Лінія нанесення покриттів на друковану плату замінила занурювальний нагрівач з PTFE лише після восьми місяців експлуатації. Поверхня оболонки показала малюнок глибоких локалізованих ям, зосереджених на стороні, зверненій до шин випрямляча. PTFE був недоторканим в іншому місці. Ямки проникли в оболонку та спричинили витік. Випрямлячі заводу не були ізольовані від бака, і блукаючий струм йшов через ванну обшивки до заземленого нагрівача.
Блукаючий струм — це електричний струм, який протікає ненавмисними шляхами в системі покриття. Він виникає через випрямлячі, шини та електричні з’єднання, які не ізольовані належним чином. Струм надходить у ванну для покриття та знаходить шлях до землі через конструкцію бака, нагрівач або водопровідну трубу. Там, де струм виходить з поверхні металу, він викликає корозію.
Як блукаючий струм викликає піттинг
Корозія блукаючим струмом виникає в місці, де струм залишає поверхню металу та потрапляє в електроліт. У цей момент метал стає анодним і розчиняється. Корозія локалізована і може швидко проникати в метал.
Кількість втраченого металу пропорційна силі струму. Блукаючий струм лише в 1 ампер може розчинити приблизно 1 кілограм сталі за рік. Струм у 10 ампер може розчинити 10 кілограмів-досить, щоб знищити оболонку нагрівача за кілька місяців.
| Блукаючий струм | Втрати металу за рік | Швидкість проникнення в сталь | Час до перфорації (оболонка 2 мм) |
|---|---|---|---|
| 0.1 A | 0,1 кг | 0,013 мм/рік | >150 років |
| 1 A | 1 кг | 0,13 мм/рік | 15 років |
| 5 A | 5 кг | 0,65 мм/рік | 3,1 року |
| 10 A | 10 кг | 1,3 мм/рік | 1,5 року |
| 50 A | 50 кг | 6,5 мм/рік | 3,7 місяців |
Блукаючий струм і його вплив на корозію сталі в ваннах для покриття
Чому сторона, звернена до випрямляча, страждає найбільше
Блукаючий струм тече від шин випрямляча через ванну покриття до землі. Щільність струму найвища поблизу джерела-шин-і зменшується з відстанню. Сторона нагрівача, звернена до випрямляча, отримує найбільшу щільність струму. З того боку утворюються ями.
Струм також йде по шляху найменшого опору. Якщо нагрівач заземлений, а резервуар – ні, струм може зосереджуватися на нагрівачі. Нагрівач стає кращим шляхом до землі, і пітинг концентрується там.
Чому обігрівачі з PTFE- покриттям все ще вразливі
Покриття PTFE на нагрівачі є електричним ізолятором. Він повинен блокувати блукаючий струм від потрапляння на металеву оболонку. Але PTFE тонкий і може мати дефекти-точкові отвори, подряпини або тонкі плями-, через які пропускається струм.
Коли струм досягає металевої оболонки через дефект покриття, він створює локальну корозійну комірку. Метал в місці дефекту стає анодним і розчиняється. Яма поглиблюється і може проникати в оболонку.
Блукаючий струм також прискорює деградацію PTFE. Струм генерує тепло на дефекті, і тепло погіршує PTFE навколо ями. Деградований PTFE є більш проникним, що дозволяє пропускати більше струму.
Запобігання корозії блукаючим струмом
Найефективнішою профілактикою є усунення блукаючого струму. Це означає ізоляцію випрямлячів, шин та електричних з’єднань від бака та водопроводу. Вихід випрямляча повинен бути підключений тільки до анодів і катодів, без інших шляхів до землі.
Заземлення резервуара та нагрівача до загального заземлення може зменшити різницю потенціалів, яка створює блукаючий струм. Заземлення слід виконувати в одній точці, щоб уникнути заземлення.
Використання ізольованого нагрівача-не підключеного до бака-може запобігти проходженню блукаючого струму через нагрівач. Нагрівач живиться від розділового трансформатора або заземленого джерела живлення, яке є окремим від контуру покриття.
| Захід профілактики | Вплив на блукаючий струм | Реалізація | Вартість |
|---|---|---|---|
| Ізоляція випрямляча | Усуває джерело | Електромонтажні роботи | Помірний |
| Одно{0}}точкове заземлення | Зменшує різницю потенціалів | Електромонтажні роботи | Низький |
| Ізольована подача нагрівача | Блокує поточний шлях | Трансформатор або окреме живлення | Вища |
| Цілісність покриття | Блокує струм при дефектах | Контроль якості | Помірний |
Заходи запобігання корозії блукаючих струмів на лініях покриття
Коли блукаючий струм вказує на проблему конструкції
Нагрівач, який зазнає точкових розрядів, незважаючи на ізоляцію випрямляча та належне заземлення, вказує на те, що розташування бака або електрична система створює неминучу різницю потенціалів. Спеціальна конфігурація занурювального нагрівача з PTFE з ізольованим джерелом живлення, товстим покриттям і поверхнею без{1}}дефектів усуває основну причину корозії блукаючим струмом. Процес специфікації вимагає схеми випрямляча, системи заземлення, хімічного складу ванни та необхідної потужності. Для об’єктів із проблемами блукаючого струму цей-спеціальний підхід зменшує точкову появу та подовжує термін служби нагрівача.
