้างด้วย
ค่าใช้จ่ายอาจเกิดขึ้นได้ระหว่างการกรองของเหลวไฮดรอลิกและสารหล่อลื่น เช่นเดียวกับน้ำมันดีเซลและน้ำมันเบนซิน ผลกระทบนี้แสดงออกได้หลายวิธี โดยที่เห็นได้ชัดที่สุดคือเสียงที่ได้ยิน (เสียงคลิก) เนื่องจากการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตทำให้เกิดประกายไฟภายในระบบ
ผลกระทบที่ไม่ชัดเจนนั้นเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนตัวของประจุไฟฟ้าหลังตัวกรอง เมื่อประจุกระจายไปยังพื้นผิวที่มีสายดิน
การเกิดประจุไฟฟ้าสถิตในระบบของเหลว
ประจุไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้นได้หลายวิธี เมื่อใดก็ตามที่มีการเสียดสีระหว่างวัตถุสองชิ้นที่เคลื่อนที่สัมพันธ์กัน การเกิดประจุเกิดขึ้นในระบบของเหลวในระดับโมเลกุลที่ส่วนต่อประสานของวัสดุสองชนิดซึ่งไม่เหมือนกับวัสดุใดๆ ดังนั้นประจุไฟฟ้าสถิตจะถูกสร้างขึ้นในของเหลวที่เคลื่อนที่ใดๆ โดยมีประจุบวกหรือลบที่เคลื่อนที่จากของเหลวไปยังพื้นผิวที่ล้อมรอบ
สาเหตุของการเกิดไฟฟ้าสถิตมีดังนี้
-
แรงเสียดทานที่เกิดจากของไหลในท่อ
-
ความเร็วของเหลวสูง
-
ของเหลวที่ไหลในท่อและท่อที่ไม่ได้ลงกราวด์ (สายดิน)
-
การไหลของของไหลผ่านองค์ประกอบตัวกรองหรือโครงสร้างที่มีรูพรุนอื่นๆ
-
เกิดจากความปั่นป่วนในของเหลวและโดยองค์ประกอบปั๊ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งปั๊มหอยโข่ง
-
การปล่อยของไหลลงสู่พื้นผิวที่ว่างของถัง
-
เมื่อมีอากาศว่างในของเหลว เช่น ในสายส่งกลับ
-
พื้นผิวส่วนประกอบต่างๆ เช่น สิ่งสกปรก มีการเคลื่อนที่แบบสัมพันธ์กันทำให้เกิดการเสียดสี
ของไหลจะได้รับประจุเมื่อไหลผ่านท่อหรือโครงสร้างที่มีรูพรุน และเมื่อประจุนี้ถูกพัดพาไปผ่านกรอง จะเรียกว่ากระแสไหล
หลายปีที่ผ่านมา คนส่วนใหญ่ละเลยปรากฏการณ์นี้ แต่เมื่อปัญหาแย่ลง ผู้คนก็จ่ายเงินมากขึ้น ให้ความสนใจกับ triboelectric มากขึ้น (triboelectric คือ ไฟฟ้าสถิตที่เกิดเมื่อมีการสัมผัสแล้วแยกจากกันหรือถูกันระหว่างวัสดุสองชนิด น้ำมันหล่อลื่นเทอร์ไบน์สมัยใหม่ น้ำมันเป็นน้ำมัน API group II ที่ผ่านการกลั่นอย่างสูง ซึ่งหมายความว่ามีขั้วน้อยกว่าและมีการนำไฟฟ้าต่ำ (ช่วง 5-40 pS/m) อัตราการไหลของตัวกรองที่สูงขึ้นส่งผลให้ความหนาแน่นของการไหลสูงขึ้น ทำให้ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น ในเวลาเดียวกันการกรองที่ละเอียดยิ่งขึ้นด้วยสารสังเคราะห์ วัสดุไฟเบอร์ ที่มีพื้นผิวมากขึ้นทำให้เกิดประจุมากขึ้น ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้มีความเสี่ยงที่จะเกิดไฟฟ้าสถิตมากขึ้นที่เกิดขึ้นในระบบเหล่านี้
การเสื่อมสภาพของของไหลก็เป็นปัญหาร้ายแรงเช่นกัน ไฟฟ้าสถิตทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบทางเคมีของของเหลว โมเลกุลไม่มีขั้วสามารถเปลี่ยนเป็นขั้ว โมเลกุลซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นใน varnish
Varnish เป็นชั้นฟิล์มที่ไม่ละลายน้ำซึ่งก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวภายในระบบของเหลว รวมทั้งบนท่อ ถังแบริ่ง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และเซอร์โววาล์ว ตะกอนเหล่านี้อาจทำให้เกิดปัญหาการทำงาน วาล์วอุดตัน และเคลือบแบริ่งให้มีประสิทธิภาพน้อยลง
