Bagaimanakah Kehadiran Lapik Getah pada Dinding Tangki Mengubah Risiko Kakisan Galvanik untuk Pemanas Titanium Tidak Terikat dalam Elektrolit yang Sama?

Dan bagi seorang jurutera proses yang meletakkan pemanas rendaman titanium dalam tangki keluli dengan lapisan getah, risiko kakisan galvanik adalah sangat berbeza berbanding jika tangki itu keluli tidak berlapik. Pemanas titanium disambungkan secara galvani ke kawasan permukaan keluli karbon yang besar dalam tangki keluli yang tidak bergaris. Keluli (anod) terhakis secara keutamaan melindungi titanium (katod). Dinding tangki keluli terhakis tetapi pemanas titanium tidak terhakis. Getah penebat dalam tangki berlapik getah-menebat elektrik keluli daripada elektrolit. Kini tiada kawasan katodik yang besar untuk dipasangkan dengan pemanas titanium. Walau bagaimanapun, jika terdapat sebarang kecacatan kecil pada lapisan getah (lubang jarum, calar atau kawasan yang rosak), pasangan galvanik yang sangat merosakkan dicipta, di mana sejumlah kecil keluli terdedah (anod) digandingkan ke kawasan titanium (katod) yang sangat besar. Arus galvanik menumpukan pada kerosakan keluli kecil dan menyebabkan lubang dalam yang cepat pada dinding tangki keluli di bawah detasmen pelapik yang mencetuskan getah dan kegagalan tangki. Tangki gagal tetapi pemanas titanium itu sendiri tidak cedera.

Mekanisme Kakisan Galvanik dalam Getah-Tangki Bergaris
Lapik Getah . Lapik getah tangki berlapik getah mengasingkan substrat keluli daripada elektrolit secara elektrik. Pemanas titanium terlindung secara elektrik daripada keluli apabila ia direndam. Tiada arus galvanik akan berlalu dan titanium dan keluli (ditutup oleh getah yang tidak rosak) tidak akan berkarat. Tetapi jika pelapik getah rosak (pinhole, potong atau kawasan rosak) keluli terdedah bertindak sebagai anod kecil. Pemanas titanium yang besar (dan mana-mana permukaan logam lain yang dibasahi) ialah katod gergasi. Nisbah kawasan katodik kepada kawasan anodik mungkin lebih besar daripada 1,000:1. Arus galvanik difokuskan pada kecacatan keluli kecil, menghasilkan ketumpatan arus 1 hingga 10 mA/cm2 pada kerosakan. Ketumpatan arus yang tinggi dengan cepat melarutkan keluli, mewujudkan parit dalam yang melemahkan lapisan getah. Getah kehilangan cengkamannya, mungkin tertanggal dan mendedahkan lebih banyak keluli dan oleh itu meningkatkan kegagalan. Oleh kerana pemanas titanium itu sendiri adalah katod, ia dilindungi dan tidak rosak.

