En PCB-pläteringslinje ersatte en PTFE elpatron efter bara åtta månaders drift. Mantelytan visade ett mönster av djupa, lokaliserade gropar koncentrerade på den sida som är vänd mot likriktarens samlingsskenor. PTFE var intakt någon annanstans. Groparna hade trängt in i manteln och orsakat en läcka. Anläggningens likriktare var inte isolerade från tanken och ströström strömmade genom pläteringsbadet till den jordade värmaren.
Stray ström är en elektrisk ström som flyter genom oavsiktliga banor i ett pläteringssystem. Det härrör från likriktare, samlingsskenor och elektriska anslutningar som inte är ordentligt isolerade. Strömmen kommer in i pläteringsbadet och hittar en väg till jord genom tankkonstruktionen, värmaren eller VVS. Där strömmen lämnar metallytan orsakar den korrosion.
Hur herrelös ström orsakar gropbildning
Strömkorrosion uppstår vid den punkt där strömmen lämnar metallytan och kommer in i elektrolyten. Metallen blir vid den punkten anodisk och löses upp. Korrosionen är lokaliserad och kan snabbt penetrera metallen.
Mängden metall som förloras är proportionell mot strömmen. En ströström på bara 1 ampere kan lösa upp ungefär 1 kilo stål på ett år. En ström på 10 ampere kan lösa upp 10 kilogram-tillräckligt för att förstöra en värmemantel på månader.
| Stray Current | Metallförlust per år | Penetrationshastighet på stål | Tid till perforering (2 mm mantel) |
|---|---|---|---|
| 0.1 A | 0,1 kg | 0,013 mm/år | >150 år |
| 1 A | 1 kg | 0,13 mm/år | 15 år |
| 5 A | 5 kg | 0,65 mm/år | 3,1 år |
| 10 A | 10 kg | 1,3 mm/år | 1,5 år |
| 50 A | 50 kg | 6,5 mm/år | 3,7 månader |
Strömström och dess effekt på stålkorrosion i pläteringsbad
Varför sidan som vetter mot likriktaren är mest påverkad
Strömmen flyter från likriktarens samlingsskenor genom pläteringsbadet till jord. Strömtätheten är högst nära källan-samlingsskenorna-och minskar med avståndet. Den sida av värmaren som är vänd mot likriktaren får den högsta strömtätheten. Groparna bildas på den sidan.
Strömmen följer också minsta motståndets väg. Om värmaren är jordad och tanken inte är det, kan strömmen koncentreras till värmaren. Värmaren blir den föredragna vägen till marken och gropfrätningen koncentreras där.
Varför PTFE-belagda värmare fortfarande är sårbara
PTFE-beläggningen på en värmare är en elektrisk isolator. Den ska blockera ströström från att nå metallmanteln. Men PTFE är tunt och det kan ha defekter-nålshål, repor eller tunna fläckar-som låter ström passera.
När ström når metallhöljet genom en beläggningsdefekt, skapar den en lokal korrosionscell. Metallen vid defekten blir anodisk och löses upp. Gropen blir djupare och kan penetrera manteln.
Strömmen påskyndar också PTFE-nedbrytningen. Strömmen genererar värme vid defekten, och värmen bryter ned PTFE runt gropen. Den nedbrutna PTFE är mer permeabel, vilket tillåter mer ström att passera.
Förhindrar korrosion av ströström
Det mest effektiva förebyggandet är att eliminera ströströmmen. Detta innebär att man isolerar likriktare, samlingsskenor och elektriska anslutningar från tanken och VVS. Likriktarutgången ska endast anslutas till anoderna och katoderna, utan andra vägar till jord.
Att jorda tanken och värmaren till en gemensam jord kan minska potentialskillnaden som driver ströström. Jordningen bör göras vid en enda punkt för att undvika jordslingor.
Om du använder en isolerad värmare-som inte är elektriskt ansluten till tanken-kan det förhindra att ströström rinner genom värmaren. Värmaren drivs av en isoleringstransformator eller en jordad försörjning som är skild från pläteringskretsen.
| Förebyggande åtgärd | Effekt på Stray Current | Genomförande | Kosta |
|---|---|---|---|
| Likriktarisolering | Eliminerar källan | Elarbeten | Måttlig |
| En-punktsjordning | Minskar potentialskillnaden | Elarbeten | Låg |
| Isolerad värmetillförsel | Blockerar aktuell väg | Transformator eller separat försörjning | Högre |
| Beläggningsintegritet | Blockerar ström vid defekter | Kvalitetskontroll | Måttlig |
Förebyggande åtgärder för ströströmskorrosion i pläteringslinjer
När ströström indikerar ett designproblem
En värmare som drabbas av strömavbrott trots likriktarisolering och korrekt jordning indikerar att tanklayouten eller det elektriska systemet skapar en oundviklig potentialskillnad. En anpassad PTFE elpatronkonfiguration med en isolerad strömförsörjning, en tjock beläggning och en defekt -fri yta åtgärdar grundorsaken till korrosion av ströström. Specifikationsprocessen kräver likriktarens layout, jordningssystemet, badets kemi och den erforderliga effekten. För anläggningar med strömproblem minskar denna applikations-specifika metod gropbildning och förlänger värmarens livslängd.
