टाइटेनियम शीथेड हीटर की इलेक्ट्रिकल ग्राउंडिंग विधि (अनग्राउंडेड, वन-एंड ग्राउंडेड, या सेंटर-टैप ग्राउंडेड) कंडक्टिव इलेक्ट्रोलाइट (उदाहरण के लिए, 5% NaCl) में स्ट्रे करंट जंग के जोखिम को कैसे प्रभावित करती है?

प्रवाहकीय इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए ग्राउंडिंग डिज़ाइन में बुनियादी ट्रेडऑफ़
प्रवाहकीय इलेक्ट्रोलाइट्स (5% NaCl ब्राइन, समुद्री जल या पतला एसिड) में टाइटेनियम संलग्न हीटर विद्युतीय जमीन अवांछित वर्तमान चैनल बनाने पर आवारा वर्तमान क्षरण के अधीन हो सकते हैं। यदि म्यान टैंक या समाधान की तुलना में एक अलग विद्युत क्षमता पर है, तो आवारा धाराएं हीटर शीथ से इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से जमीन तक प्रवाहित होंगी। ग्राउंडिंग योजना के आधार पर, टाइटेनियम शीथ या तो एनोड (कोरोड) या कैथोड (संरक्षित) होगा। तीन विशिष्ट ग्राउंडिंग कॉन्फ़िगरेशन हैं: अनग्राउंडेड (फ़्लोटिंग), एक {{4}एंड ग्राउंडेड (जंक्शन बॉक्स पर जमीन से जुड़ा हुआ शीथ), और सेंटर {{5}टैप ग्राउंडेड (आंतरिक प्रतिरोध तार केंद्र बिंदु ग्राउंडेड)। प्रत्येक विधि के परिणामस्वरूप म्यान की लंबाई पर अलग-अलग संभावित वितरण होता है और यह भटके हुए वर्तमान क्षरण के स्थान और गंभीरता को प्रभावित करता है। इलेक्ट्रोकेमिकल ड्राइविंग शक्ति दीवार की मोटाई से बाधित नहीं होती है, हालांकि जंग शुरू होने के बाद छिद्रण का समय प्रभावित होगा।

यांत्रिक अखंडता पर प्रभाव: एनोडिक क्षेत्र, भटके हुए वर्तमान पथ
एक अनग्राउंडेड हीटर (विद्युत रूप से जमीन से अलग किया गया शीथ) में, आवारा धाराओं के लिए कोई बंद सर्किट नहीं होता है और टाइटेनियम शीथ इलेक्ट्रोलाइट की खुली सर्किट क्षमता (5% NaCl में लगभग −0.2 V बनाम Ag/AgCl) लेता है। कोई भटका हुआ करंट क्षरण नहीं है क्योंकि करंट प्रवाहित होने का कोई रास्ता नहीं है। हालाँकि स्थैतिक आवेश जमा हो सकता है और ज्वलनशील वातावरण में चिंगारी का खतरा बन सकता है।

एक {{0}छोर वाले ग्राउंडेड हीटर (जंक्शन बॉक्स के सिरे पर ग्राउंडेड) में, ग्राउंडेड सिरा 0 V पर होता है और डूबा हुआ सिरा इलेक्ट्रोलाइट क्षमता पर तैरता है। म्यान की लंबाई के साथ एक ढाल मौजूद हो सकती है। डूबे हुए सिरे पर, करंट इलेक्ट्रोलाइट से शीथ (कैथोडिक क्षेत्र, संरक्षित) की ओर प्रवाहित होता है, जबकि ग्राउंडेड सिरे की ओर करंट शीथ से इलेक्ट्रोलाइट (एनोडिक क्षेत्र, कोरोड्स) की ओर प्रवाहित होता है। एनोडिक ज़ोन सामान्यतः ग्राउंडेड सिरे से 50-150 मिमी की दूरी पर स्थित होता है। इलेक्ट्रोलाइट चालकता और आवारा वोल्टेज के आधार पर इस क्षेत्र में संक्षारण दर 0.5-2.0 मिमी/वर्ष तक पहुंच सकती है।

एक सेंटर टैप ग्राउंडेड हीटर में (यानी आंतरिक प्रतिरोध तार का मध्य भाग ग्राउंडेड होता है, लेकिन शीथ नहीं) शीथ जमीन से अलग हो जाता है लेकिन आंतरिक वायर ग्राउंड एक कैपेसिटिव कपलिंग उत्पन्न करता है। एसी ऑपरेशन के तहत छोटी धाराएं (माइक्रोएम्प्स से मिलिएम्प्स तक) एमजीओ इन्सुलेशन के माध्यम से म्यान और उसके बाद इलेक्ट्रोलाइट तक गुजरती हैं। इससे संपूर्ण आवरण सतह पर मामूली मात्रा में प्रवाहित धारा उत्पन्न होती है, जिससे प्रति वर्ष 0.05-0.20 मिमी का सामान्यीकृत क्षरण होता है।

थर्मल प्रदर्शन पर प्रभाव: कोई प्रत्यक्ष प्रभाव नहीं
ताप संचरण और थर्मल प्रदर्शन ग्राउंडिंग विधि से स्वतंत्र हैं। विद्युत ग्राउंडिंग म्यान के साथ तापमान वितरण को प्रभावित नहीं करती है, जो बिजली घनत्व और द्रव स्थितियों से तय होती है।