Mengukur ketumpatan arus galvanik pada kecacatan pada lapisan getah
Kawasan Permukaan Pemanas Titanium (cm2) Kawasan Kecacatan Getah (cm2) Nisbah Kawasan Katod/Anod Arus Galvanik (μA) Ketumpatan Arus pada Kecacatan (mA/cm2) Masa untuk Menebuk Dinding Tangki Keluli 6 mm (tahun) 1,000 10 (kecacatan besar) 100:1 1}},000 1},{{1} 1,000:1 1,000 1.0 0.5-1 1,000 0.1 (calar kecil) 10,000:1 1,000 10 0.05-0.1 (minggu ke bulan) 2,000 0.1 20,000:1 2,000 20 0.03-0.05 (bulan) 5,000 0.1 50,000:1 5,000 50 < 1 bulan 10,000 0.1 100,000:1 10,000 100 < 2 minggu
Senario Pemasangan Pemanas Titanium dalam Getah-Tangki Bergaris: Panduan
Keadaan Pemanas Lapik Tangki Ikatan Elektrik Risiko Galvanik Cadangan Tindakan
Getah OK, tiada cacat. Pemanas diasingkan (tidak terikat)Sangat rendah (tiada litar) OK. Lapisan tahunan monitor.
Tiada cacat, getah utuhPemanas dipautkan kepada keluli (tanah)Rendah (tiada sentuhan pada keluli elektrolit)Pilihan tetapi disyorkan.
lubang jarum kecil (< 1 mm2) in rubberHeater isolated High (localized pitting of steel)Fix pinholes. The heater is isolated by nylon bushings.
Lubang pinprick dalam getahPemanas terikat keluliRendah (titanium dan keluli pada potensi yang sama)Ikatan ialah potensi penyamaan dan menanggalkan pasangan galvanik.
Getah kawasan rosak besarPemanas diasingkan Sangat tinggi (kawasan terdedah keluli besar) Tanggalkan pemanas atau betulkan lapisan dengan segera.
Umur lapisan getah > 10 tahun (kerosakan tidak diketahui)Pemanas diasingkan Tidak diketahui (mungkin besar)Lakukan ujian percikan pada lapisan. Penebat pemanas.
Mana-mana tangki dengan lapisan getah dan perlindungan katodikPemanas diasingkan Rendah (CP melindungi keluli) OK. Semak sama ada sistem CP berfungsi.
Penyelesaian Kejuruteraan untuk Mengurangkan Risiko Galvanik
Tiga pilihan tersedia untuk mengelakkan bahaya kakisan galvanik daripada kecacatan lapisan apabila pemanas titanium akan dipasang dalam tangki-bergaris getah. Dalam pilihan pertama, pemanas titanium disambungkan secara elektrik ke dinding tangki keluli (contohnya, dengan wayar tembaga yang dipasang pada pemasangan tidak bersalut). Jika titanium dan keluli mempunyai potensi yang sama maka arus galvanik adalah sifar walaupun lapisan getah mempunyai kerosakan. Keluli dilindungi oleh kawasan katodik besar titanium (perlindungan katodik). Kaedah kedua ialah memasang anod korban (zink atau aluminium) pada pemanas titanium. Pada sebarang kecacatan lapisan anod menghakis, bukan keluli. Kaedah ketiga ialah dengan menguji lapisan getah sebelum memasang pemanas, untuk mencari dan membetulkan semua kerosakan. Lubang jarum dikesan oleh-penguji percikan voltan tinggi (5-15 kV) yang menutup litar pada substrat keluli. Jika kerosakan dikenal pasti ia dibetulkan oleh bahan tampal getah.

Kesimpulan: Pemanas-Getah Bertebat-Tangki Bergaris Mencipta Risiko Galvanik Tinggi pada kecacatan pelapik
Penambahan lapisan getah dalam dinding tangki mengubah sepenuhnya risiko kakisan galvanik untuk pemanas titanium yang tidak terikat. Kawasan keluli yang besar adalah anod korban untuk melindungi pemanas titanium dalam tangki keluli yang tidak bergaris. Keluli itu terlindung secara elektrik daripada elektrolit dalam tangki bergaris-getah. Apabila pelapik getah rosak (lubang jarum, lelasan atau kerosakan) pasangan galvanik yang sangat berbahaya terbentuk: anod keluli yang sangat kecil dipasangkan dengan katod titanium yang sangat besar. Ketumpatan arus galvanik pada kecacatan mungkin menghampiri 1-100 mA/cm², menebuk dinding tangki keluli 6 mm dalam beberapa minggu hingga bulan. Pemanas titanium itu sendiri tidak mengapa, namun tangki pecah dengan teruk. Untuk mengelakkan mod kegagalan ini, pemanas titanium dalam tangki bergaris getah{11}}harus disambungkan secara elektrik ke dinding tangki keluli untuk menyamakan potensi dan menghapuskan pasangan galvanik. Contohnya, memesan pemanas titanium untuk tangki bergaris getah, meminta perkakasan ikatan elektrik dan ujian percikan pada lapisan membantu memastikan kakisan galvanik pada kerosakan lapisan tidak menyebabkan kegagalan tangki pramatang.