في ورش الإنتاج الصناعي الحديثة التي تحتوي على معدات توزيع الطاقة الكثيفة، ومحولات التردد، وآلات اللحام ووحدات المحركات الكبيرة، أصبح التيار الشارد عاملاً يتم تجاهله بشكل متكرر مما يؤدي إلى التآكل الموضعي لـ 316 أنبوب تسخين من الفولاذ المقاوم للصدأ. يتدفق تيار التسرب من المعدات الكهربائية المؤرضة بشكل غير كامل عبر خطوط الأنابيب وأقواس الدعم وهياكل أنابيب التسخين إلى الأرض، مما يشكل حلقة كهروكيميائية غير مستقرة. عندما يتدفق التيار الشارد من موضع معين من أنبوب التسخين إلى الوسط المحيط أو التربة، فإن نقطة التدفق هذه تعمل كأنود وتخضع لتحلل سريع للمعدن. يختلف التآكل بالتيار الشارد عن التنقر التقليدي أو التآكل الجلفاني، ويتميز بسرعة تآكل سريعة وموضع قوي، مما يتسبب غالبًا في حدوث ثقب عميق في منطقة - صغيرة خلال فترة خدمة قصيرة حتى بالنسبة لمنتجات الفولاذ المقاوم للصدأ المؤهلة. لا يمكن أن تعزى العديد من حوادث تسرب أنابيب التدفئة في المصانع المكهربة إلى عيوب المواد الخام أو اللحام السيئ أو التخميل غير الكافي، ولكنها تنجم عن التأريض الكهربائي غير المنظم وتراكم التيار الشارد. ولذلك، يعد اتخاذ إجراءات الحماية والتأريض والعزل المستهدفة أمرًا ضروريًا للتخلص من مخاطر التآكل الحالية الضالة وتأمين التشغيل-على المدى الطويل لمعدات التدفئة.
يمكن تلخيص آلية التآكل للتيار الشارد على أنها انحلال الأنود الناجم عن تسرب التيار. يعمل أنبوب التسخين كوسيط موصل لنقل التيار الشارد: حيث يتدفق التيار إلى الأنبوب، يكون المعدن محميًا باعتباره الكاثود؛ حيث يتدفق التيار، يحدث تآكل شديد. توفر المياه الصناعية الرطبة والأرض الرطبة والتربة المالحة قنوات موصلة للتيار الشارد. في ورش العمل التي بها عمليات لحام كهربائي متكررة، ستؤثر التيارات الشاردة العابرة عالية الشدة- بشكل متكرر على المناطق المحلية لأنابيب التسخين، مما يؤدي إلى تدمير الطبقة السلبية الغنية بالكروم- وتسريع توسع حفر التآكل بشكل مستمر. يعد التأريض غير الصحيح لنقطة واحدة- وشبكات التأريض المشتركة بين أجهزة متعددة والدعامات العازلة التالفة هي الأسباب الرئيسية لتركيز التيار الشارد. فقط من خلال توحيد أوضاع التوصيل الكهربائي وقطع مسارات نقل التيار الضالة، يمكن للمؤسسات قمع هذا النوع الخاص من التآكل الكهروكيميائي بشكل فعال.
الجدول 1: مستوى خطر التيار الضال وتدابير الوقاية المقابلة لأنابيب التسخين المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ
表格
| درجة الخطر | القيمة المقاسة الحالية الضالة | سيناريو ورشة العمل النموذجية | خطر التآكل | خطة الوقاية القياسية |
|---|---|---|---|---|
| الصف الأول (آمن) | <5 مللي أمبير | معدات مستقلة مؤرضة جيدًا، وبيئة داخلية جافة | لا يكاد يذكر | فحص مقاومة التأريض بشكل منتظم كل 12 شهرًا |
| الدرجة الثانية (المخاطر المحتملة) | 5-20 مللي أمبير | تشترك أجهزة متعددة في ناقل تأريض واحد، وعملية لحام عرضية | قليل | تثبيت الترابط متساوي الجهد ودعامات الأنابيب العازلة |
| الدرجة 3 (متوسطة المخاطر) | 20-50 مللي أمبير | اللحام المتكرر، معدات تحويل التردد الكثيفة، ورشة العمل الرطبة | واسطة | إضافة جهاز حماية تصريف التيار الشارد + فلنجة عازلة |
| الصف الرابع (خطر شديد) | > 50 مللي أمبير | ورشة التحليل الكهربائي، ومعدات الطاقة- العالية، والبيئة الرطبة المالحة | عالي | شبكة تأريض مستقلة مخصصة + قسم -عزل عازل كامل |
يجب على الشركات وضع مواصفات موحدة للسلامة الكهربائية لأنظمة خطوط أنابيب التدفئة. يجب أن تكون جميع كتائف تثبيت أنابيب التسخين وفلنجات التوصيل مجهزة بحشوات وبطانات عازلة لقطع المسارات الموصلة بين أنبوب التسخين والهياكل المدنية أو المعدات الأخرى. يجب تركيب أجهزة الربط متساوية الجهد على فترات زمنية على خطوط أنابيب التدفئة لمسافات طويلة -لموازنة فرق الجهد ومنع تركيز التيار المحلي. يجب أن تعتمد المعدات الكهربائية مثل آلات اللحام والعاكسات ترتيبات تأريض مستقلة لتجنب مشاركة نفس شبكة التأريض مع خطوط أنابيب المعالجة. يجب ترتيب اختبار مقاومة التأريض المنتظم ومراقبة التيار الشارد؛ بمجرد أن يتجاوز التيار الحد الآمن، يجب فحص أخطاء عزل المعدات أو فشل التأريض وإزالتها على الفور.
بالنسبة لأنابيب التسخين الموضوعة في ورش مكهربة بشدة، يجب إجراء فحص منتظم للتيار الدوامي والكشف عن السُمك بالموجات فوق الصوتية لمراقبة ما إذا كان ترقق الجدار المحلي السريع يحدث في مواضع التيار المتسرب بسهولة. تتعاون حماية التيار الشارد مع الحماية الكاثودية، والطلاء المضاد للتآكل -ومراقبة جودة المياه المتوسطة لتشكيل نظام مضاد للتآكل متعدد -الأبعاد-. تمنع العزلة الكهربائية القياسية وإدارة التأريض بشكل أساسي تكوين حلقات تآكل التيار الضالة، وتجنب حالات فشل التثقيب المفاجئ لأنابيب التسخين المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 الناتجة عن التسرب الكهربائي، وتقليل صيانة المعدات بشكل كبير وخسائر الإغلاق العرضي في الإنتاج الصناعي.
