Une ligne de placage de PCB a remplacé un thermoplongeur en PTFE après seulement huit mois de service. La surface de la gaine présentait un motif de creux profonds et localisés concentrés sur le côté faisant face aux barres omnibus du redresseur. Le PTFE était intact ailleurs. Les piqûres avaient pénétré dans la gaine et provoqué une fuite. Les redresseurs de l'usine n'étaient pas isolés du réservoir et un courant vagabond circulait à travers le bain de placage jusqu'au réchauffeur mis à la terre.
Le courant vagabond est un courant électrique qui circule par des chemins involontaires dans un système de placage. Il provient de redresseurs, de barres omnibus et de connexions électriques mal isolées. Le courant pénètre dans le bain de placage et trouve un chemin vers la terre à travers la structure du réservoir, le chauffage ou la plomberie. Là où le courant quitte la surface métallique, il provoque de la corrosion.
Comment le courant vagabond provoque des piqûres
La corrosion par courant vagabond se produit au point où le courant quitte la surface métallique et pénètre dans l'électrolyte. Le métal devient alors anodique et se dissout. La corrosion est localisée et peut pénétrer rapidement dans le métal.
La quantité de métal perdue est proportionnelle au courant. Un courant vagabond de seulement 1 ampère peut dissoudre environ 1 kilogramme d’acier par an. Un courant de 10 ampères peut dissoudre 10 kilogrammes-suffisamment pour détruire une gaine chauffante en quelques mois.
| Courant vagabond | Perte de métal par an | Taux de pénétration sur l'acier | Temps de perforation (gaine de 2 mm) |
|---|---|---|---|
| 0.1 A | 0,1 kg | 0,013 mm/an | >150 ans |
| 1 A | 1 kg | 0,13 mm/an | 15 ans |
| 5 A | 5 kg | 0,65 mm/an | 3,1 ans |
| 10 A | 10 kg | 1,3 mm/an | 1,5 ans |
| 50 A | 50 kg | 6,5 mm/an | 3,7 mois |
Courant vagabond et son effet sur la corrosion de l'acier dans les bains de placage
Pourquoi le côté faisant face au redresseur est le plus affecté
Le courant vagabond circule depuis les barres omnibus du redresseur à travers le bain de placage jusqu'à la terre. La densité de courant est la plus élevée près de la source-les barres omnibus-et diminue avec la distance. Le côté du radiateur qui fait face au redresseur reçoit la densité de courant la plus élevée. Les fosses se forment de ce côté.
Le courant suit également le chemin de moindre résistance. Si le radiateur est mis à la terre et que le réservoir ne l'est pas, le courant peut se concentrer sur le radiateur. Le radiateur devient le chemin privilégié vers la terre et les piqûres y sont concentrées.
Pourquoi les radiateurs à revêtement en PTFE-sont toujours vulnérables
Le revêtement PTFE d'un appareil de chauffage est un isolant électrique. Il doit empêcher le courant vagabond d’atteindre la gaine métallique. Mais le PTFE est mince et il peut présenter des défauts-des trous d'épingle, des rayures ou des points minces-qui permettent au courant de passer.
Une fois que le courant atteint la gaine métallique à travers un défaut de revêtement, il crée une cellule de corrosion locale. Le métal au niveau du défaut devient anodique et se dissout. La fosse s'approfondit et peut pénétrer dans la gaine.
Le courant vagabond accélère également la dégradation du PTFE. Le courant génère de la chaleur au niveau du défaut et la chaleur dégrade le PTFE autour de la fosse. Le PTFE dégradé est plus perméable, permettant à plus de courant de passer.
Prévenir la corrosion par courants vagabonds
La prévention la plus efficace consiste à éliminer le courant vagabond. Cela signifie isoler les redresseurs, les barres omnibus et les connexions électriques du réservoir et de la plomberie. La sortie du redresseur doit être connectée uniquement aux anodes et cathodes, sans autre chemin vers la terre.
La mise à la terre du réservoir et du radiateur sur une masse commune peut réduire la différence de potentiel qui entraîne le courant vagabond. La mise à la terre doit être effectuée en un seul point pour éviter les boucles de masse.
L'utilisation d'un radiateur isolé-qui n'est pas connecté électriquement au réservoir-peut empêcher le courant vagabond de circuler à travers le radiateur. Le radiateur est alimenté par un transformateur d'isolement ou une alimentation mise à la terre séparée du circuit de placage.
| Mesure de prévention | Effet sur le courant vagabond | Mise en œuvre | Coût |
|---|---|---|---|
| Isolation du redresseur | Élimine la source | Travaux électriques | Modéré |
| Mise à la terre à un-point | Réduit la différence de potentiel | Travaux électriques | Faible |
| Alimentation chauffage isolé | Bloque le chemin actuel | Transformateur ou alimentation séparée | Plus haut |
| Intégrité du revêtement | Bloque le courant en cas de défauts | Contrôle de qualité | Modéré |
Mesures de prévention contre la corrosion par courants vagabonds dans les lignes de placage
Quand un courant vagabond indique un problème de conception
Un appareil de chauffage qui subit des piqûres de courant vagabond malgré l'isolation du redresseur et une mise à la terre appropriée indique que la disposition du réservoir ou le système électrique crée une différence de potentiel inévitable. Une configuration personnalisée de thermoplongeur en PTFE avec une alimentation isolée, un revêtement épais et une surface sans défaut-s'attaque à la cause profonde de la corrosion par courant vagabond. Le processus de spécification nécessite la disposition du redresseur, le système de mise à la terre, la chimie du bain et la puissance requise. Pour les installations confrontées à des problèmes de courants vagabonds, cette approche spécifique à l'application- réduit les piqûres et prolonge la durée de vie du réchauffeur.
