湿ったベンチで PTFE 浸漬ヒーターの端子台が腐食する原因は何ですか?

半導体ウェットベンチは、地絡トリップ後に 3 kW PTFE 浸漬ヒーターを引っ張りました。シースの表面は無傷でした。要素は許容範囲内でテストされました。しかし、筐体内部の端子台は緑色の腐食に覆われ、端子ネジも2本固着していた。故障の原因は、数カ月間にわたって端子筐体に侵入し、電気接続部を攻撃した湿気と酸蒸気によるものであることが判明しました。

端子ブロックの腐食は、PTFE 浸漬ヒーターの故障の最も予防可能な原因の 1 つであり、湿潤ベンチ環境で最も一般的な原因の 1 つです。端末エンクロージャは液体ラインの上にあり、多くの場合、化学物質の蒸気、湿気、結露で満たされた空間にあります。エンクロージャが適切に密閉されていない場合、蒸気が端子に到達し、腐食が始まります。

ウェットベンチ環境が端末を攻撃する理由

ウェットベンチは化学物質の蒸気を狭いスペースに集中させます。酸性バス、アルカリ性クリーナー、すすぎタンクはすべて蒸気を放出し、上昇して広がります。タンクの上に取り付けられたターミナル エンクロージャは、蒸気の経路に直接設置されます。

蒸気はより冷たい表面で凝縮します。ターミナル エンクロージャは通常、バスよりも低温であり、結露点となります。内部に湿気が蓄積し、その湿気に溶け込んだ酸またはアルカリ種が端末のハードウェアを攻撃します。

攻撃は電気化学的です。端子台内の異種金属-真鍮ネジ、鋼ネジ、銅導体-は、湿気により電気結合を形成します。貴金属の低い金属が優先的に腐食します。腐食生成物は抵抗を増加させ、熱を発生させ、最終的には接続の失敗を引き起こします。

蒸気源とウェットベンチの PTFE 浸漬ヒーター端子への影響

標準の端子筐体では不十分な理由

ほとんどの PTFE 浸漬ヒーターには、NEMA 1 または IP54 定格の標準端子エンクロージャが付属しています。これらの定格は塵や水の飛沫に対しては保護しますが、化学物質の蒸気や結露に対しては保護しません。濡れたベンチでは、NEMA 1 エンクロージャはほとんど保護を提供しません。

標準的な筐体のガスケットはネオプレンまたは EPDM で、耐水性はありますが、酸や溶剤の蒸気中では劣化します。ケーブル入口グランドは、蒸気を遮断しない単純なゴム製グロメットである場合があります。端子台自体には、酸性環境では急速に腐食するメッキ鋼製ネジが使用されている場合があります。

PTFE または Viton ガスケット、密閉型ケーブル エントリ、ステンレス鋼またはニッケルメッキ端子を備えた NEMA 4X または IP66 エンクロージャにアップグレードすると、端子の寿命が大幅に延長されます。{2}}また、結露が端子の周囲に蓄積するのではなく、端子から排出されるように筐体を取り付ける必要があります。

エンクロージャのオプションとウェットベンチ環境での予想耐用年数

端子台設計の役割

端子台は、供給導体が発熱体に接続される場所です。その設計は耐食性とメンテナンスのしやすさの両方に影響します。

各導体に個別のネジ端子を備えたブロックが一般的ですが、脆弱です。各ネジは腐食の可能性のある場所です。すべての導体を同時にクランプする単一の圧力プレートを備えたブロックにより、露出した接続の数が減少します。

端子を下に向けてブロックを取り付けると、結露を排出できます。ブロックを水平に取り付けると、ネジの周囲に湿気が溜まる可能性があります。向きは素材と同じくらい重要です。

取り外し可能なカバー付きのバリア ストリップは、オープン端子台よりも優れた保護を提供します。カバーは端子を直接蒸気にさらされるのを防ぎ、金属表面の結露を軽減します。

端子の腐食を防ぐための実際的な手順

プロセス化学物質と互換性のあるガスケットを備えた NEMA 4X または IP66 定格の密閉エンクロージャを指定します。バイトンはほとんどの酸や溶剤に耐性があります。 PTFE は事実上すべての化学物質に対して耐性がありますが、より高価です。

単純なグロメットではなく、適切なケーブル グランドを使用してケーブル入口をシールします。グランドはケーブル ジャケットの周りのシール リングを圧縮し、入口点から蒸気が侵入するのを防ぎます。

耐腐食性の端子を使用してください。-ニッケル-メッキの真鍮またはステンレス鋼のネジは、メッキ鋼よりも酸の攻撃に耐性があります。抵抗を減らし腐食を遅らせるために、接続部に酸化防止剤を塗布してください。-

結露が端子から排出されるように筐体を取り付けてください。わずかに下向きに傾斜するか、低い位置に排水穴があるため、接続部の周りに水が溜まるのを防ぎます。

メンテナンス間隔ごとに端子を検査してください。変色、緑色または白色の堆積物、ネジの緩みがないか確認してください。柔らかいブラシと接点クリーナーを使用して腐食生成物を清掃し、端子を仕様に合わせて締め直します。

端子の腐食がより大きな問題を示している場合

端子腐食は、多くの場合、コールド ゾーン シールまたはフランジ ジョイントでの湿気の侵入の症状です。{0}}湿気がヒーター内部から端子筐体に到達している場合は、シースまたはシールが損傷しています。原因を解決せずに端子を交換すると、新しいハードウェアでも同様の腐食が発生します。

簡単なテストでは、コールド ゾーンとフランジ ジョイントに漏れの兆候がないか検査します。フランジ周囲の化学汚れ、白い堆積物、または湿りは、流体がシールをバイパスしていることを示しています。発生源が内部にある場合は、ヒーターを交換する必要があります。

標準ヒーターが湿ったベンチ環境に耐えられない場合

攻撃的な蒸気や狭いスペースを伴うウェット ベンチでは、多くの場合、密閉された端子エンクロージャ、耐食性端子、統合されたケーブル グランドを備えた PTFE 浸漬ヒータ構成が必要になります。{0}} NEMA 1 エンクロージャを備えた標準的なヒーターは、これらの条件には適していません。

NEMA 4X エンクロージャ、バイトン ガスケット、密閉ケーブル エントリ、ニッケルメッキ端子ハードウェアを備えたカスタム PTFE 浸漬ヒータ構成により、端子腐食の根本原因に対処します。-仕様プロセスでは、バスの化学的性質、蒸気の状態、エンクロージャの場所、および以前のヒーターの腐食履歴が必要です。さまざまな化学薬品を使用した複数のウェットベンチを稼働している施設では、このアプリケーション固有のアプローチにより、端子腐食が軽減され、ヒーターの耐用年数が延長されます。-