Скривена електрохемијска деградација изазвана неконтролисаном лутајућом једносмерном струјом
Производне линије за галванизацију се ослањају на високо{0}}исправљаче једносмерне струје за покретање таложења метала. Чак и са дизајном изолације резервоара, залутале једносмерне струје делимичног цурења шире се кроз загрејану течност купатила богате јонима- и теку преко површине ПТФЕ урањајућег грејача. Већина тимова за одржавање надгледа само излазни напон исправљача и дебљину превлаке, занемарујући микроелектролитичку корозију активирану лутајућом струјом на металном седименту који покрива плашт грејача. Дуготрајна-ниска-лута струја ниске ампераже ствара упорне галванске микро-ћелије, постепено стањивајући делимичне делове цеви и изазивајући превремени квар изолације. Подаци електричних испитивања на терену показују да грејачи са пуном заштитом од лутајуће струје одржавају стабилан радни век од 18–24 месеца, док јединице изложене неблокираном цурењу једносмерне струје развијају површинске јаме у року од 9 месеци. Овај чланак анализира механизме корозије повезане са залуталом струјом, објашњава суштински инжењерски компромис-између цене ожичења исправљача и потискивања лутајуће струје и даје степеноване стандарде за поклапање грејача против-лутајућих{15}}струја.
Кључни инжењерски компромис{0}}између распореда ожичења исправљача и електрохемијске заштите
Поједностављено заједничко уземљење и кратки путеви ожичења смањују материјал за уградњу исправљача и трошкове рада, а ипак неизоловани проводни путеви стварају широко распрострањено залутало једносмерно цурење кроз течност резервоара. Независне изоловане сабирнице, изоловани оквири резервоара и наменска заштитна ожичења блокирају пренос залуталих струја у основи, али додатни изоловани каблови и изолациони елементи повећавају предходна улагања у електричну конструкцију. Стандардни ПТФЕ урањајући грејач пружа високу отпорност изолације у идеалним окружењима без лутајућих струја. Међутим, проводљиви метални седимент на површини цеви делује као носилац струје, заобилазећи флуорополимерну изолацију и изазивајући електролитичку ерозију концентрисану на зонама прекривеним седиментом-.
Ниво цурења залутале једносмерне струје и табела деградације ПТФЕ потопљеног грејача
| Залутали ДЦ Интензитет цурења | Тренутна покривеност на грејачу | Електрохемијска брзина питинга | Просечан стабилан радни век | Препоручени анти{0}}струјни дизајн грејача |
|---|---|---|---|---|
| Минимално цурење (<5mA), fully insulated rectifier wiring | Мање од 5% површине цеви прекривено је проводљивим седиментом | Споро, слаба површина мат питтинг | 16–22 месеца | Стандардни ливени ПТФЕ урањајући грејач |
| Средње цурење (5–20мА), недостаје делимична изолација резервоара | 5%–15% површине цеви са металним слојем | Умерено хоризонтално ширење микро-јама на линији течности | 10–14 месеци | ПТФЕ урањајући грејач са текстуром против талога средње дебљине- |
| Severe leakage (>20мА), голе неизоловане исправљачке сабирнице | Преко 15% цеви умотано у непрекидан проводљиви слој седимента | Брзо дубоко стањивање зидова и пригушивање унутрашње изолације | 4–8 месеци | Бешавни уроњени грејач од ПТФЕ са дебелим зидовима са заштићеним зидовима |
Механизам електрохемијске деградације изазване залуталом једносмерном струјом
Залутале једносмерне струје излазе из анодних/катодних сабирница исправљача и распршују се кроз раствор јон{0}}проводне плоче. Када се проводљиви метални оксид или седимент металних честица прилепе на површину ПТФЕ потопног грејача, формира се непрекидни проводљиви филм, стварајући затворену електролитичку петљу између металних структура резервоара и наслага на површини грејача. Мала разлика потенцијала коју покреће залутала једносмерна струја иницира континуирану микро електролизу. Корозивна оксидација се концентрише испод филма седимента, урезујући густе микро-јаме у спољашњи слој флуорополимера. За разлику од статичке галванске корозије без екстерног напајања, лутајућа струја исправљача континуирано појачава брзину нагризања током сваке смене облагања. Понављани циклуси грејања и хлађења проширују залутале-струјне-јаме које стварају. Електролит продире у празнине између ПТФЕ омотача и унутрашње изолације, одлажући проводне металне јоне унутар језгра грејача. Ови остаци јона граде трајне канале за цурење, стално смањујући укупни отпор изолације, померање по смену. Оштећење се у великој мери концентрише на граници течног{12}}ваздуха где се метални седимент најлакше акумулира.
Опасности у производњи узроковане залуталом ДЦ корозијом
Локалне зоне удубљења под проводљивим седиментом формирају фиксне жаришне тачке током загревања, убрзавајући разградњу адитива у купатилу и повећавајући месечне трошкове замене хемикалија. Прогресивно слабљење изолације услед унутрашњег таложења јона покреће честе аларме струје цурења и хитне прекиде струје, реметећи континуиране распореде производње у серији. Дубока електролитичка удубљења на крају продиру у зид цеви, омогућавајући директан контакт између грејних жица и течности за облагање, што доводи до изненадног кратког-квара и трајног квара грејача. Неравне грубе површине задржавају више металног седимента у наредним операцијама, формирајући самопојачавајући циклус провођења лутајуће струје и убрзаног стањивања цеви.
Постепено подударање и решења за сузбијање лутајуће струје
Мали лабораторијски резервоари са потпуно изолованим ожичењем исправљача и минималним залуталим цурењем могу применити стандардни ливени ПТФЕ грејач за урањање; чистите метални седимент са површине грејача једном недељно да бисте прекинули проводне струјне путеве. Линије за галванизацију средње запремине са умереним 5–20 мА залуталим једносмерним цурењем бирају против-против таложења текстурирани средње дебео-зидни ПТФЕ урањајући грејач. Дисконтинуирана површинска текстура спречава стварање континуираног проводног филма седимента и слаби електролитичке петље. Велике -производне линије за оплату са јаким неизолованим залуталим цурењем сабирница морају да имају бешавне дебеле-зидне заштићене ливене ПТФЕ потопне грејаче. Екстра компактна дебљина флуорополимера је отпорна на дуготрајну-ерозију електролитичке јаме услед упорне лутајуће струје. Правила за помоћну електричну оптимизацију: инсталирајте пуне изолационе заптивке између металних носача грејача и оквира резервоара; редовно проверавајте изолацију сабирница исправљача због оштећења од хабања; додати независна кола за одвод лутајуће струје на тела резервоара.
Закључак
Убрзано локализовано оштећење удубљења ПТФЕ имерзионог грејача у резервоарима за облагање потиче од залуталог цурења једносмерне струје коју преносе исправљачи, што активира упорну електролитичку корозију испод проводљивих металних таложних филмова, уместо једноставног хемијског напада раствором за облагање. Обичне танке глатке ПТФЕ структуре немају дебеле компактне баријере да би се одупрле трајном електролитичком нагризању које покреће спољна једносмерна лутајућа струја. Усвајање потпуно изолованог распореда ожичења исправљача и одабир текстурираних или дебелих-заштићених зидних профилисаних структура грејача у складу са интензитетом лутајуће струје може ефикасно потиснути ширење микро-јама и квар изолације. Прилагођена -површинска текстура против таложења и параметри дебљине зида ојачане цеви могу бити дизајнирани на основу снаге исправљача и услова изолације резервоара да би се одржале дугорочне-стабилне перформансе изолованог грејања за производне линије за галванизацију.
