Koncentrovaná korózia galvanických článkov spôsobená usadzovaním vodivého sedimentu
Nádrže na pokovovanie, chemické odhrotovanie a recykláciu kovov neustále vytvárajú drobné kovové hobliny, zliatinový prášok a vodivý kal z ťažkých kovov. Tieto vodivé častice klesajú a priľnú k vonkajšiemu povrchu PTFE ponorných ohrievačov a vytvárajú rozptýlené súvislé vodivé filmy. Keď usmerňovač nádrže vydáva jednosmerné napätie, bludné prúdy prechádzajú cez vodivé vrstvy kalu a vytvárajú nespočetné množstvo miniatúrnych galvanických koróznych článkov medzi kovovým sedimentom, kvapalnými iónmi a uzemnenými rámami nádrže. Na rozdiel od čistých povrchov rúrok bez kovových usadenín sú oblasti pokryté kalom-neustále cielene elektrolyticky leptané, vytvárajúce husté hlboké mikro-jamky, ktoré sa stávajú primárnymi miestami zlyhania. Údaje dlhodobého-monitorovania na mieste-ukazujú, že ohrievače čistené od kovového kalu si týždenne udržiavajú stabilnú životnosť 18 až 24 mesiacov, zatiaľ čo ohrievače s nahromadeným vodivým sedimentom vyvinú v priebehu 10 mesiacov vážne lokalizované jamky. Tento článok analyzuje duálne elektrolytické{12}}mechanizmy mechanickej degradácie vyvolané kovovým kalom, vysvetľuje zásadný technický kompromis{13}}medzi zriedkavým čistením kalu z nádrže a ochranou izolácie povrchu ohrievača a poskytuje odstupňované anti-vodivé-štandardy ohrievača kalu.
Core Engineering Trade-off medzi predĺženými intervalmi čistenia kalu a anti-elektrolytickou ochranou
Predĺženie cyklov čistenia kalov z nádrží znižuje výrobné prestoje a náklady na prácu, no nahromadené vodivé kovové hobliny vytvárajú vrstvy galvanických článkov, ktoré urýchľujú elektrolytickú eróziu na plášťoch z PTFE. Implementácia dennej filtrácie spodného kalu a týždenného preplachovania povrchu ohrievača včas odstraňuje vodivé usadeniny a zásadne znižuje riziko korózie z bludného prúdu, zvyšuje však pracovné zaťaženie pri bežnej údržbe a frekvenciu dočasného pozastavenia výroby. Štandardný hladký lisovaný PTFE ponorný ohrievač poskytuje spoľahlivú izoláciu v čistej iónovej kvapaline bez úpravy textúry proti usadzovaniu-. Akonáhle sa na stenách trubice vytvoria súvislé vodivé kalové filmy, bludné jednosmerné prúdy koncentrujú leptaciu silu na pokryté oblasti a rýchlo rozložia kompaktnosť povrchu fluórpolyméru.
Úroveň akumulácie vodivého kalu a PTFE ponorný ohrievač Tabuľka rizika vzniku jamiek
| Denný pomer pokrytia kovovým kalom na povrchu rúrky | Týždenná frekvencia čistenia kalu | Rýchlosť akumulácie elektrolytických jamiek | Priemerná stabilná životnosť | Odporúčaná anti-štruktúra ohrievača kalu |
|---|---|---|---|---|
| Pod 5 %, týždenné odstraňovanie kalu z plnej nádrže | Menej alebo rovné 3 hodinám denného kontaktu s vodivým sedimentom | Pomalé slabé rozptýlené matné mikro-jamky | 17-23 mesiacov | Štandardný leštený lisovaný PTFE ponorný ohrievač |
| 5%–15%, čiastočné čerpanie kalu raz za dva týždne | 3–7 hodín trvalé pokrytie kovovým filmom | Mierna expanzia jamiek pozdĺž tekutého{0}}vzduchu | 11-15 mesiacov | Mikro-drážka anti-stredne hrubý{2}}stenový ponorný ohrievač z PTFE |
| Viac ako 15%, mesačné alebo žiadne špeciálne čistenie kalu | Viac ako 7 hodín neprerušovaná korózia galvanického článku | Rýchle hlboké obvodové jamky a lokálne stenčovanie stien | 4-9 mesiacov | Bezšvové prekrížené{0}}hrubé{1}}stenové anti-elektrolyticky tvarované ponorné ohrievače z PTFE |
Mechanizmus elektrolytickej degradácie kompozitu indukovaného kovovým kalom
Zatúlané kovové hobliny a vodivý kal tvoria súvislé vodivé vrstvy pokrývajúce čiastočné časti rúrok z PTFE. Pri rozdieloch potenciálu jednosmerného prúdu usmerňovača medzi zemou nádrže a pokovovacím roztokom sa na zónach pokrytých kalom vytvárajú mikrogalvanické články. Anódové oxidačné reakcie nepretržite leptajú fluórpolymérový substrát pod vodivým sedimentom a vytvárajú husté mikro-jamky. Každý ohrievací-cyklus chladenia rozširuje elektrolytické jamy: horúca prevádzka odparuje kvapalinu a koncentruje zvyšky kovovej soli vo vnútri jamiek; vypnuté chladenie nasáva viac kvapaliny bohatej na ión-do poškodených kanálov. Korozívne kovové ióny prenikajú hlboko do medzier a prenikajú cez rozhranie medzi vonkajším plášťom z PTFE a vnútornou vláknitou izoláciou. Počas viacerých posunov sa vo vnútri izolačných vrstiev hromadia vodivé kovové zvyšky, ktoré vytvárajú pevné únikové kanály, ktoré neustále znižujú celkový izolačný odpor. Jamovité drsné povrchy zachytia viac plávajúcich kovových triesok v cirkulujúcej kvapaline, čím sa rozšíri oblasť vodivého pokrytia a posilní sa aktivita galvanických článkov v samo{10}}cykle sebazhoršovania. Poškodenie sa silne koncentruje na segmentoch spodnej rúrky nádrže a na rozhraniach{12}}kvapalina so vzduchom, kde sa kovový kal najľahšie usadzuje.