व्यापार -संश्लेषण बंद: ग्राउंडिंग विधि बनाम भटका हुआ वर्तमान जोखिम
ग्राउंडिंग विधि एनोडिक ज़ोन स्थान विशिष्ट संक्षारण दर (मिमी/वर्ष) 5 वर्षों की सेवा के लिए दीवार की मोटाई (मिमी) जोखिम स्तर
फ़्लोटिंग (बिना जमीन के) कोई नहीं 0.00 0.8 (केवल यांत्रिक) कोई नहीं (लेकिन स्थैतिक खतरा)
एक सिरे पर ग्राउंडेड (जंक्शन बॉक्स) ग्राउंडेड सिरे के पास (50{3}}150 मिमी) 0.5 - 2.0 मिमी/वर्ष 3.5 - 10.5 मिमी ऊंचा - संभव नहीं
ढांकता हुआ अलगाव + एक छोर ग्राउंडेडकोई नहीं (यदि ठीक से अलग किया गया हो) 0.00 0.8 मिमी अलगाव: कोई नहीं
शीथ फ्लोटिंग (केंद्र में ग्राउंडेड) -टैप) शीथ के साथ एक समान 0.05 - 0.20 मिमी/वर्ष 1.1 - 1.8 मिमी मॉड से कम
सेंटर टैप ग्राउंडेड + एमजीओ नमी नियंत्रण वर्दी 0.02 - 0.05 मिमी/वर्ष 0.9 - 1.1 मिमी स्वीकार्य
ढांकता हुआ अलगाव के बिना एक {{0}अंत ग्राउंडिंग प्रवाहकीय इलेक्ट्रोलाइट्स पर लागू नहीं होती है, क्योंकि ग्राउंडेड अंत के पास स्थानीयकृत संक्षारण दर 0.5 मिमी/वर्ष से अधिक होती है, जिसके लिए अव्यवहारिक रूप से मोटी दीवारों की आवश्यकता होती है।

दीवार के पीछे इंजीनियरिंग: ढांकता हुआ अलगाव और ग्राउंडिंग अभ्यास
प्रवाहकीय इलेक्ट्रोलाइट्स में उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम संलग्न हीटरों के लिए, पसंदीदा अभ्यास ग्राउंड फॉल्ट डिटेक्शन के साथ अनग्राउंडेड (फ्लोटिंग) संचालित करना है। हीटर को टैंक से PTFE या PEEK गास्केट और स्लीव्स द्वारा विद्युत रूप से पृथक किया जाता है। जब लीकेज करंट सुरक्षित सीमा (आमतौर पर 5-30 एमए) तक पहुंच जाता है तो ग्राउंड फॉल्ट मॉनिटर चेतावनी देता है। यह आवारा धारा क्षरण को पूरी तरह से समाप्त कर देता है।

If the electrical code requires grounding (for example, for personnel safety), a dielectric union or insulated flange must be provided between the grounded junction box and tank on a one-end grounded heater. This avoids anodic sheath. The dielectric isolation shall be tested to a resistance of >500 वीडीसी पर 100 एमΩ। या फ्लोटिंग शीथ के साथ सेंटर टैप ग्राउंडिंग एक नियंत्रित निम्न स्तर का स्ट्रे करंट देता है जो एमजीओ इन्सुलेशन सूखा और अच्छी गुणवत्ता का होने पर कम क्षरण का कारण बनता है।

निष्कर्ष: जीएफसीआई के साथ अनग्राउंडेड दीवार की मोटाई को प्राथमिकता देना अप्रासंगिक है
एक प्रवाहकीय इलेक्ट्रोलाइट (5% NaCl) में टाइटेनियम संलग्न हीटर की विद्युत ग्राउंडिंग विधि भटके हुए वर्तमान क्षरण के जोखिम को निर्धारित करती है जिसके लिए 5 साल का जीवन प्राप्त करने के लिए अव्यवहारिक रूप से मोटी दीवारों की आवश्यकता हो सकती है। ढांकता हुआ पृथक्करण के बिना एक {{3}अंत ग्राउंडिंग से ग्राउंडेड सिरे के पास प्रति वर्ष 0.5{6}}2.0 मिमी की स्थानीय संक्षारण दर होती है, जिसके लिए 3.5-10.5 मिमी- की दीवारों की आवश्यकता होती है, जो हीटर ट्यूबों के लिए संभव नहीं है। विशिष्टता एक अनग्राउंडेड (फ्लोटिंग) हीटर के लिए होनी चाहिए जिसमें ग्राउंड फॉल्ट सर्किट इंटरप्टर (जीएफसीआई) सुरक्षा और माउंटिंग फ्लैंज पर ढांकता हुआ अलगाव हो। यह भटके हुए वर्तमान क्षरण को हटा देता है, जिससे सामान्य दीवार की मोटाई 1.0-1.2 मिमी हो जाती है। यदि ग्राउंडिंग की आवश्यकता है, तो एक डाइइलेक्ट्रिक यूनियन और वन-एंड ग्राउंड स्थापित करें, या अच्छी गुणवत्ता वाले सूखे एमजीओ के साथ सेंटर-टैप ग्राउंड का उपयोग करें। निर्माता को यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक ग्राउंडिंग विधि और इलेक्ट्रोलाइट चालकता प्रदान करें कि आवारा धारा का क्षरण कम हो गया है। दीवार की मोटाई एक द्वितीयक चर है, प्रमुख डिजाइन आवश्यकता भटकाव की रोकथाम है।