Conas Méadú ar Sceitheadh ​​Leictreach Reatha mar Dhroim PFA a Thuar i nGala Aigéad Fliuch ag 130 céim?

Laghdaíonn friotaíocht inslithe leictreach an truaill le dul in aois an téitheoir PFA i ngal aigéad fliuch (HCl, H2SO4, HNO3 nó aigéid mheasctha ag 130 céim) agus méadaíonn an sruth sceite. Luathaítear an t-ardú cosúil le-gcothromóid Arrhenius, dúbailt an sruth sceite gach 1000-2000 uair ag brath ar chineál agus ar thiúchan an aigéid. Is é < 0.01 mA sruth sceite an téitheoir PFA nua ag 130 céim in aer tirim. Tar éis 2000 h i ghal fliuch HCl (tiúchan 30%, 130 céim ) féadfaidh an sruth sceite a mhéadú go 0.1–0.5 mA. Ag 5,000 uair an chloig, is féidir leis dul chomh hard le 1-5 mA, ag teacht ar leibhéil turais choitianta GFCI (5-30 mA). Más féidir leat an t-ardú a thuar is féidir leat é a athsholáthar sula n-eascraíonn tuisle nó éilliú núis. Measann an tsamhail réamhaisnéise ráta treá, seoltacht aigéadach agus an t-am a theastaíonn chun sciath seoltaí a ghiniúint ag an gcomhéadan PFA-miotail.

Sceitheadh ​​PFA um Aosú Meicníochtaí Reatha
Leakage currents travel from the metal heating element (120–480 VAC) to ground over two parallel paths: (1) through the PFA bulk (volume resistivity, ∼10¹⁶ Ω·cm for new PFA) and (2) along the PFA-metal contact (surface conductivity, modified by moisture and corrosion products). New PFA, volume resistivity >10^15 óm-cm, sruth sceite<0.001 micro-A-negligible. As the heater ages acid vapours infiltrate through the PFA wall (see Article #35 for HCl permeation rates. Acid will condense at the PFA–metal interface (if the interface temperature is below the dew point of the acid). The condensed acid provides a thin layer of electrolyte of conductivity based on acid concentration and temperature. The metal core corrodes slowly, and the metal ions that are produced increase the conductivity of the electrolyte. The leakage current is I=V/R where R decreases with increasing the conductive film.

Tá ráta ardú an tsrutha sceite á rialú ag an ráta tréscaoilte aigéid atá á rialú ag dlí Fick. Is é ráta treá HCl trí 2 mm PFA ag 130 céim ná 0.5–1.5 g/m²·lá. Aigéad treáite iomlán le linn 5000 uair (208 lá)=0.5–1.5 × 0.5 m2 (meánachar téitheoir) × 208=52–156 cileagram de HCl sroichte comhéadan-go leor chun sciath seoltaí a fhoirmiú.

Sceitheadh ​​Samhail Réamh-mheastacháin Reatha
Is é an toradh a bhíonn ar shonraí eimpíreacha ó thástáil luathaithe aosaithe (130 céim / gal aigéid fhliuch / balla 2 mm PFA) go dtí an chothromóid tuar seo a leanas I(t)=I tosaigh * exp(t/τ) nuair a athraíonn τ (tairiseach ama dúbailt an tsrutha sceite) de réir an chineáil aigéad:

Aer tirim (rialú): τ > 100 000 h (gan aon mhéadú suntasach)

HCl fliuch (10–30 %) τ=1,500–2,500 uair.

Fliuch H2SO4 (50-70%) τ=800-1500 uair an chloig

HNO3 fliuch (30-50%): τ=2,000-3,000 h

Aigéad measctha fliuch (m.sh. aqua regia): τ=500-1000 hr

HF fliuch (10–50%) τ=1,000–2,000 uair

t=2,000 uair an chloig le haghaidh téitheoir PFA i ngal HCl 30% ag 130 C. Is é an sruth sceite ag t=0 ná 0.01 mA. Ag t=2,000 h I=0.01 × e 1=0.027 mA. Ag t=4,000 uair an chloig, tá mé=0.01 exp(2)=0.074 mA. Ag t=6000 uair an chloig, I=0.01×exp(3)=0.20 mA. I=0.01 × exp(5)=1.48 mA ag t=10,000 uair. Tá sé seo fós faoi bhun na ngnáth-theorainneacha turais 5-30 mA, rud a thugann le fios nach dócha gurb é tripping GFCI mar gheall ar sceitheadh ​​comhéadan an chéad mhodh teip. Ina áit sin, tá croí-chreimeadh nó scoráil ann ar dtús (féach Airteagal #65). Níl an sruth sceite ach ina réamhaithriseoir ábhartha má tá sé níos mó ná 0.5-1.0 mA, rud a léiríonn díghrádú suntasach ar an gcomhéadan.

