Contoh STUDI KASUS(Case Study) Perhitungan Muatan Statis yang terjadi pada Ember/Drum Kecil dengan aliran Toulene tidak ter”grounding” dengan baik
Studi kasus ini menyelidiki faktor-faktor yang menyebabkan kejadian pengapian elektrostatik yang melibatkan toluene, generator muatan produktif oleh pengisian ke ember logam melalui pipa logam 0,75 “diameter.
Dalam skenario ini, operator membuka katup untuk menarik toluena ke dalam ember logam dengan toluena dari tangki overhead dengan aliran gravitasi sekitar 5 galon per menit.
Operator meletakkan ember logam dengan pegangan kawat dan pegangan plastik di atas Globe Valve. Pegangan plastik yang mengisolasi ember logam dari tanah.
Saat membuka katup, operator mundur dari ember yang memungkinkan toluena mengalir seperti sebelumnya yang telah dilakukannya beberapa kali.
Dalam beberapa saat, toluena telah menyulut menyebabkan operator segera meninggalkan tempat kejadian kembali dengan alat pemadam api kecil, yang terbukti tidak memadai untuk memadamkan api.
Operator kemudian meninggalkan tempat kejadian kembali dengan pemadam api yang lebih besar, namun pada saat dia mengembalikan api tidak terkendali dan dia tidak dapat menutup katup untuk mencegah aliran toluena ke ember yang sudah habis.
Penyelidikan atas kejadian tersebut menunjukkan bahwa operator telah membuka katup dan mundur dari ember logam.
Operator tersebut menyatakan, “Saya hanya berdiri di sana saat melihatnya terbakar.”
Akibatnya, debit dari operator bisa dikesampingkan sebagai penyebab kejadian dan skenario arus streaming dipertimbangkan.
RUMUS
(I) Is = 2,5×10-5∙ v2 ∙ d2
(II) Is = 2,5×10-5 ∙ 1,10692 ∙ 0,019052
(III) Is = 0,01μA
Dimana:
I = Arus Streaming (A)
v = Kecepatan (m / s)
d = Diameter pipa (m)
Aliran arus (Streaming Current) ditemukan berada di urutan 0,01 μA jika bukan karena adanya filter in-line. Sisa Waktu dari toluena antara filter in-line dan UJUNG keluar pipa kurang dari satu detik, jauh lebih pendek dari 30 detik yang direkomendasikan;
Oleh karena itu, perkiraan arus arus masuk yang masuk akal pada ujung keluar pipa dapat dihitung sekitar 0,1 μA.
Bagaimanapun, perkiraan arus arus dapat diasumsikan antara 0,1 μA dan 0,01 μA.
Dengan asumsi bahwa aliran toluena terus berlanjut selama 30 detik, akan ada muatan 3 μC pada ember DIMANA ember itu benar-benar diisolasi dari bumi.
Energi potensial pada ember dapat ditemukan dengan menggunakan persamaan:
Energi Potensial (W) =
Dimana:
(I) Q = Mengisi pada ember
(II) C = Kapasitansi ember
Oleh karena itu energi potensial pada ember:
(I) W = ( 3 x 10-5)2 = 225mJ
2(20 x 10-12)
Dan voltase pada ember dapat ditemukan dengan menggunakan Persamaan:
V = Q . = 3 x 10-5 = 150kV
C 20x 10-12
Dengan kekuatan jeda udara pada percikan 3 x 10 V / m percikan api dari ember dengan mudah bisa melompati celah 50 mm (1,96 “) yang berarti kemungkinan arus discharge dari kawat pegangan ke Globe Valve bisa terjadi.
Dengan menggunakan pendekatan yang lebih konservatif, nilai arus arus bawah 0,01 μA yang digunakan dalam perhitungan yang sama menghasilkan energi potensial 2,25 mJ, tegangan 15 kV, dan celah percikan 5 mm (atau sekitar 0,19 “).
Dengan MIE (Energi Pengapian Minium) dari toluene yang dihitung menjadi 0,24 mJ debit potensial dengan energi dengan asumsi paling konservatif 2,25 mJ masih cukup tinggi untuk menyalakan uap yang mudah terbakar yang dihasilkan oleh toluena yang hadir dalam proses ini.
Jadi ENERGI POTENSIAL ALIRAN TOULENE PADA EMBER LEBIH BESAR DARIPADA ENERGI PENGAPIAN MINIUM TOULENE
YAITU 2,25 mJ > 0,24 mJ