Una línea de revestimiento de PCB reemplazó un calentador de inmersión de PTFE después de solo ocho meses de servicio. La superficie de la funda mostraba un patrón de picaduras profundas y localizadas concentradas en el lado que daba a las barras colectoras del rectificador. El PTFE estaba intacto en otros lugares. Las picaduras habían penetrado la funda y habían provocado una fuga. Los rectificadores de la planta no estaban aislados del tanque y una corriente parásita fluía a través del baño de revestimiento hasta el calentador conectado a tierra.
La corriente parásita es una corriente eléctrica que fluye a través de caminos no deseados en un sistema de revestimiento. Se origina en rectificadores, barras colectoras y conexiones eléctricas que no están debidamente aisladas. La corriente ingresa al baño de revestimiento y encuentra un camino a tierra a través de la estructura del tanque, el calentador o las tuberías. Cuando la corriente sale de la superficie del metal, provoca corrosión.
Cómo las corrientes parásitas causan picaduras
La corrosión por corrientes parásitas ocurre en el punto donde la corriente sale de la superficie del metal y ingresa al electrolito. En ese punto el metal se vuelve anódico y se disuelve. La corrosión está localizada y puede penetrar el metal rápidamente.
La cantidad de metal que se pierde es proporcional a la corriente. Una corriente parásita de tan solo 1 amperio puede disolver aproximadamente 1 kilogramo de acero en un año. Una corriente de 10 amperios puede disolver 10 kilogramos-suficientes para destruir la funda de un calentador en meses.
| Corriente perdida | Pérdida de metal por año | Tasa de penetración en acero | Tiempo hasta la perforación (vaina de 2 mm) |
|---|---|---|---|
| 0.1 A | 0,1 kilos | 0,013 mm/año | >150 años |
| 1 A | 1 kilogramo | 0,13 mm/año | 15 años |
| 5 A | 5 kilogramos | 0,65 mm/año | 3,1 años |
| 10 A | 10 kilos | 1,3 mm/año | 1,5 años |
| 50 A | 50 kilogramos | 6,5 mm/año | 3,7 meses |
Corriente parásita y su efecto sobre la corrosión del acero en baños de revestimiento.
Por qué el lado que mira hacia el rectificador es el más afectado
La corriente parásita fluye desde las barras colectoras del rectificador a través del baño de revestimiento hasta llegar a tierra. La densidad de corriente es mayor cerca de la fuente-las barras colectoras-y disminuye con la distancia. El lado del calentador que mira hacia el rectificador recibe la mayor densidad de corriente. Los hoyos se forman en ese lado.
La corriente también sigue el camino de menor resistencia. Si el calentador está conectado a tierra y el tanque no, la corriente puede concentrarse en el calentador. El calentador se convierte en el camino preferido hacia el suelo y las picaduras se concentran allí.
Por qué los calentadores revestidos de PTFE-siguen siendo vulnerables
El revestimiento de PTFE de un calentador es un aislante eléctrico. Debería impedir que la corriente parásita llegue a la funda metálica. Pero el PTFE es delgado y puede tener defectos-poros, rayones o puntos delgados-que permiten el paso de la corriente.
Una vez que la corriente llega a la cubierta metálica a través de un defecto en el recubrimiento, crea una celda de corrosión local. El metal en el defecto se vuelve anódico y se disuelve. La fosa se profundiza y puede penetrar la vaina.
La corriente parásita también acelera la degradación del PTFE. La corriente genera calor en el defecto y el calor degrada el PTFE alrededor del pozo. El PTFE degradado es más permeable, lo que permite que pase más corriente.
Prevención de la corrosión por corrientes parásitas
La prevención más eficaz es eliminar la corriente parásita. Esto significa aislar los rectificadores, barras colectoras y conexiones eléctricas del tanque y las tuberías. La salida del rectificador debe conectarse únicamente a los ánodos y cátodos, sin otros caminos a tierra.
Conectar a tierra el tanque y el calentador a una tierra común puede reducir la diferencia de potencial que genera corriente parásita. La puesta a tierra debe realizarse en un único punto para evitar bucles de tierra.
El uso de un calentador aislado-uno que no esté conectado eléctricamente al tanque-puede evitar que fluya corriente parásita a través del calentador. El calentador está alimentado por un transformador de aislamiento o un suministro conectado a tierra que está separado del circuito de revestimiento.
| Medida de Prevención | Efecto sobre la corriente parásita | Implementación | Costo |
|---|---|---|---|
| Aislamiento del rectificador | Elimina la fuente | Trabajo electrico | Moderado |
| Punto único de conexión a tierra- | Reduce la diferencia de potencial | Trabajo electrico | Bajo |
| Suministro de calentador aislado | Bloquea el camino actual | Transformador o suministro separado | Más alto |
| Integridad del recubrimiento | Bloquea la corriente en los defectos. | Control de calidad | Moderado |
Medidas de prevención de la corrosión por corrientes parásitas en líneas de revestimiento
Cuando la corriente parásita indica un problema de diseño
Un calentador que sufre picaduras por corrientes parásitas a pesar del aislamiento del rectificador y la conexión a tierra adecuada indica que la disposición del tanque o el sistema eléctrico están creando una diferencia de potencial inevitable. Una configuración personalizada de calentador de inmersión de PTFE con un suministro aislado, un revestimiento grueso y una superficie libre de defectos- aborda la causa fundamental de la corrosión por corrientes parásitas. El proceso de especificación requiere el diseño del rectificador, el sistema de puesta a tierra, la química del baño y la potencia requerida. Para instalaciones con problemas de corrientes parásitas, este enfoque-específico para la aplicación reduce las picaduras y prolonga la vida útil del calentador.
