Galvanointipajat, elektrolyyttiset tuotantolinjat, jätevedenkäsittelyasemat sähkölaitteineen ja rannikon teollisuuspuistot on yleensä varustettu suurella määrällä sähkönjakelulaitoksia, tasasuuntaajia, moottoreita ja maadoitusjärjestelmiä. Vuotaneet hajavirrat leviävät johtavien prosessiväliaineiden, kuten pinnoitusliuoksen, jäteveden ja kiertoveden, läpi ja virtaavat 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettuun lämmitysputkinippuun, jotka on upotettu elektrolyyttiin. Kun hajavirta virtaa lämmitysputkien pinnalta väliaineeseen, metalli toimii anodina ja käy läpi rajua anodista liukenemista, mikä johtaa nopeaan paikalliseen kuoppaan, urien tunkeutumiseen ja jopa rei'itykseen lyhyen käyttöajan sisällä. Perinteisestä kemiallisesta korroosiosta poiketen hajavirtakorroosiolle on ominaista erittäin nopea korroosionopeus ja satunnainen esiintymispaikka, mikä usein johtaa äkillisiin lämmitysputkien vuotamiseen paljon ennen suunniteltua käyttöikää. Monet yritykset kiinnittävät huomiota vain sähkölaitteiden normaaliin maadoitukseen, mutta jättävät huomioimatta potentiaalintasauksen ja vuotovirtasuojauksen suunnittelussa lämmityslaitoksissa, mikä johtaa toistuviin hajavirran -aiheuttamiin laitevioihin. Siksi standardoitu sähköinen eristys, potentiaalintasaus maadoitus ja hajavirran valvontatekniikat ovat välttämättömiä lämmitysputkien hajavirtakorroosion riskin poistamiseksi.
Hajavirtakorroosio seuraa tyypillisiä sähkökemiallisia anodisia liukenemismekanismeja. Kun moottoreiden, tasasuuntaajien, kaapeleiden ja maadoitusputkien sähköeristys vanhenee tai vaurioituu, vuotovirta tulee johtavaan nestemäiseen väliaineeseen ja muodostaa suljetun silmukan metallisten lämmitysputkien, säiliön kuorien ja maadoitusverkkojen kautta. Jos lämmitysputki toimii virran ulosvirtausanodina, elektronit karkaavat ruostumattomasta teräsmatriisista ja metalliatomit menettävät elektroneja liukenemaan jatkuvasti elektrolyyttiin. Vaikka ruostumattoman teräksen pinta muodostaisi täydellisen kromi-rikkaan passiivikalvon, tiheä-hajavirta murtuu suojakerroksen läpi välittömästi ja muodostaa keskittyneitä korroosiokuoppia virranpurkauspisteisiin. Kun paikallinen pistekuormitus tapahtuu, virta suppenee edelleen näissä viallisissa paikoissa, mikä nopeuttaa kuopan laajenemista ja tunkeutumista. Toisin kuin luonnollisten potentiaalierojen aiheuttama galvaaninen korroosio, hajavirtakorroosio on riippuvainen ulkoisesta virtalähteen energiasta, joten sen korroosionopeus on kymmeniä kertoja suurempi kuin tavanomaisen sähkökemiallisen korroosion voimakas äkillisyys ja arvaamattomuus.
Tässä tutkimuksessa esitetään neljä systemaattista estojärjestelmää 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken hajavirtakorroosiota vastaan.
Toteuta ensin täysi sähköinen eristys lämmitysputkikokoonpanojen ja kaikkien sähköistettujen laitteiden ja säiliörakenteiden välillä. Asenna eristävät laippatiivisteet, PTFE-holkit ja eristävät tukijalustat lämmitysputkien, kiinteiden kannakkeiden, säiliörunkojen ja metalliputkien liitoskohtiin katkaisemaan johtavat silmukat hajavirran siirtoa varten. Lämmitysputken lähtevien johtojen liittimien on käytettävä tiiviisti eristettyjä johtorakenteita, jotta estetään virtavuoto tunkeutumasta putkikimppuun sähköjohtojen kautta. Kaikki liitäntäkiinnikkeet eivät saa olla suorassa kosketuksessa sekä lämmitysputkeen että hiiliterässäiliön seinään samanaikaisesti, jotta vältetään hajavirran ohituskanavien muodostuminen. Testaa säännöllisesti lämmityslaitteiden eristysvastus maahan ja vaihda vanhentuneet eristyskomponentit ajoissa, kun eristyskyky laskee alle turvakynnyksen.
