Problém s terminálnym vkladom
Zariadenie na pokovovanie prevádzkuje vyhrievacie dosky z PTFE s medenými koncovkami. Po 12-18 mesiacoch sa na povrchoch koncoviek vytvoria biele usadeniny. Usadeniny zvyšujú prechodový odpor z 0,05 Ω na 0,15 Ω - nárast o 200 %. Vyšší odpor vytvára lokalizované zahrievanie na termináli, urýchľuje oxidáciu a ďalej zvyšuje odpor. Doštičky nakoniec zlyhajú na svorke, aj keď vykurovacie teleso a PTFE sú stále funkčné.
Biele koncové usadeniny pri pokovovaní sú typicky kovové soli alebo oxidy. Usadeniny vznikajú z chémie kúpeľa prenášanej do koncovej časti parou alebo kondenzáciou.
Depozičný mechanizmus
Biele usadeniny sú zlúčeniny kúpeľových kovov a aniónov. Pri pokovovaní medi sú ložiskami síran meďnatý alebo chlorid meďnatý. Pri pokovovaní niklom sú to síran nikelnatý alebo chlorid nikelnatý. Para z kúpeľa kondenzuje na termináli a pri odparovaní vody ukladá rozpustené soli. Proces je progresívny-každý cyklus pridáva ďalší vklad. Usadeniny sú hygroskopické, priťahujú vlhkosť a urýchľujú koróziu.
| Typ vkladu | Vzhľad | Zvýšenie odporu | Čas na zvýšenie o 200 %. |
|---|---|---|---|
| Síran meďnatý | Biela až svetlomodrá | 150-250% | 12-18 mesiacov |
| Síran nikelnatý | Biela až zelená | 100-200% | 18-24 mesiacov |
| Zlúčeniny chrómu | Žltá až biela | 200-300% | 8-12 mesiacov |
| Sodné soli | Biela | 100-150% | 12-18 mesiacov |
| Zmiešané soli | Variabilná biela | 150-250% | 12-18 mesiacov |
Cesta pary
Para z kúpeľa sa dostáva do koncovky cez potrubie alebo cez otvorené kryty koncoviek. Para kondenzuje na chladnejšom koncovom povrchu a ukladá rozpustené soli. Tento proces je najhorší s terminálmi smerujúcimi-nahor. Kondenzácia sa zhromažďuje na termináli a ako sa voda vyparuje, soli kryštalizujú na kontaktnom povrchu. Zariadenie, ktoré meralo dráhu pary, zistilo počas prevádzky významný pohyb pary cez potrubie, najmä keď bol kúpeľ zahrievaný.
Mechanizmus zvyšovania odporu
Biele usadeniny nie sú vodivé,{0}}vytvárajú na povrchu koncovky odporovú vrstvu. Odpor rastie lineárne s hrúbkou nánosu. Lokalizovaný ohrev z vyššieho odporu urýchľuje koróziu a vytvára viac usadenín. Cyklus sa zrýchľuje, kým terminál zlyhá.
Korózne spojenie
Biele usadeniny vytvárajú galvanický korózny článok. Nános pôsobí ako elektrolyt a vytvára článok medzi medenou koncovkou a okolitým kovom. Produkty korózie-tiež biele-pridávajú k usadeninám, čím ďalej zvyšujú odolnosť. Zariadenie, ktoré analyzovalo zlyhané terminály, našlo ložiská soli aj produkty korózie, čo potvrdilo spojenie medzi týmito dvoma mechanizmami.
Stratégie prevencie
Utesnený kryt terminálu: Zabráňte tomu, aby sa výpary dostali k terminálu. Tesnenie alebo tesnenie na pripojení potrubia zastaví cestu pary. Zariadenie, ktoré utesnilo všetky kryty koncoviek, odstránilo koncové usadeniny a udržalo stabilný kontaktný odpor po dobu 5+ rokov.
