У електричном грејачу од титанијума за електролит од 20% цинк сулфата на 60 степени, како густина струје из суседне сабирнице (0,5 А/дм² наспрам. 2 А/дм²) модификује шару -индуковане лутајуће струје?

Код галванизације цинк сулфатом, титанијумски грејач може бити поларизован лутајућим струјама из оближњих сабирница. Лутајуће струје ниске густине струје (0,5 А/дм 2 ) доводе до раштрканих плитких јама од 20–50 µм дубине. Лутајуће струје доводе до формирања концентрисаних дубоких јама (100-300 µм) усклађених са правцем сабирница при великој густини струје (2 А/дм²). Са повећањем густине струје, питинг образац се трансформише из насумичне у усмерени образац, пошто повећана густина струје производи већи градијент електричног поља и тако концентрише лутајућу струју на одређене делове грејача.

Механизам питтинга у залуталим струјама

Титанијумски грејач је уроњен у проводни електролит цинк сулфата и делује као електрода у залуталом електричном пољу. Разлика потенцијала између грејача и сабирнице ствара струју кроз електролит. На местима где струја напушта грејач (анодна места), титанијум прелази у раствор. При ниским густинама струје анодна места су насумично распоређена на несавршеностима површине. При великим густинама струје потенцијални градијент је довољан да превазиђе хетерогеност површине и струја је фокусирана на регионе геометријски поравнате са сабирницом. Брзина питтинга је подређена Фарадејевом закону: дубина јаме ∝ густина струје × време.

Квантитативна густина питинга залутале струје

Контролисано испитивање на 60 степени у 20% ЗнСО₄ у трајању од 500 сати са сабирницом удаљеном 100 мм од грејача показало је следеће за титанијум степена 2. При 0 А/дм² (основна линија, без лутајуће струје) густина удубљења је 0 питс/цм², максимална дубина јаме је 0 µм, а узорак удубљења је никакав. Највећа дубина удубљења је 20-50 µм, густина удубљења је 5-20 рупица по цм², а узорак је распршен на 0,5 А/дм². При 1,0 А/дм 2 густина јаме је 20-60 јама/цм 2, дубина јаме је 50-150 µм, а узорак је умерено поравнат са сабирницом. Густина јаме: 50-150 јама/цм2 Дубина јаме: 100-250 µм Шара: поравната 1,5 А/дм2 При 2,0 А/дм 2 густина јаме је 100-300 јама/цм 2, дубина јаме је 150µм, а дубина јаме је 150µм али5. правац сабирница.

Утицај раздвајања и оријентације сабирница на густину лутајуће струје

Густина лутајуће струје на грејачу опада као квадрат удаљености од сабирнице. Густина лутајуће струје на растојању од 50 мм од сабирнице је 2,0–3,0 А/дм2, а питинг је јак. Густина 1,0–1,5 А/дм², питтинг је умерен на 100 мм. На 200 мм густина је 0,3-0,5 А/дм2 и питтинг је ниска. На 500 мм, густина је $0,05-0,1$ А/дм$^2$ и питтинг није значајан. Смер грејача у односу на сабирницу је такође важан: грејач паралелан са сабирницом ће наићи на веће лутајуће струје него грејач који је окомит на њега.

Ублажавање лутајућих струја и превенција рупа

Табела у наставку показује смернице за спречавање кварења струјног удара на титанијумским грејачима степена 2 у 20% цинк сулфату на 60 степени.

Густина лутајуће струје грејача (А/дм²) Озбиљност удубљења Очекивана максимална дубина јаме (µм/годишње) Препоручена радња<0.3 None <20 None 0.3–0.8 Low 20–80Plastic mesh shield heater
0.8-1.5 Moderate 50-150Move heater >300 мм удаљен од сабирнице
1.5-2.5 High 150-300 Install > Electrical isolation2.5 Severe >300 Промените распоред резервоара
Инжењеринг изван контроле лутајућих струја

Отпорност на таложење зависи од класе титанијума. Степен 7 (стабилизован са паладијумом{2}}) има 2-3 пута већу отпорност на лутајућу струју, тако да може да ради на 1,0-1,5 А/дм2 са прихватљивим стопама питинга. Оцена 12 је средње побољшање. Дебљина зида омогућава продирање у јаму; зид дебљине 2,0 мм са рупама од 150 µм сваке године трајаће 13 година. Лутајућа струја се смањује за 70-80% перфорираним пластичним штитом (ПТФЕ или полипропилен, рупе од 5 мм, 50% отворена површина) око грејача. Грејач треба да буде електрично одвојен од земље резервоара како би се спречило да лутајућа струја пронађе повратни пут.

Прављење процене знања

За електрични грејач од титанијума у ​​20% цинк сулфата на 60 степени, поставите грејач најмање 300 мм од најближе сабирнице да бисте одржали густину лутајуће струје испод 0,5 А/дм². Ако је простора мало, направите перфорирану пластичну баријеру око грејача и набавите титанијум степена 7. Заклоните или преместите грејач за постојеће грејаче са лутајућим струјама. У сервису проверите да ли грејач има карактеристичних поравнатих удубљења. Ако је удубљење дубље од 0,2 мм, замените грејач. У сервису галванизације цинк сулфатом, инжењер контролише густину лутајуће струје према удаљености и заштити да би се избегао озбиљно питтинг.