ฉนวนประเภท PIN เป็นองค์ประกอบพื้นฐานในระบบพลังงานไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการสนับสนุนและเป็นฉนวนตัวนำของสายการส่งผ่านและสายการกระจาย เป็นซัพพลายเออร์ของฉนวนประเภทพินฉันมักจะพบข้อสงสัยเกี่ยวกับการต่อต้านการกัดกร่อนทางเคมี โพสต์บล็อกนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจแง่มุมที่สำคัญนี้ในรายละเอียดโดยให้ข้อมูลเชิงลึกบนพื้นฐานของความรู้ทางวิทยาศาสตร์และประสบการณ์การปฏิบัติ
ทำความเข้าใจกับฉนวนประเภทพิน
โดยทั่วไปแล้วฉนวนประเภทพินจะทำจากวัสดุเช่นพอร์ซเลนหรือพอลิเมอร์ ฉนวนพอร์ซเลนถูกนำมาใช้มานานหลายทศวรรษเนื่องจากคุณสมบัติฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ในทางกลับกันฉนวนพอลิเมอร์ได้รับความนิยมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเนื่องจากมีน้ำหนักเบาสูง hydrophobicity และประสิทธิภาพที่ดีในสภาพแวดล้อมที่มีมลพิษ
ฟังก์ชั่นหลักของฉนวนประเภทพินคือการป้องกันการไหลของกระแสจากตัวนำไปยังโครงสร้างสนับสนุนเพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้า อย่างไรก็ตามในการใช้งานจริงของโลกฉนวนเหล่านี้สัมผัสกับสารเคมีต่าง ๆ ซึ่งอาจเป็นภัยคุกคามต่อความสมบูรณ์ของพวกเขา
กลไกการกัดกร่อนทางเคมี
การกัดกร่อนทางเคมีเป็นกระบวนการที่วัสดุเสื่อมสภาพเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีกับสภาพแวดล้อม ในกรณีของฉนวนชนิดพินการกัดกร่อนทางเคมีหลายประเภทสามารถเกิดขึ้นได้:
สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและเป็นด่าง
ในพื้นที่อุตสาหกรรมบรรยากาศอาจมีมลพิษที่เป็นกรดเช่นซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) และไนโตรเจนออกไซด์ (NOₓ) ก๊าซเหล่านี้สามารถละลายในน้ำเพื่อสร้างกรดซึ่งสามารถทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของฉนวน สำหรับฉนวนพอร์ซเลนกรดสามารถทำปฏิกิริยากับเมทริกซ์เซรามิกค่อยๆกัดเซาะพื้นผิวและลดความแข็งแรงเชิงกล ฉนวนพอลิเมอร์อาจได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเนื่องจากโพลีเมอร์บางตัวสามารถไฮโดรไลซ์ได้ในที่ที่มีกรดซึ่งนำไปสู่การลดลงของการลดน้ำและประสิทธิภาพทางไฟฟ้า
สารอัลคาไลน์ยังสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อน ตัวอย่างเช่นในสภาพแวดล้อมของดินบางอย่างอาจมีการแก้ปัญหาค่า pH สูง หากฉนวนสัมผัสกับสารละลายอัลคาไลน์เหล่านี้มันสามารถนำไปสู่ปฏิกิริยาทางเคมีที่ทำให้วัสดุฉนวนเสียหาย
เงินฝากเกลือ
ในพื้นที่ชายฝั่งสเปรย์เกลือสามารถสะสมบนพื้นผิวของฉนวนประเภทพิน เกลือสามารถดูดซับความชื้นจากอากาศสร้างชั้นนำไฟฟ้าบนพื้นผิวฉนวน ชั้นนำไฟฟ้านี้สามารถทำให้เกิดการรั่วไหลซึ่งอาจนำไปสู่การเกิดขึ้นของแถบแห้งและความเสียหายต่อฉนวน ยิ่งไปกว่านั้นเกลือยังสามารถทำปฏิกิริยากับวัสดุฉนวนเมื่อเวลาผ่านไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีออกซิเจนและความชื้นเร่งกระบวนการกัดกร่อน
