Paslėptas elektrocheminis skilimas, kurį sukelia nekontroliuojama nuolatinė nuolatinė srovė
Galvanizavimo gamybos linijose naudojami didelės{0}}galios nuolatinės srovės lygintuvai, skatinantys metalo nusodinimą. Net ir naudojant rezervuaro izoliacijos konstrukciją, dalinio nuotėkio nuolatinės srovės srovės pasklinda per jonų -daug šildomą vonios skystį ir teka PTFE panardinamojo šildytuvo paviršiumi. Dauguma techninės priežiūros komandų stebi tik lygintuvo išėjimo įtampą ir dangos storį, nekreipdamos dėmesio į mikroelektrolitinę koroziją, kurią suaktyvina klajojanti srovė ant metalinių nuosėdų, dengiančių šildytuvo apvalkalą. Ilgalaikė-žemos srovės-srovė sukuria nuolatinius galvaninius mikro-elementus, palaipsniui plonindama dalines vamzdžių dalis ir sukeldama priešlaikinį izoliacijos gedimą. Lauko elektrinių bandymų duomenys rodo, kad šildytuvai su visa kintamos srovės ekranu išlaiko stabilų 18–24 mėnesių eksploatavimo laiką, o įrenginiuose, kuriuos veikia neužblokuotas nuolatinės srovės nuotėkis, paviršiuje susidaro duobės per 9 mėnesius. Šiame straipsnyje analizuojami kintamos srovės susietos korozijos mechanizmai, paaiškinamas pagrindinis inžinerinis lygintuvo laidų kainos ir kintamos srovės slopinimo skirtumas ir pateikiami laipsniški anti-klaidžios srovės{15}}šildytuvo atitikties standartai.
Pagrindinis inžinerinis{0}}pardavimas tarp lygintuvo laidų išdėstymo ir elektrocheminės apsaugos
Supaprastintas bendras įžeminimas ir trumpi laidų maršrutai sumažina lygintuvo montavimo medžiagų ir darbo sąnaudas, tačiau neizoliuoti laidūs keliai sukuria platų nuolatinės srovės nuotėkį per bako skystį. Nepriklausomos izoliuotos šynos, izoliuoti rezervuarų rėmai ir specialūs ekranavimo laidai blokuoja klaidinančios srovės perdavimą iš esmės, tačiau papildomai izoliuoti kabeliai ir izoliaciniai įrenginiai padidina išankstines investicijas į elektros energiją. Standartinis PTFE panardinamasis šildytuvas užtikrina aukštą izoliacijos varžą idealioje nulinės srovės aplinkoje. Tačiau laidžios metalinės nuosėdos ant vamzdžių paviršių veikia kaip srovės nešikliai, aplenkdamos fluoropolimero izoliaciją ir sukeldamos elektrolitinę eroziją, susikaupusią nuosėdomis padengtose zonose.
Klaidžiojančios nuolatinės srovės nuotėkio lygis ir panardinamojo šildytuvo PTFE degradacijos lentelė
| Klaidžiojo nuolatinės srovės nuotėkio intensyvumas | Dabartinė šildytuvo aprėpties sritis | Elektrocheminis įdubimo greitis | Vidutinis stabilus tarnavimo laikas | Rekomenduojamas šildytuvo anti{0}}dabartinis dizainas |
|---|---|---|---|---|
| Minimalus nuotėkis (<5mA), fully insulated rectifier wiring | Mažiau nei 5 % vamzdžio paviršiaus padengtas laidžiomis nuosėdomis | Lėtas neryškus paviršiaus matinis įdubimas | 16-22 mėn | Standartinis suformuotas PTFE panardinamasis šildytuvas |
| Vidutinis nuotėkis (5–20 mA), trūksta dalinės bako izoliacijos | 5–15 % vamzdžio paviršius su metalo nuosėdų plėvele | Vidutinis horizontalus mikro{0}}duobės išsiplėtimas ties skysčio linija | 10-14 mėnesių | Anti-nuosėdų tekstūros vidutinio storio-sieninis panardinamasis PTFE šildytuvas |
| Severe leakage (>20mA), plikos neizoliuotos lygintuvo šynos | Daugiau nei 15% vamzdžio, apvynioto ištisiniu laidžiu nuosėdų sluoksniu | Greitas gilus sienų plonėjimas ir vidinės izoliacijos slopinimas | 4-8 mėnesiai | Besiūlis storos{0}}sienos ekranuotas PTFE panardinamasis šildytuvas |
Klaidžiojančios nuolatinės srovės sukeltas elektrocheminis skaidymo mechanizmas
Klaidžiojančios nuolatinės srovės srovės išeina iš lygintuvo anodo / katodo šynų ir pasklinda per jonų -laidų dengimo tirpalą. Kai laidus metalo oksidas arba metalo dalelių nuosėdos prilimpa prie PTFE panardinamojo šildytuvo paviršiaus, susidaro ištisinė laidžioji plėvelė, sukurianti uždarą elektrolitinę kilpą tarp bako metalinių konstrukcijų ir šildytuvo paviršiaus nuosėdų. Mažas potencialų skirtumas, kurį sukelia klajojanti nuolatinė srovė, inicijuoja ilgalaikę mikroelektrolizę. Korozinė oksidacija susikaupia po nuosėdų plėvele, išgraviruodama tankias mikro-duobes į išorinį fluorpolimero sluoksnį. Skirtingai nuo statinės galvaninės korozijos be išorinio maitinimo šaltinio, lygintuvo pasklidoji srovė nuolat didina ėsdinimo greitį per kiekvieną dengimo pakeitimą. Pasikartojantys šildymo ir vėsinimo ciklai praplečia-srovės{8}}sukurtas duobes. Elektrolitas prasiskverbia į tarpus tarp PTFE apvalkalo ir vidinės izoliacijos, nusodindamas laidžius metalo jonus šildytuvo šerdies viduje. Šie jonų likučiai sukuria nuolatinius nuotėkio kanalus, nuolat mažindami bendrą izoliacijos varžos poslinkį. Pažeidimai daugiausia susitelkę ant skysčio{12}}oro ribos, kur metalo nuosėdos kaupiasi lengviausiai.