Tuar agus Monatóireacht Phraiticiúil
Le haghaidh seirbhíse gal aigéid fhliuch, cinntigh sruth sceite bunlíne do théitheoirí tar éis 100 uair an chloig d'am rite (chun an ionsú taise tosaigh a chobhsú). Déan tástáil le tástálaí GFCI nó le megohmmeter i mód srutha sceite. Taifead a luach (0.01 go 0.10 mA de ghnáth). Táscaire ráithiúil. Breac ar leathpháipéar. Feistigh cuar easpónantúil chun a thuar cathain a shroichfidh an sceitheadh ​​5 mA (nó an leibhéal aláraim do do shaoráid). Roghnaigh τ ón tábla thuas don aigéad sonrach. Má thomhas tuartha (ardú tapa) seiceáil an téitheoir le haghaidh damáiste.

Mar sin do théitheoir le sruth sceite tomhaiste de 0.2 mA ag 4,000 uair (tuartha 0.074 mA) is é an τ iarbhír=4,000 / ln(0.2/0.01)=4,000 / ln(20)=4,00} {3}, tuartha {3.fa, {3}, ná mar a thuar é. Tá an téitheoir seo le hathsholáthar coisctheach laistigh den chéad 2000 uair an chloig eile.

Maolú chun Méadú ar Sceitheadh ​​Reatha a Laghdú
Chun an t-ardú sa sruth sceite a mhaolú:

Is féidir an ráta tréscaoilte a laghdú 40-60 % trí úsáid a bhaint as balla tiubh PFA (2.5-3.0 mm).

Teocht oibriúcháin laghdaithe (tá an ráta tréscaoilte leath do gach laghdú 10 céim).

Coinnigh an chuid fuar os cionn an drúcht chun comhdhlúthú a sheachaint (féach Airteagal #67).

Cuir purge nítrigine (N 2 tirim, barra 0.1-0.2) leis an gcuid fionnuar chun an t-aigéad treáite a bhaint roimh an comhdhlúthú.

In Airteagal #87, sonraigh PFA annealaithe (criostalacht níos mó, tréscaoilteacht níos ísle).

Conclúid: Déantar an sruth sceite i HCl a dhúbailt gach 1,500 go 2,500 uair.
Méadaíonn sruth sceite téitheoirí PFA i ngala aigéid fhliuch ag 130 céim go heaspónantúil le himeacht ama. Is iad na tairisigh ama dúblála ná τ=1,500-2,500 h do HCl, 800-1,500 h do H 2 SO 4 , agus 500-1,000 h le haghaidh aigéid mheasctha. Ceadóidh tomhais srutha sceite gach 500–1,000 uair an chloig réamh-mheastachán a dhéanamh ar an saol atá fágtha sula dtéann sceitheadh ​​i dtreo leibhéil ríthábhachtacha (5 mA le haghaidh turas GFCI, 1 mA le haghaidh rabhadh luath). I bhformhór na n-iarratas tá ráta forbartha an tsrutha sceite measartha agus ní bhíonn sé mar thoradh ar thuisliú roimh am ar an GFCI ach ina áit sin croí-chreimeadh nó scoráil. Mar sin féin, i gcás sreabhán ard-fhriotaíochta (uisce DI, uisce ultra-íon), nuair nach bhfuil fiú sruth sceite de 0.5 mA do-ghlactha, is é monatóireacht reatha sceite an réamh-mheastachán luath is mó ar mheath truaill. Cuir monatóir leanúnach sceite ar fáil le haláram ag 0.5 mA. Déan réamh-mheas ar athsholáthar nuair a thuar an feistiú easpónantúil 1.0 mA sna 2,000 uair a leanas. Sula dtéann tú ag taisteal: monatóireacht a dhéanamh, múnla, ionadaigh. Sin cothabháil thuarthach.