ความต้านทานของฉนวนชนิดพินต่อการกัดกร่อนทางเคมี
ฉนวนประเภทพินพอร์ซเลน
พอร์ซเลนเป็นวัสดุที่ค่อนข้างคงที่มีความต้านทานต่อสารเคมีที่ดี มันสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและอัลคาไลน์ในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตามการสัมผัสกับกรดที่แข็งแรงหรืออัลคาลิสในระยะยาวอาจยังคงทำให้เกิดความเสียหายได้ พื้นผิวของฉนวนพอร์ซเลนมักถูกเคลือบเพื่อให้ชั้นป้องกันเพิ่มเติม การเคลือบสามารถต้านทานการแทรกซึมของสารเคมีส่วนใหญ่ แต่ถ้าเคลือบได้รับความเสียหายเมทริกซ์เซรามิกพื้นฐานอาจสัมผัสกับการกัดกร่อน
เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของฉนวนประเภทหมุดพอร์ซเลนผู้ผลิตบางรายอาจใช้สูตรพิเศษหรือการรักษาพื้นผิว ตัวอย่างเช่นการเพิ่มสารเติมแต่งบางอย่างลงในตัวพอร์ซเลนสามารถปรับปรุงความเสถียรทางเคมีได้ อย่างไรก็ตามถึงแม้จะมีมาตรการเหล่านี้ฉนวนพอร์ซเลนก็ยังต้องได้รับการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของพวกเขา
ฉนวนประเภทโพลิเมอร์พิน
โดยทั่วไปแล้วฉนวนโพลิเมอร์จะทนต่อการกัดกร่อนทางเคมีได้มากกว่าเมื่อเทียบกับฉนวนพอร์ซเลน โพลีเมอร์จำนวนมากที่ใช้ในการผลิตฉนวนกันแสงเช่นยางซิลิโคนมีความเสถียรทางเคมีที่ยอดเยี่ยม ยางซิลิโคนมีความทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันโอโซนและสารเคมีส่วนใหญ่ มันมีพลังงานพื้นผิวต่ำซึ่งทำให้ยากต่อการปนเปื้อนที่จะยึดติดกับพื้นผิวของมัน
นอกจากนี้ฉนวนพอลิเมอร์สามารถรักษาความสามารถในการชอบน้ำในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง Hydrophobicity เป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่ช่วยป้องกันการก่อตัวของชั้นนำไฟฟ้าต่อเนื่องบนพื้นผิวฉนวนลดความเสี่ยงของกระแสการรั่วไหลและการเกิดขึ้น อย่างไรก็ตามโพลีเมอร์บางตัวอาจไวต่อตัวทำละลายบางตัวหรือสารออกซิไดซ์ที่แข็งแกร่ง ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเลือกวัสดุพอลิเมอร์ที่เหมาะสมตามสภาพแวดล้อมทางเคมีเฉพาะที่จะใช้ฉนวน
บทบาทของอุปกรณ์เสริมในการต้านทานการกัดกร่อนทางเคมี
ฉนวนประเภทพินมักใช้ร่วมกับอุปกรณ์เสริมเช่นHot - Bolt Dip Galvanizingและหนีบลิ่มฉนวน- อุปกรณ์เสริมเหล่านี้ยังมีบทบาทในการต้านทานการกัดกร่อนโดยรวมของระบบ
Hot - Dip Galvanizing Bolts ถูกเคลือบด้วยชั้นของสังกะสีซึ่งให้การป้องกันแอโนดเสียสละสำหรับพื้นผิวเหล็ก การเคลือบสังกะสีสามารถทำปฏิกิริยากับสภาพแวดล้อมเพื่อสร้างชั้นป้องกันออกไซด์ป้องกันไม่ให้เหล็กทำสนิม สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเนื่องจากสลักเกลียวจำเป็นต้องรักษาความแข็งแรงเชิงกลเพื่อให้แน่ใจว่าการติดตั้งและการทำงานของฉนวนที่เหมาะสม