Terminály smerujúce-nadol: Výpary sa nemôžu zhromažďovať na-koncovkách smerujúcich nadol. Kondenzácia odkvapkáva skôr ako usadzovanie solí. Zariadenie, ktoré nainštalovalo terminály-smerované nadol, zistilo, že tvorba vkladov sa znížila o 80 %.
Pocínované koncovky: Pocínovanie zabraňuje galvanickej korózii, ktorá vytvára niektoré biele usadeniny. Pokovovanie je bariérou medzi meďou a nánosom, ktorá zabraňuje koróznej reakcii.
| Stratégia | Zníženie vkladu | Stabilita odporu | Náklady na implementáciu |
|---|---|---|---|
| Utesnený kryt terminálu | 90-95% | Výborne | Nízka |
| Terminály smerujúce-nadol | 70-80% | Dobre | Nízka |
| Pocínované koncovky | 50-70% | Mierne | Nízka |
| Kombinácia (zapečatená + pocínovaná) | 95-99% | Výborne | Mierne |
Čistenie vs prevencia
Čistenie kyselinou nánosy dočasne odstráni, ale vrátia sa. Čistenie nerieši zdroj-cesty pár. Zariadenie, ktoré čistilo terminály mesačne, minulo 2 000 dolárov ročne na čistiace materiály a prácu. Utesnenie krytu terminálu úplne eliminovalo potrebu čistenia, ušetrilo 2 000 USD ročne a eliminovalo prestoje spojené s čistením.
Kedy vymeniť terminály
Ak usadeniny spôsobili výraznú koróziu, je potrebná výmena. Terminál bol napadnutý-čistenie neobnoví pôvodný kontaktný povrch. Korózne jamky znižujú účinnú kontaktnú plochu a zvyšujú odolnosť aj po vyčistení. Zariadenie, ktoré nahradilo terminály, keď sa prvýkrát objavili biele usadeniny, zistilo, že nové terminály vydržali 2-3x dlhšie ako skorodované terminály, a to aj po čistení.
Praktické odporúčania
Nové inštalácie: Špecifikujte zapečatené kryty svoriek a pocínované koncovky. Dodatočné náklady sú minimálne-zvyčajne 5 – 10 % z ceny taniera. Predĺžená životnosť terminálu viac ako ospravedlňuje investíciu.
Existujúce platne s bielymi usadeninami: Vyčistite svorky a utesnite kryt svorkovnice. Tesnenie zastavuje cestu pary, čím zabraňuje budúcim usadeninám. Čistenie odstraňuje prúdové usadeniny a obnovuje prechodový odpor. Kombinácia poskytuje trvalé riešenie.
Skorodované koncovky: Vymeňte zostavu alebo platňu svoriek. Koróziu nie je možné opraviť.
Náklady na biele vklady
Biele koncové usadeniny, ktoré zvyšujú odolnosť o 200 %, zvyšujú náklady na vykurovanie približne o 5-10 %. Lokalizované zahrievanie na termináli tiež znižuje životnosť terminálu 2-3x. Zariadenie, ktoré riešilo nánosy na koncovkách prostredníctvom utesnenia a pocínovania, znížilo náklady na vykurovanie o 8 % a odstránilo poruchy koncoviek. Zlepšenia sa vrátili do 6 mesiacov. Údaje potvrdzujú, že biele usadeniny nie sú len kozmetickým problémom – ovplyvňujú výkon a spoľahlivosť. Zdrojom je cesta pary a riešením je utesnenie krytu terminálu. Jednoduchá oprava odstraňuje problém a predlžuje životnosť terminálu tak, aby zodpovedala životnosti platne. Zariadenia, ktoré implementovali toto riešenie, vykazujú konzistentný výkon terminálu počas celej životnosti PTFE vyhrievacej platne, čím sa eliminujú poruchy súvisiace s terminálmi a súvisiace náklady na údržbu.
