整流器からの迷走電流はどのようにして PTFE 浸漬ヒーターのピッチングを促進しますか?

PCB めっきラインは、稼働開始からわずか 8 か月後に PTFE 浸漬ヒーターに取って代わりました。シースの表面には、整流器バスバーに面した側に集中した深い局所的なピットのパターンが見られました。 PTFE は他の場所では無傷でした。ピットがシースを貫通し、漏れを引き起こしていました。プラントの整流器はタンクから絶縁されておらず、迷走電流がめっき浴を通って接地されたヒーターに流れていました。

迷走電流は、めっきシステム内の意図しない経路を流れる電流です。これは、適切に絶縁されていない整流器、バスバー、および電気接続に起因します。電流はめっき浴に入り、タンク構造、ヒーター、または配管を通ってアースへの経路を見つけます。電流が金属表面から離れると、腐食が発生します。

迷走電流によるピッチングの原因

漂遊電流腐食は、電流が金属表面から出て電解液に入る箇所で発生します。その時点で金属は陽極となり、溶解します。腐食は局所的に発生し、金属に急速に浸透する可能性があります。

失われる金属の量は電流に比例します。わずか 1 アンペアの迷走電流で、1 年に約 1 キログラムの鉄が溶解する可能性があります。 10 アンペアの電流は 10 キログラムを溶解する可能性があります。-数か月でヒーターのシースを破壊するのに十分な量です。

迷走電流とメッキ浴中の鋼腐食への影響

整流器に面する側が最も影響を受ける理由

迷走電流は、整流器バスバーからメッキ浴を通ってグランドに流れます。電流密度はソース-バスバー-の近くで最も高く、距離が離れるにつれて減少します。ヒータの整流器に面する側は、最も高い電流密度を受け取ります。その側にピットが形成されます。

電流も最小抵抗の経路をたどります。ヒーターが接地されタンクが接地されていない場合、電流がヒーターに集中する可能性があります。ヒーターがアースへの優先経路となり、そこにピッチングが集中します。

PTFE- コーティングされたヒーターが依然として脆弱な理由

ヒーターの PTFE コーティングは電気絶縁体です。迷走電流が金属シースに到達するのを阻止する必要があります。ただし、PTFE は薄いため、電流が流れる可能性がある-ピンホール、傷、または薄い箇所-）があります。

電流がコーティングの欠陥を通って金属シースに到達すると、局所的な腐食セルが発生します。欠陥部分の金属は陽極となり溶解します。穴はさらに深くなり、鞘を貫通する可能性があります。

迷走電流も PTFE の劣化を促進します。電流により欠陥部分で熱が発生し、その熱によって穴の周囲の PTFE が劣化します。劣化した PTFE は透過性が高くなり、より多くの電流を流すことができます。

迷走電流腐食の防止

最も効果的な防止は迷走電流を除去することです。これは、整流器、バスバー、電気接続をタンクや配管から隔離することを意味します。整流器の出力はアノードとカソードにのみ接続し、他の経路をグランドに接続しないでください。

タンクとヒーターを共通のアースに接地すると、迷走電流を引き起こす電位差を減らすことができます。接地ループを避けるために、接地は単一点で行う必要があります。

絶縁されたヒーター-タンクに電気的に接続されていないもの-を使用すると、ヒーターに迷走電流が流れるのを防ぐことができます。ヒーターは、絶縁変圧器、またはめっき回路とは別の接地された電源によって電力が供給されます。

メッキラインの迷走電流腐食防止対策

迷走電流が設計上の問題を示している場合

整流器の絶縁と適切な接地にもかかわらず、ヒーターに迷走電流のピッチングが発生する場合は、タンクのレイアウトまたは電気システムが避けられない電位差を生成していることを示しています。絶縁電源、厚いコーティング、欠陥のない表面を備えたカスタム PTFE 浸漬ヒーター構成により、迷走電流腐食の根本原因に対処します。{1}}仕様プロセスでは、整流器のレイアウト、接地システム、バスの化学的性質、および必要なワット数が必要です。迷走電流の問題がある施設では、このアプリケーション固有のアプローチにより孔食が軽減され、ヒーターの耐用年数が延長されます。{4}}