Výrobné riziká spôsobené vodivým kalom a elektrolytickou jamkou
Husté elektrolytické mikro-jamky postupne zhoršujú izolačný odpor ohrievača, čo spôsobuje časté vypínanie napájania{1}}na ochranu pred únikom a narúša plány kontinuálnej galvanizácie. Jamkové zóny tvoria pevné tepelne-izolačné vrstvy zanášania kalu, čím vznikajú trvalé horúce miesta, ktoré vedú k nerovnomernej teplote kúpeľa a nekonzistentnej hrúbke pokovovania, čím sa zvyšuje miera odpadu obrobku. Postupné miestne stenčovanie stien v jamkových zónach-pokrytých kalom nakoniec vytvára prenikajúce otvory v rúre, čo umožňuje priamy kontakt medzi vnútornými vykurovacími drôtmi a vodivou kvapalinou na pokovovanie a spôsobuje náhle zošrotovanie-skratového ohrievača. Uvoľnite krehké úlomky PTFE z erodovaných jamiek do pokovovacej kvapaliny, čím sa na kovových hotových dieloch spôsobia dierky a zákal.
Graded Matching & Conductive Sludge Suppression Optimization Solutions
Nízko{0}}kovové-nádrže na pokovovanie s týždenným úplným čistením kalu môžu použiť štandardný leštený lisovaný PTFE ponorný ohrievač; nainštalujte spodné usadzovacie priehradky na zachytenie kovových triesok predtým, ako sa dostanú na povrch ohrievača. Výrobné linky na výrobu stredného kovového odpadu s dvojtýždňovým čerpaním kalu, vyberte mikro-drážkový anti-priľnavý stredne hrubý-stenový ponorný ohrievač PTFE. Nespojitá povrchová štruktúra zabraňuje súvislej tvorbe vodivého kalového filmu a oslabuje intenzitu reakcie mikro-galvanického článku. Nádrže na hromadné odhrotovanie ťažkých kovových hoblín s čistením vzácneho kalu musia byť vybavené bezšvovým zosieťovaným -hrubým{10}}stenovým anti{11}}elektrolytickým ponorným ohrievačom z PTFE. Hustá zosieťovaná fluórpolymérová bariéra blokuje infiltráciu iónov a dlhodobo odoláva galvanickej jamkovej erózii pod hrubými vodivými vrstvami kalu. Prevádzkové pravidlá pomocnej kontroly kalu: pridajte magnetické filtračné vložky na cirkulačné potrubia na zachytenie kovových častíc; vykonávať nízkotlakové{16}}preplachovanie celej trubice počas každej zmeny; upravte smer prietoku čerpadla, aby ste znížili usadzovanie kalu okolo montážnych pozícií ohrievača.
Záver
Lokalizovaná hlboká elektrolytická jamka a cielené stenčovanie stien PTFE ponorného ohrievača pod nahromadeným kovovým kalom pochádza skôr z kontinuálnej korózie mikro-galvanických článkov poháňanej rozptylovými prúdmi usmerňovača na vodivých sedimentoch, než z rovnomernej hromadnej tekutej chemickej erózie. Bežnému hladkému tenkostennému-nesieťovanému-zosieťovanému-teflonu PTFE chýba -štruktúra povrchu proti usadzovaniu a kompaktná zosieťovaná{6}}výstuž, ktorá by odolala dlhodobým-cyklom elektrolytického leptania vodivého kalu. Inštalácia zariadení na filtráciu kovových častíc a implementácia pravidelných protokolov odstraňovania kalu v spojení s textúrovanými anti-adhéznymi alebo zosieťovanými{10}}hrubými{11}}stenovými anti{12}}elektrolytickými formovanými štruktúrami ohrievača, ktoré zodpovedajú závažnosti akumulácie kalu, môže účinne obmedziť šírenie mikro-jam a zoslabovanie izolácie. Vlastná textúra povrchu proti kalu a zosilnená hrúbka steny rúrky môžu byť navrhnuté na základe denného výkonu kovových úlomkov, aby sa zachoval stabilný izolovaný vykurovací výkon pre systémy nádrží na galvanické pokovovanie na spracovanie kovov.