Toiseksi rakentaa täydellinen potentiaalintasausjärjestelmä kaikille upotettuja metallitiloja varten saman säiliön sisällä. Yhdistä lämmitysputkiniput, säiliön sisäseinät, metalliset ripustimet ja muut upotetut metalliosat matalaresistanssisilla-kuparijohtimilla säilyttääksesi saman potentiaalin. Potentiaalitasaus eliminoi potentiaalieron elektrolyytin eri metalliosien välillä, välttäen virran kulkeutumisen eri tilojen välillä ja estää lämmitysputkesta muodostumasta anodin purkauspisteeksi. Kaikissa potentiaalitasaisissa kaapeleissa tulee olla korroosionestopanssaroituja rakenteita, joissa on kiinteät puristusliitokset ja säännöllinen ruosteenestohuolto-pitkän-vakaan johtavan suorituskyvyn varmistamiseksi.
Kolmanneksi optimoi virranjakelun asettelu ja havaitse säännöllisesti laitteiden vuotovirta. Tasasuuntaajat, taajuusmuuttajat ja suuritehoiset{1}}sähkölaitteet on sijoitettava kauas lämmityssäiliöalueista, ja niissä on oltava erilliset maadoitusverkot, jotta estetään vuotovirran pääsy prosessimediaan julkisten maadoitusverkkojen kautta. Asenna vuotosuojakytkimet kaikkiin tuotantosäiliöjärjestelmään liitettyihin sähkölaitteisiin katkaisemaan virransyöttö välittömästi epänormaalin vuodon ilmetessä. Vältä sähkökaapeleiden ja prosessiputkistojen sekaisin asettamista; kaikki maahan upotetut kaapelit on vedettävä eristävällä suojaholkilla eristysvaurioiden ja virtavuodon todennäköisyyden vähentämiseksi.
Neljänneksi, ota käyttöön online-hajavirran valvonta- ja katodisuojauslaitteet. Järjestä vertailuelektrodit ja virtaanturit lämmitysputkinippujen lähelle, jotta voit tarkkailla reaaliajassa-ruostumattoman teräksen pintojen mahdollisia vaihteluja ja vuotovirran tiheyttä. Kun epänormaali potentiaalipoikkeama havaitaan, hälytyssignaalit laukeavat muistuttamaan huoltohenkilöstöä eristysvirheiden vianmäärityksestä ajoissa. Alueille, joilla on monimutkainen virranjakelu ja toistuvia hajavirtahäiriöitä, asenna uhrautuvat anodikatodiset suojajärjestelmät lämmitysputken potentiaalin lukitsemiseksi turvalliselle katodisuojausalueelle, mikä estää ohimenevän hajavirran purkauksen aiheuttaman anodin liukenemisen.
Kenttäsovellustilastot osoittavat, että täydellä eristyksellä ja potentiaalintasauksella varustetut lämmitysputket voivat toimia turvallisesti yli 30 kuukautta ilman hajavirtakorroosiohäiriötä. Sitä vastoin lämmityslaitoksissa, joissa ei ole sähköeristystä, esiintyy usein paikallisia tunkeutumisvuotoja 4–8 kuukauden kuluessa. Yhteenvetona voidaan todeta, että kattava sähköeristys, standardoitu potentiaalintasaus, optimoitu virranjakelun -vuotoa estävä suunnittelu ja reaaliaikainen-hajavirran valvonta voivat perusteellisesti estää vuotovirran siirtotien. Nämä sähköiset korroosionesto-erittelyt välttävät tehokkaasti hajavirran aiheuttamat ultranopeat anodiset liukenemisvauriot-, mikä parantaa huomattavasti 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken käyttöturvallisuutta ja käyttöikää erilaisissa sähköistetyissä teollisissa tuotantoympäristöissä.
