Jalur pelapisan PCB menggantikan pemanas imersi PTFE hanya setelah delapan bulan digunakan. Permukaan selubung menunjukkan pola lubang dalam dan terlokalisasi yang terkonsentrasi pada sisi yang menghadap batang bus penyearah. PTFE masih utuh di tempat lain. Lubang-lubang tersebut telah menembus sarungnya dan menyebabkan kebocoran. Penyearah pabrik tidak diisolasi dari tangki, dan arus menyimpang mengalir melalui bak pelapis ke pemanas yang dibumikan.
Arus nyasar adalah arus listrik yang mengalir melalui jalur yang tidak diinginkan dalam suatu sistem pelapisan. Sumbernya adalah penyearah, bus bar, dan sambungan listrik yang tidak diisolasi dengan baik. Arus memasuki bak pelapisan dan menemukan jalur ke tanah melalui struktur tangki, pemanas, atau pipa ledeng. Arus yang keluar dari permukaan logam akan menyebabkan korosi.
Bagaimana Arus Liar Menyebabkan Pitting
Korosi arus nyasar terjadi pada titik dimana arus meninggalkan permukaan logam dan masuk ke dalam elektrolit. Logam pada saat itu menjadi anodik dan larut. Korosi bersifat lokal dan dapat menembus logam dengan cepat.
Jumlah logam yang hilang sebanding dengan arus. Arus nyasar sebesar 1 ampere saja dapat melarutkan sekitar 1 kilogram baja dalam setahun. Arus sebesar 10 ampere dapat melarutkan 10 kilogram-cukup untuk menghancurkan selubung pemanas dalam beberapa bulan.
| Arus Liar | Kerugian Logam Per Tahun | Tingkat Penetrasi pada Baja | Waktu untuk Perforasi (Selubung 2 mm) |
|---|---|---|---|
| 0.1 A | 0,1kg | 0,013 mm/tahun | >150 tahun |
| 1 A | 1kg | 0,13 mm/tahun | 15 tahun |
| 5 A | 5kg | 0,65 mm/tahun | 3,1 tahun |
| 10 A | 10kg | 1,3 mm/tahun | 1,5 tahun |
| 50 A | 50kg | 6,5 mm/tahun | 3,7 bulan |
Arus nyasar dan pengaruhnya terhadap korosi baja pada bak pelapisan
Mengapa Sisi Yang Menghadapi Penyearah Paling Terpengaruh
Arus nyasar mengalir dari bus bar penyearah melalui bak pelapisan ke tanah. Kerapatan arus paling tinggi berada di dekat sumber-batang bus-dan menurun seiring dengan jarak. Sisi pemanas yang menghadap penyearah menerima kerapatan arus tertinggi. Lubang terbentuk di sisi itu.
The current also follows the path of least resistance. If the heater is grounded and the tank is not, the current may concentrate on the heater. The heater becomes the preferred path to ground, and the pitting is concentrated there.
Mengapa PTFE-Pemanas Berlapis Masih Rentan
Lapisan PTFE pada pemanas merupakan isolator listrik. Ini harus menghalangi arus nyasar mencapai selubung logam. Namun PTFE tipis, dan mungkin memiliki cacat-lubang kecil, goresan, atau titik tipis-yang memungkinkan arus mengalir.
Ketika arus mencapai selubung logam melalui cacat lapisan, maka akan tercipta sel korosi lokal. Logam pada cacat menjadi anodik dan larut. Lubangnya semakin dalam dan bisa menembus sarungnya.
Arus nyasar juga mempercepat degradasi PTFE. Arus menghasilkan panas pada cacat, dan panas menurunkan PTFE di sekitar lubang. PTFE yang terdegradasi lebih permeabel, sehingga memungkinkan lebih banyak arus yang mengalir.
Mencegah Korosi Arus Liar
Pencegahan yang paling efektif adalah menghilangkan arus nyasar. Ini berarti mengisolasi penyearah, bus bar, dan sambungan listrik dari tangki dan pipa ledeng. Output penyearah harus dihubungkan hanya ke anoda dan katoda, tanpa jalur lain ke ground.
Mengardekan tangki dan pemanas ke titik yang sama dapat mengurangi perbedaan potensial yang mendorong arus menyimpang. Pengardean harus dilakukan pada satu titik untuk menghindari loop tanah.
Menggunakan pemanas terisolasi-yang tidak terhubung secara listrik ke tangki-dapat mencegah arus menyimpang mengalir melalui pemanas. Pemanas ini ditenagai oleh trafo isolasi atau suplai ground yang terpisah dari sirkuit pelapisan.
| Tindakan Pencegahan | Efek pada Arus Liar | Pelaksanaan | Biaya |
|---|---|---|---|
| Isolasi penyearah | Menghilangkan sumber | Pekerjaan listrik | Sedang |
| Landasan-titik tunggal | Mengurangi perbedaan potensial | Pekerjaan listrik | Rendah |
| Pasokan pemanas terisolasi | Memblokir jalur saat ini | Transformator atau suplai terpisah | Lebih tinggi |
| Integritas lapisan | Memblokir arus pada cacat | Kontrol kualitas | Sedang |
Tindakan pencegahan terhadap korosi arus nyasar pada jalur pelapisan
Ketika Arus Liar Menunjukkan Masalah Desain
Pemanas yang mengalami lubang arus menyimpang meskipun penyearah diisolasi dan diarde dengan benar menunjukkan bahwa tata letak tangki atau sistem kelistrikan menciptakan perbedaan potensial yang tidak dapat dihindari. Konfigurasi pemanas imersi PTFE khusus dengan suplai terisolasi, lapisan tebal, dan permukaan bebas cacat-menangani akar penyebab korosi arus menyimpang. Proses spesifikasi memerlukan tata letak penyearah, sistem pentanahan, bahan kimia penangas, dan watt yang diperlukan. Untuk fasilitas dengan masalah arus nyasar, pendekatan khusus-aplikasi ini mengurangi lubang dan memperpanjang masa pakai pemanas.