แคลมป์ลิ่มฉนวนใช้เพื่อรักษาความปลอดภัยตัวนำไปยังฉนวน พวกเขามักจะทำจากวัสดุฉนวนที่ทนต่อการกัดกร่อนทางเคมี แคลมป์ลิ่มที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีสามารถป้องกันการเข้าของความชื้นและสารเคมีปกป้องตัวนำและฉนวนจากความเสียหาย
กรณีศึกษา
ในเครือข่ายการกระจายพลังงานชายฝั่ง บริษัท ยูทิลิตี้แทนที่ฉนวนประเภทหมุดแบบพอร์ซเลนเก่าบางส่วนด้วยฉนวนประเภทโพลิเมอร์พิน หลังจากผ่านไปหลายปีของการผ่าตัดพบว่าฉนวนโพลีเมอร์มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในแง่ของความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมี ฉนวนพอร์ซเลนมีสัญญาณที่มองเห็นได้ของการพังทลายของพื้นผิวและการสะสมของเกลือในขณะที่ฉนวนโพลีเมอร์ยังคงอยู่ในสภาพดีโดยมีความเสียหายน้อยที่สุดจากสภาพแวดล้อมสเปรย์เกลือ
ในเขตอุตสาหกรรมที่มีมลพิษในระดับสูงของซัลเฟอร์ไดออกไซด์สายส่งพลังงานโดยใช้ฉนวนประเภทพินพอร์ซเลนที่มีการรักษาพื้นผิวพิเศษมีความต้านทานค่อนข้างดีต่อการกัดกร่อนของกรด การรักษาพื้นผิวช่วยชะลออัตราการกัดกร่อนแม้ว่าการเสื่อมสภาพของพื้นผิวเล็กน้อยยังคงถูกสังเกตหลังจากได้รับระยะยาว
บทสรุป
ฉนวนประเภท PIN สามารถมีระดับความต้านทานต่อการกัดกร่อนทางเคมีที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้และสภาพแวดล้อมทางเคมีที่เฉพาะเจาะจง ฉนวนพอร์ซเลนมีความต้านทานทั่วไปที่ดี แต่อาจเสี่ยงต่อการสัมผัสกับกรดที่แข็งแรงหรืออัลคาลิสในระยะยาว ฉนวนพอลิเมอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ทำจากยางซิลิโคนโดยทั่วไปจะมีความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมีที่ดีกว่าและการชอบน้ำ
อุปกรณ์เสริมเช่น Hot - Dip Galvanizing Bolts และ Clamps ลิ่มฉนวนยังช่วยให้ความต้านทานการกัดกร่อนโดยรวมของระบบฉนวน การตรวจสอบและบำรุงรักษาเป็นประจำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพระยะยาวของฉนวนประเภทพินในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับฉนวนประเภทพินคุณภาพสูงพร้อมความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมีที่ยอดเยี่ยมโปรดติดต่อเราเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมและเพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการค้นหาโซลูชั่นที่ดีที่สุดสำหรับระบบพลังงานไฟฟ้าของคุณ
การอ้างอิง
- Grover, IK, & Swaminathan, M. (2013) วิศวกรรมแรงดันสูง: พื้นฐานและแอปพลิเคชัน ไวลีย์
- โบรชัวร์ Cigre 668. (2016) ฉนวนพอลิเมอร์สำหรับสายเหนือศีรษะ: รัฐ - จาก - - ศิลปะและความท้าทายในอนาคต
- IEEE STD 1562 - 2007 คู่มือ IEEE สำหรับการประยุกต์ใช้ฉนวนพอลิเมอร์บนสายส่งค่าใช้จ่าย
