Опасностите от електролитни мехурчета, пренебрегнати при производството на галванопластика
Резервоарите за галванопластика непрекъснато генерират електролитни водородни и кислородни мехурчета при захранване с постоянен ток. Повечето производители се фокусират само върху консумацията на енергия и качеството на покритието, като пренебрегват отрицателното въздействие на тези мехурчета върху PTFE потопяеми нагреватели. Когато мехурчетата се придържат стабилно към външната повърхност на нагревателя, те образуват газов бариерен слой с лоша топлопроводимост. Този слой блокира преноса на топлина между нагревателната тръба и течността във ваната, което води до локално прегряване на PTFE обвивката. Дългосрочното- частично прегряване нарушава стабилната молекулярна структура на флуорополимера. За разлика от равномерното стареене при нагряване, увреждането,-предизвикано от мехурчета, представлява неравномерно обезцветяване и крехкост, концентрирани върху зоните на закрепване на мехурчетата. Ранното необичайно покачване на температурата не може да бъде уловено от общото наблюдение на температурата на резервоара, което позволява разграждането да продължи, докато се появят повърхностни пукнатини и причинят повреда на оборудването.
Механизъм на термичната бариера, образувана от електролитни мехурчета
Топлинната проводимост на газа е много по-ниска от водния разтвор за покритие. Малки електролитни мехурчета се издигат от детайлите и електродите и се залепват за грубите позиции на PTFE потопяемия нагревател при условия на поток. Непрекъснатото натрупване на мехурчета създава стабилен газов филм. Топлината, произведена вътре в нагревателя, не може да се разсее нормално в течността, което води до рязко повишаване на температурата на контактната повърхност между PTFE и газовия филм. Превишаването на дългосрочната-продължителна работна температура ще ускори разкъсването на веригата на флуоровъглеродните молекули. Ако циркулацията на течността е недостатъчна, мехурчетата остават прикрепени за по-дълги периоди и влошават термичното увреждане. Много служители по поддръжката погрешно преценяват това обезцветяване като химическа корозия, пренебрегвайки първопричината за мехурчестата термична бариера и не успявайки да приложат ефективни планове за подобрение.
Класификация на риска въз основа на условията на електролитни мехурчета
| Интензивност на електролизата | Покритие с мехурчета върху нагревателя | Характеристики на повърхностни повреди | Намаляване на експлоатационния живот |
|---|---|---|---|
| Ниско натоварване при електролиза | Оскъдни преходни мехурчета | Леко неравномерно обезцветяване на повърхността | 10%~23% |
| Средно натоварване при електролиза | Частично стабилно покритие с мехурчета | Неравномерен мат и повърхностна крехкост | 33%~52% |
| Високо натоварване при електролиза | Голям непрекъснат газов филм | Локални мехури и дълбоки микропукнатини | 62%~84% |
Типични практики в работилницата, утежняващи закрепването на мехурчета
Множеството неправилни конфигурации правят адхезията на мехурчета по-сериозна. Недостатъчната скорост на циркулиращия поток не може да отмие мехурчетата от повърхността на нагревателя. Неразумното разположение поставя нагревателните тръби близо до електродите, където се генерират масивни електролитни мехурчета. Постоянната висока плътност на тока увеличава рязко скоростта на генериране на мехурчета. Някои оператори намаляват потока на филтриране, за да спестят енергия, като допълнително отслабват смущенията в течността. В допълнение, надрасканите грапави PTFE повърхности осигуряват точки за закрепване на мехурчета. Когато възникне повреда от локално прегряване, фабриките често сменят нагревателите директно, без да коригират оформлението на потока или позициите на електродите, което води до многократна преждевременна повреда.
Практически решения за елиминиране на щетите от мехурчеста термична бариера
Целенасочените мерки за оптимизация могат да премахнат устойчивото закрепване на мехурчета и да защитят PTFE потопяеми нагреватели. Регулирайте скоростта на потока на циркулационната помпа, за да произведете достатъчно сила на срязване на течността, за да почистите мехурчетата от черупката. Оптимизирайте вътрешното оформление на резервоара, дръжте нагревателите на безопасно разстояние от анода и катода. Контролирайте по подходящ начин плътността на тока според спецификациите на процеса, за да избегнете прекомерно генериране на мехурчета. Редовно почиствайте повърхността на нагревателя, за да премахнете грубата утайка и да елиминирате местата за закрепване на мехурчета. Организирайте периодична проверка, за да проверите за неравномерно обезцветяване, причинено от локално прегряване. Изберете гладки компактни PTFE материали за нови поръчки на нагреватели. Тези мерки предотвратяват образуването на газов филм, избягват локално влошаване от прегряване и ефективно удължават цикъла на обслужване на потопяеми нагреватели за галванични работилници.
