อันตรายจากฟองสบู่ด้วยไฟฟ้าที่ถูกละเลยในการผลิตการชุบด้วยไฟฟ้า
ถังชุบด้วยไฟฟ้าจะสร้างฟองไฮโดรเจนและออกซิเจนด้วยไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องภายใต้แหล่งจ่ายไฟ DC ผู้ผลิตส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การใช้พลังงานและคุณภาพการชุบเท่านั้น โดยไม่สนใจผลกระทบด้านลบของฟองอากาศเหล่านี้ที่มีต่อเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE เมื่อฟองอากาศเกาะติดบนพื้นผิวด้านนอกของเครื่องทำความร้อนอย่างมั่นคง ฟองอากาศจะก่อตัวเป็นชั้นกั้นก๊าซที่มีค่าการนำความร้อนต่ำ ชั้นนี้จะปิดกั้นการถ่ายเทความร้อนระหว่างท่อทำความร้อนและของเหลวในอ่าง ส่งผลให้เปลือก PTFE มีความร้อนสูงเกินไปเฉพาะที่ ความร้อนสูงเกินไปบางส่วน-ในระยะยาวจะทำลายโครงสร้างโมเลกุลที่เสถียรของฟลูออโรโพลีเมอร์ แตกต่างจากการให้ความร้อนสม่ำเสมอ ความเสียหายที่เกิดจากฟอง-ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีเป็นหย่อมๆ และการเปราะที่กระจุกตัวอยู่ที่บริเวณที่ติดฟอง อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นผิดปกติตั้งแต่เนิ่นๆ ไม่สามารถบันทึกได้ด้วยการตรวจติดตามอุณหภูมิถังโดยรวม ซึ่งช่วยให้การย่อยสลายดำเนินต่อไปได้จนกว่าพื้นผิวจะเกิดรอยแตกร้าวและทำให้อุปกรณ์ขัดข้อง
กลไกของแผงกั้นความร้อนที่เกิดจากฟองไฟฟ้า
ค่าการนำความร้อนของก๊าซต่ำกว่าสารละลายชุบน้ำมาก ฟองอิเล็กโทรไลต์เล็กๆ ลอยขึ้นมาจากชิ้นงานและอิเล็กโทรด และเกาะติดกับตำแหน่งที่หยาบของเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ภายใต้สภาวะการไหล การสะสมฟองอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดฟิล์มแก๊สที่เสถียร ความร้อนที่เกิดขึ้นภายในเครื่องทำความร้อนไม่สามารถกระจายไปยังของเหลวได้ตามปกติ ส่งผลให้อุณหภูมิบนพื้นผิวสัมผัสระหว่าง PTFE และฟิล์มแก๊สสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิในการทำงานต่อเนื่องเกิน-ในระยะยาวจะเร่งการแตกหักของสายโซ่ของโมเลกุลฟลูออโรคาร์บอน หากการไหลเวียนของของไหลไม่เพียงพอ ฟองอากาศจะยังคงติดอยู่เป็นระยะเวลานานขึ้น และทำให้ความเสียหายจากความร้อนรุนแรงขึ้น เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาจำนวนมากตัดสินผิดว่าการเปลี่ยนสีนี้เป็นการกัดกร่อนทางเคมี โดยไม่สนใจสาเหตุที่แท้จริงของฟองอากาศ และไม่สามารถดำเนินการตามแผนการปรับปรุงที่มีประสิทธิผลได้
การจำแนกความเสี่ยงตามเงื่อนไขฟองสบู่ด้วยไฟฟ้า
| ความเข้มของกระแสไฟฟ้า | การครอบคลุมฟองอากาศบนฮีตเตอร์ | ลักษณะความเสียหายของพื้นผิว | ลดอายุการใช้งาน |
|---|---|---|---|
| โหลดอิเล็กโทรไลซิสต่ำ | ฟองสบู่ชั่วคราวกระจัดกระจาย | การเปลี่ยนสีพื้นผิวไม่สม่ำเสมอเล็กน้อย | 10%~23% |
| โหลดอิเล็กโทรไลซิสปานกลาง | การครอบคลุมฟองสบู่ที่มั่นคงบางส่วน | เนื้อด้านและรอยเปราะของพื้นผิวเป็นหย่อมๆ | 33%~52% |
| โหลดกระแสไฟฟ้าสูง | ฟิล์มแก๊สต่อเนื่องขนาดใหญ่ | พุพองในท้องถิ่นและรอยแตกขนาดเล็กลึก | 62%~84% |
แนวทางปฏิบัติทั่วไปในการประชุมเชิงปฏิบัติการที่ทำให้การแนบบับเบิ้ลรุนแรงขึ้น
การกำหนดค่าที่ไม่เหมาะสมหลายครั้งทำให้การยึดเกาะของฟองสบู่รุนแรงยิ่งขึ้น ความเร็วการไหลหมุนเวียนไม่เพียงพอไม่สามารถชะล้างฟองอากาศออกจากพื้นผิวเครื่องทำความร้อนได้ รูปแบบที่ไม่สมเหตุสมผลจะวางท่อความร้อนไว้ใกล้กับอิเล็กโทรด ซึ่งทำให้เกิดฟองอากาศอิเล็กโทรไลต์ขนาดใหญ่ ความหนาแน่นกระแสสูงอย่างต่อเนื่องจะเพิ่มอัตราการสร้างฟองอากาศอย่างรวดเร็ว ผู้ปฏิบัติงานบางรายลดการไหลของการกรองเพื่อประหยัดพลังงาน ส่งผลให้การรบกวนของของเหลวลดลงอีก นอกจากนี้ พื้นผิว PTFE หยาบที่มีรอยขีดข่วนยังมีจุดยึดสำหรับฟองอากาศอีกด้วย เมื่อความเสียหายจากความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่นเกิดขึ้น โรงงานมักจะเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนโดยตรงโดยไม่ต้องปรับรูปแบบการไหลหรือตำแหน่งอิเล็กโทรด ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวก่อนเวลาอันควรซ้ำแล้วซ้ำอีก
แนวทางแก้ไขที่ใช้งานได้จริงเพื่อขจัดความเสียหายของแผงกั้นความร้อนแบบฟองสบู่
มาตรการเพิ่มประสิทธิภาพแบบกำหนดเป้าหมายสามารถขจัดฟองอากาศที่ติดอยู่และปกป้องเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ปรับความเร็วการไหลของปั๊มหมุนเวียนเพื่อสร้างแรงเฉือนของของเหลวเพียงพอที่จะกวาดฟองออกจากเปลือก ปรับเค้าโครงถังภายในให้เหมาะสม เก็บเครื่องทำความร้อนให้ห่างจากขั้วบวกและแคโทดอย่างปลอดภัย ควบคุมความหนาแน่นกระแสอย่างเหมาะสมตามข้อกำหนดเฉพาะของกระบวนการเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดฟองมากเกินไป ทำความสะอาดพื้นผิวเครื่องทำความร้อนเป็นประจำเพื่อขจัดตะกอนหยาบและขจัดจุดยึดฟอง จัดให้มีการตรวจสอบเป็นระยะเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนสีที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดจากความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น เลือกวัสดุ PTFE ขนาดกะทัดรัดเรียบลื่นสำหรับคำสั่งซื้อเครื่องทำความร้อนใหม่ มาตรการเหล่านี้ป้องกันการก่อตัวของฟิล์มก๊าซ หลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพจากความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น และขยายวงจรการบริการของเครื่องทำความร้อนแบบแช่สำหรับโรงชุบด้วยไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
