Anode Basket Mysteriet
En nikkelbelægningslinje oplever accelereret korrosion af titaniumanodekurve. Kurvene, der er designet til at rumme nikkelanodepiller, udvikler huller inden for 12 måneder efter installationen-halvdelen af deres forventede levetid. Korrosionen er værst på kurve tættest på el-patronen. Kurve i den fjerneste ende af tanken er relativt upåvirkede.
Efterforskning udelukker kemisk angreb. Badkemien er inden for specifikationen. Anodestrømfordelingen er ensartet. Årsagen er omstrejfende elektrisk strøm-, der lækker fra galvaniseringskredsløbet, går gennem det ledende bad, kommer ind i den jordede metalliske varmeveksler og vender tilbage til ensretteren gennem jordbanen. Titananodekurvene, der har et andet elektrisk potentiale, bliver utilsigtede anoder i dette herreløse strømkredsløb og korroderer opofrende.
Varmevekslerens elektriske forbindelse til jord er det kritiske led i denne korrosionskæde. Bryd den forbindelse, og den vildfarne strømvej afbrydes. En PTFE-varmeveksler er i sagens natur ikke-ledende. Det kan ikke fuldføre et elektrisk kredsløb. Det eliminerer den herreløse strømvej ved sin grundlæggende materielle egenskab.
Den vildfarne strømmekanisme
I en galvaniseringsbeholder er den tilsigtede strømvej fra ensretterens positive terminal, gennem anodebussen, ind i anoderne, gennem elektrolytten, på emnerne, gennem katodebussen og tilbage til ensretterens negative terminal. Denne sti afsætter metal på emnerne.
Omstrejfende strøm er enhver strøm, der afviger fra denne tilsigtede vej. Elektrolytten er ledende og fylder hele tanken, ikke kun mellemrummet mellem anoder og katoder. Strøm kan strømme sideværts gennem elektrolytten til enhver nedsænket ledende genstand. En jordet metallisk varmeveksler giver en attraktiv alternativ vej. Strøm, der kommer ind i varmeveksleren, løber til jorden og søger derefter en vej tilbage til ensretteren. Denne returvej kan være gennem bygningsstål, jordforbindelsesledere eller -kritisk- gennem andre nedsænkede metalliske genstande, der har en lavere modstandsvej til ensretteren.
Anodekurve nær varmeveksleren har et positivt potentiale i forhold til den jordede varmelegeme. Strøm løber fra kurvene gennem elektrolytten til varmeren. Hvor strøm forlader kurvens overflade, opløses titanium. Dette er strøgstrømkorrosion, og det fungerer uafhængigt af den normale anodiske opløsning, der tilfører nikkelioner til badet.
Tabel 1: Stray Current Corrosions Impact efter varmelegemetype (Nikkelbelægningsbeholder, 5.000 A ensretter)
| Parameter | Jordvarmer i rustfrit stål | Jordet titanium varmelegeme | Ujordet PTFE varmeveksler |
|---|---|---|---|
| Elektrisk modstand til jord (ohm) | <10 | <10 | >10¹⁸ (isolator) |
| Omstrejfende strøm opsamlet (mA) | 50-500 | 30-300 | 0 |
| Forøgelse af anodekurvens korrosionshastighed | 2-5× normal | 1,5-3× alm | 1,0× (kun normal) |
| Tankvæggruber nær varmelegeme | Observeret | Reduceret | Ingen |
| Fuldførelse af vildfaren strømsti | Gennem jord til ensretter | Gennem jord til ensretter | Der findes ingen sti |
| Galvanisk parrisiko | Ja (uens metaller) | Ja | Ingen |
PTFE elektrisk isolationsløsning
PTFE er en af de bedste elektriske isolatorer blandt tekniske materialer. Dens volumenresistivitet overstiger 10¹⁸ ohm·cm. Dens dielektriske styrke er 18-24 kV/mm. I en galvaniseringstank er en PTFE varmeveksler elektrisk usynlig. Den kan ikke opsamle omstrejfende strøm, fordi strøm ikke kan strømme ind i den. Det kan ikke fuldføre et kredsløb til jord, fordi det ikke har nogen ledende vej til jord.
Denne isolation strækker sig til damp- og kondensatforbindelserne. PTFE-slangen giver kontinuerlig elektrisk isolation fra det metalliske damprør uden for tanken til den nedsænkede spole inde i tanken. Længden af PTFE-røret mellem tankens væskeoverflade og den første metalliske forbindelse giver det dielektriske brud.
Isoleringen eliminerer ikke kun strøstrømskorrosion, men også galvanisk korrosion. En metallisk varmeveksler i elektrisk kontakt med en tank eller rør af forskellig legeringssammensætning danner en galvanisk celle. Det mindre ædle metal korroderer fortrinsvis. PTFE, som er ikke-metallisk, har intet galvanisk potentiale og danner intet galvanisk par med noget metal.
Beskyttelse af tankmøbler
Elimineringen af omstrejfende strømveje gavner alle nedsænkede metalliske komponenter. Anodekurve, varme-/kølespoler (hvis separate), omrøreraksler, niveausensorhuse og tankvægge oplever alle reduceret korrosion, når herreløse strømme elimineres.
Specifikt for titaniumanodekurve er levetidsforbedringen fra installation af PTFE-varmelegeme 2-3×-fra 12-18 måneder til 36-48 måneder ved aggressiv fornikling. Besparelserne alene ved udskiftning af anodekurven retfærdiggør ofte PTFE-varmevekslerkonverteringen, uafhængigt af varmelegemets egen forlængede levetid.
Oversigt
PTFE-varmevekslere eliminerer korrosion i anodekurven forårsaget af herreløse strømme gennem deres iboende egenskab af elektrisk ikke-ledningsevne. I modsætning til jordede metalliske varmeapparater, der giver en alternativ strømvej og driver utilsigtet elektrokemisk korrosion af nærliggende metalliske komponenter, er PTFE elektrisk usynlig i pletteringskredsløbet. Der kommer ingen strøm ind, der findes ingen vej til jord, og der forekommer ikke korrosion.
Isoleringen beskytter anodekurve, tankvægge og alle nedsænkede metalliske møbler mod beskadigelse af vildfaren strøm. Anodens levetid fordobles eller tredobles typisk, når PTFE-varmere erstatter jordede metalliske alternativer.
Teknisk analyse for fordele ved PTFE varmevekslers elektriske isolering i specifikke pletteringstankkonfigurationer er tilgængelig ved indsendelse af ensretterspecifikationer, tanklayout, anodekurvmateriale og data om levetid og aktuel jordingskonfiguration.