Gamybos pavojai, kuriuos sukelia nuolatinės nuolatinės srovės korozija
Vietinės duobių zonos, esančios po laidžiomis nuosėdomis, šildymo metu sudaro fiksuotas karštąsias vietas, pagreitina dengimo vonios priedų skilimą ir padidina mėnesines cheminių medžiagų pakeitimo išlaidas. Dėl vidinio jonų nusodinimo laipsniškas izoliacijos silpnėjimas sukelia dažnus nuotėkio srovės pavojaus signalus ir avarinius elektros energijos tiekimo nutraukimus, sutrikdančius nuolatinius dengimo serijų gamybos grafikus. Gilūs elektrolitiniai įdubimai ilgainiui prasiskverbia pro vamzdžio sienelę, todėl šildymo laidai ir dengimo skystis tiesiogiai kontaktuoja, o tai sukelia staigius trumpojo- grandinės gedimus ir nuolatinį šildytuvo pašalinimą. Duobėti šiurkštūs paviršiai sulaiko daugiau metalo nuosėdų vėlesnio veikimo metu, sudarydami savaime{4}}sustiprinantį kintamos srovės laidumo ciklą ir pagreitintą vamzdžio plonėjimą.
Įvertinti atitikimo ir kintamos srovės slopinimo sprendimai
Mažuose laboratoriniuose dengimo rezervuaruose su visiškai izoliuotais lygintuvo laidais ir minimaliu nuotėkiu galima naudoti standartinį suformuotą PTFE panardinamą šildytuvą; kas savaitę nuvalykite metalines nuosėdas nuo šildytuvo paviršiaus, kad nutrauktumėte laidžios srovės kelius. Vidutinio-tūrio galvanizavimo linijos su vidutiniu 5–20 mA nuolatinės srovės nuotėkiu, pasirenkamas anti-nuosėdų tekstūros vidutinio storio -sieninis panardinamasis PTFE šildytuvas. Nenutrūkstama paviršiaus tekstūra neleidžia susidaryti ištisai laidžiai nuosėdų plėvelei ir susilpnina elektrolitines kilpas. Didelėse didelės-srovės dengimo gamybos linijose, kuriose yra didelis neizoliuotas šynų nuotėkis, turi būti įrengtas vientisas storos-sienos ekranuotas liejimo PTFE panardinamasis šildytuvas. Itin kompaktiškas fluoropolimero storis atsparus ilgalaikei{11}}elektrolitinei taškinei erozijai dėl nuolatinės klajojančios srovės. Pagalbinės elektros optimizavimo taisyklės: sumontuoti pilnas izoliacines tarpines tarp šildytuvo metalinių laikiklių ir bako rėmų; reguliariai tikrinti, ar lygintuvo šynų izoliacija nepažeista dilimo; prie rezervuaro korpusų pridėti nepriklausomas pasklidosios srovės nutekėjimo grandines.
Išvada
Pagreitintas vietinis PTFE panardinamojo šildytuvo pažeidimas dengimo rezervuaruose atsiranda dėl nuolatinės srovės nuotėkio, perduodamo lygintuvais, kurie suaktyvina nuolatinę elektrolitinę koroziją po laidžiomis metalo nuosėdų plėvelėmis, o ne dėl paprastos cheminės atakos padengimo tirpalu. Įprastoms plonoms lygioms PTFE struktūroms trūksta storų kompaktiškų barjerų, kad būtų atsparus ilgalaikiam elektrolitiniam ėsdymui, kurį sukelia išorinė nuolatinė nuolatinė srovė. Pritaikius visiškai izoliuotus lygintuvų laidų išdėstymus ir pasirinkus tekstūruotas arba storas -sienos ekranuotas formuotas šildytuvo konstrukcijas pagal pasklidosios srovės intensyvumą, galima veiksmingai slopinti mikro-duobės sklidimą ir izoliacijos gedimą. Pasirinktiniai anti-nuosėdų paviršiaus tekstūros ir sustiprinto vamzdžio sienelių storio parametrai gali būti sukurti atsižvelgiant į lygintuvo galią ir rezervuaro izoliacijos sąlygas, kad būtų išlaikytas ilgalaikis stabilus izoliacijos šildymas galvanizavimo gamybos linijoms.
