A falta à terra intermitente
Uma linha de galvanoplastia de produção apresenta alarmes intermitentes de falha à terra no retificador. A falha aparece aleatoriamente-às vezes durante a inicialização, às vezes no meio-do turno, às vezes não durante dias. A manutenção inspeciona o retificador, os barramentos, o revestimento do tanque e os acessórios da peça. Nenhum defeito foi encontrado. A falha persiste, causando interrupções na produção cada vez que o retificador desarma e a linha para.
A fonte indescritível é o aquecedor de imersão metálico. Com o tempo, a corrosão e a incrustação na superfície do aquecedor criam um caminho condutor do banho eletricamente energizado até a tubulação de vapor e condensado aterrada. Quando a resistência desse caminho cai abaixo do limite de detecção de falta à terra -normalmente 5-corrente de fuga de 10 mA em sistemas retificadores modernos - a falta é acionada. O caminho é intermitente porque depende da condição da camada de incrustações, que muda com a temperatura, o nível do banho e a vibração mecânica.
Um trocador de calor PTFE é um isolante elétrico. Não pode criar um caminho condutor do banho ao solo. A falta à terra desta fonte é eliminada permanentemente.
O caminho da corrente de vazamento
O banho de galvanoplastia está eletricamente energizado. O retificador aplica tensão entre os ânodos e as peças de trabalho. O próprio banho carrega corrente. Qualquer objeto condutor imerso conectado ao terra fornece um caminho de corrente alternativo. O aquecedor de imersão metálico é um desses objetos.
A tubulação de vapor e condensado conectada ao aquecedor é aterrada através da caldeira, da estrutura do edifício ou de ambas. Os tubos do aquecedor, os coletores e as conexões são de metal ao longo de-um caminho condutor contínuo do banho até o aterramento. O único isolamento entre o banho vivo e o aquecedor aterrado é o filme passivo na superfície do metal e qualquer camada de incrustações.
Quando a película passiva está intacta e o aquecedor está limpo, a resistência elétrica do banho ao terra através do aquecedor pode ser alta o suficiente para evitar o disparo do detector de falta à terra. Mas à medida que o aquecedor corrói, as incrustações se acumulam e a condição da superfície se degrada, a resistência cai. A umidade na camada de incrustações fornece condutividade iônica. Locais de corrosão pinhole expõem o metal descoberto. A corrente de fuga aumenta até que o limite de falta à terra seja excedido.
| Parâmetro Elétrico | Aquecedor de aço inoxidável | Aquecedor de titânio | Trocador de calor PTFE |
|---|---|---|---|
| Condutividade do material do aquecedor | Condutivo (~1,4 × 10⁶ S/m) | Condutivo (~2,4 × 10⁶ S/m) | Não-condutivo (< 10⁻¹⁶ S/m) |
| Resistência do banho-ao{1}}solo (limpo, novo) | > 10 MΩ | > 10 MΩ | > 10¹² Ω |
| Resistência do banho-ao{1}}solo (envelhecida, escamada) | 50-500 kΩ | 100-1,000 kΩ | >10¹² Ω (sem efeito de envelhecimento) |
| Corrente de fuga típica na tensão de chapeamento de 12V | 0,02-0,24 mA (idade) | 0,01-0,12 mA (idade) | < 0.001 nA |
| Risco de disparo de falha à terra | Moderado a alto | Baixo a moderado | Zero |
| Risco de segurança elétrica | Sim (existe caminho condutor) | Sim | Não |
Além das falhas à terra: corrosão por correntes parasitas
Mesmo quando a corrente de fuga está abaixo do limite de disparo de falta à terra, causa corrosão por corrente parasita. A corrente que sai da superfície do aquecedor e flui para o solo dissolve os íons metálicos no ponto de partida. A corrosão é invisível porque ocorre em nível microscópico, mas com o passar dos meses ela afina a parede do tubo e eventualmente causa vazamentos.
A corrente parasita também afeta outros componentes do tanque. A corrente que flui através do banho até o aquecedor deve retornar ao retificador por algum caminho. Freqüentemente, esse caminho passa por cestos de ânodos, paredes de tanques ou outros componentes metálicos imersos. No ponto onde a corrente entra novamente-no metal, o componente sofre corrosão. O aquecedor é a fonte de um processo destrutivo lento e contínuo que afeta múltiplas partes do sistema de galvanização.
Um trocador de calor de PTFE elimina a falta à terra e a corrente parasita porque é eletricamente não{0}}condutor. Nenhuma corrente flui através do fluoropolímero. Não existe nenhum caminho para o solo. Nenhuma corrosão por corrente parasita ocorre em qualquer parte do sistema a partir desta fonte.
Resumo
Falhas de aterramento intermitentes do retificador em tanques de revestimento aquecidos são causadas por caminhos de vazamento condutivos através de aquecedores de imersão metálicos corroídos e incrustados até o aterramento. Os trocadores de calor de PTFE eliminam essa fonte de falha por meio de sua não{1}}condutividade elétrica inerente, que fornece uma resistência do banho-ao{3}}terra superior a 10¹² ohms, independentemente da condição da superfície.
A eliminação da corrente de fuga do aquecedor também impede a corrosão por correntes parasitas que danifica os tubos do aquecedor e outros componentes do tanque. A segurança elétrica e a confiabilidade do equipamento melhoram com a conversão de PTFE.
Suporte de engenharia para especificação de trocador de calor PTFE em sistemas de revestimento eletricamente energizados está disponível mediante envio de tensão e corrente do retificador, histórico de falta à terra, configuração de aterramento do tanque e tipo e condição do aquecedor de corrente.
