Installazione attraverso la parete dell'anodo della sonda: la guarnizione del cavo muore prima del rivestimento

Un anodo della sonda sembra semplice. Asta in titanio, rivestimento MMO sulla punta, asta nuda al centro, cavo sul retro. Spingerlo attraverso un ugello su una scatola dell'acqua o un recipiente a pressione, serrare la flangia, collegare il raddrizzatore, fatto.

Poi, sei mesi dopo, la lettura del potenziale si sposta, la corrente del raddrizzatore aumenta e qualcuno tira fuori la sonda. Il rivestimento trasporta ancora corrente. Il substrato di titanio non è bucherellato. Il giunto del cavo è bagnato all'interno.

Questa non è una storia rara. Sulle sonde ICCP interne, la transizione da anodo a cavo fallisce più spesso rispetto allo strato di ossido metallico misto. L'anodo è inerte e dimensionalmente stabile. Il giunto si trova nel punto in cui si incontrano rame, titanio, polimero e acqua ed è qui che iniziano la maggior parte dei problemi sul campo.

Il conduttore è crimpato o saldato all'asta di titanio. Un singolo strato di guaina termorestringente non costituisce un sigillo. Il termorestringente rivestito di adesivo aiuta, ma a causa dei cicli di temperatura e della pressione idrostatica può insinuarsi e lasciare che l'umidità si insinui verso l'interno. Un contenitore in resina o resina epossidica attorno alla zona di crimpatura è il minimo usuale per il servizio interrato, sommerso o pressurizzato. Il contenitore deve essere versato senza aria intrappolata, chimicamente compatibile con il mezzo, e il cavo necessita di un pressacavo in modo che il movimento termico non allenti il ​​punto di compressione.

I buoni negozi non si fermano al "sembra sigillato". Prima della spedizione controllano la resistenza dell'isolamento, eseguono un test di trazione sulla terminazione e testano la pressione del giunto in acqua a una pressione idrostatica pari o superiore a quella di esercizio. Un giunto che supera la prova al banco non garantisce vent'anni. Un giunto che fallisce in panchina garantisce un fallimento sul campo.

Il secondo problema è la lunghezza dell'isolamento. La sezione MMO attiva deve terminare abbastanza lontano dalla penetrazione del muro in modo che il guscio d'acciaio non veda mai il potenziale dell'anodo. Se il rivestimento è troppo vicino alla flangia, il guscio può polarizzarsi, il disaccoppiatore può inseguirsi e il recipiente stesso inizia a comportarsi come parte del circuito dell'anodo. Per gli attraversamenti nello scafo delle navi, la pratica di classificazione è più rigorosa: viene utilizzato un cofferdam o un gruppo a doppio premistoppa in modo che il cavo passi attraverso lo scafo senza rendere la struttura in acciaio un'estensione dell'anodo.

Quanto è "abbastanza lontano" non ha un solo numero. Dipende dallo spessore della parete, dalla tensione operativa, dalla resistività media e dal fatto che l'attraversamento sia rivestito in plastica, flangiato o collegato a caldo. L'acqua di mare a voltaggio più elevato necessita di maggiore spazio libero rispetto all'acqua dolce a basso voltaggio. Se il manicotto di disaccoppiamento è troppo corto, montarne uno più lungo. Se l'ugello atterra troppo vicino alla sezione attiva, specificare una sonda più lunga. Questi sono dettagli meccanici, ma decidono se il sistema protegge l'apparecchiatura o la danneggia silenziosamente.

Il terzo problema che nessuno mette nella scheda tecnica: il movimento indotto dal flusso. Una sottile asta a sbalzo appesa in una scatola d'acqua con flusso incrociato veloce è una trave in un flusso fluido. La perdita di vortici, gli sbattimenti turbolenti e gli effetti fluidoelastici possono eccitarlo. Il fatto che si affatichi effettivamente dipende dalla lunghezza non supportata, dal diametro dello stelo, dalle condizioni finali, dalla frequenza naturale e dalla velocità del flusso, non dalla formula del rivestimento. In uno scambiatore a fascio tubiero la stessa fisica distrugge i tubi in corrispondenza dei supporti dei deflettori; un'asta della sonda è solo una versione più corta e più grossa dello stesso problema. La soluzione non è "utilizzare un MMO migliore". La soluzione è un collare di supporto, un diametro maggiore, un cantilever più corto o un rinforzo che mantiene la frequenza naturale lontana dalla frequenza di distacco.

Quando un acquirente chiede quanto dura la sonda, il rivestimento è il punto di partenza sbagliato. Ir-Ta in acqua dolce, Ru-Ir in acqua di mare - entrambi hanno un consumo molto basso: circa 0,5–1 mg/anno nel servizio di evoluzione del cloro in acqua di mare, circa 6 mg/anno nel servizio di evoluzione dell'ossigeno in acqua dolce/suolo. Il sigillo del cavo tiene oppure no. Il disaccoppiatore o isola oppure no. Il cantilever libera il flusso oppure no. La durata della sonda interna è decisa dall'assemblaggio, non dagli ossidi di metalli preziosi.

Un anodo della sonda non è un bastoncino metallico con un filo. Si tratta di un gruppo di penetrazione: substrato in titanio, rivestimento catalitico, manicotto isolante, terminazione del cavo sigillata, flangia o ugello e campo di flusso attorno all'asta. Il rivestimento è l'ultima cosa a fallire. Tutto intorno fallisce per primo.

Specificare una sonda per una scatola dell'acqua, uno scambiatore di calore o un recipiente di processo significa inviare il disegno dell'ugello, lo spessore della parete, la pressione operativa, il fluido, il livello di cloruro, la velocità del flusso e la lunghezza del cavo. Indicare se l'installazione è hot-tap o fredda. Dire il potenziale dell'acciaio target e il tipo di elettrodo di riferimento. "Sonda MMO, 19 mm, 300 mm" non è un ordine. È un'ipotesi con un diametro.