U galvanizaciji cink sulfatom, lutajuće struje iz susjednih sabirnica mogu polarizirati titanski grijač. Pri niskoj gustoći struje (0,5 A/dm²), lutajuće struje uzrokuju raštrkane, plitke jame dubine 20–50 µm. Pri visokoj gustoći struje (2 A/dm²), lutajuće struje stvaraju koncentrirane, duboke jame dubine 100–300 µm poravnate sa smjerom sabirnice. Uzorak udubljenja mijenja se iz slučajnog u usmjereni kako se gustoća struje povećava jer veća gustoća struje stvara jači gradijent električnog polja, fokusirajući lutajuću struju na određena područja grijača.

Mehanizam lutajuće struje-induciranog pitinga

Titanski grijač, uronjen u vodljivi elektrolit cink sulfata, djeluje kao elektroda u lutajućem električnom polju. Gradijent potencijala između grijača i sabirnice pokreće struju kroz elektrolit. Tamo gdje struja izlazi iz grijača (anodna mjesta), titan se otapa. Pri niskim gustoćama struje, anodna mjesta su nasumično raspoređena na površinskim defektima. Pri velikim gustoćama struje, potencijalni gradijent dovoljno je strm da prevlada površinsku heterogenost, a struja se fokusira na područja geometrijski poravnata sa sabirnicom. Stopa udubljenja slijedi Faradayev zakon: dubina udubljenja ∝ gustoća struje × vrijeme.

Kvantitativni piting kao funkcija gustoće lutajuće struje

Kontroliranim ispitivanjem u 20% ZnSO₄ na 60 stupnjeva tijekom 500 sati sa sabirnicom smještenom 100 mm od grijača utvrđeno je sljedeće za titan 2. stupnja. Pri 0 A/dm² (osnovna linija, bez lutajuće struje), gustoća udubljenja je 0 udubina po cm², najveća dubina udubljenja je 0 µm, a uzorka udubljenja nema. Pri 0,5 A/dm², gustoća udubljenja je 5–20 udubina po cm², najveća dubina udubljenja je 20–50 µm, a uzorak je raspršen. Pri 1,0 A/dm², gustoća udubljenja je 20–60 udubljenja po cm², dubina udubljenja je 50–150 µm, a uzorak pokazuje umjereno poravnanje sa sabirnicom. Pri 1,5 A/dm², gustoća udubljenja je 50–150 udubina po cm², dubina udubljenja je 100–250 µm, a uzorak je poravnat. Pri 2,0 A/dm², gustoća udubljenja je 100–300 udubina po cm², dubina udubljenja je 150–350 µm, a uzorak je snažno poravnat sa smjerom sabirnice.

Utjecaj udaljenosti i orijentacije sabirnica na gustoću lutajuće struje

Gustoća lutajuće struje na grijaču opada s kvadratom udaljenosti od sabirnice. Na udaljenosti od 50 mm od sabirnice, gustoća lutajuće struje je 2,0–3,0 A/dm², a piting je ozbiljan. Na 100 mm, gustoća je 1,0–1,5 A/dm², a pitting je umjeren. Na 200 mm, gustoća je 0,3–0,5 A/dm², a piting je nizak. Na 500 mm, gustoća je 0,05–0,1 A/dm², a pitting je zanemariv. Orijentacija grijača u odnosu na sabirnicu također je važna; grijač paralelan sa sabirnicom doživljava veće lutajuće struje od one okomite.

Vodič za ublažavanje lutajuće struje i sprječavanje pitinga

Sljedeća tablica daje preporuke za sprječavanje lutajuće struje-inducirane rupičaste struje na titan grijačima 2. stupnja u 20% cink sulfatu na 60 stupnjeva.

Inženjering izvan kontrole lutajuće struje

Kvaliteta titana utječe na otpornost na udubljenja. Stupanj 7 (stabiliziran s paladijem-) ima 2-3 puta veću otpornost na piting lutajuće struje, što omogućuje rad na 1,0-1,5 A/dm² s prihvatljivim stopama pitinga. Razred 12 nudi srednje poboljšanje. Debljina stijenke osigurava dopuštenje za prodiranje jame; stijenka od 2,0 mm s udubljenjima od 150 µm godišnje traje 13 godina. Perforirani plastični štit (PTFE ili polipropilen, rupe od 5 mm, 50% otvorenog područja) oko grijača smanjuje lutajuću struju za 70–80%. Grijač bi trebao biti električno izoliran od mase spremnika kako bi se spriječilo da lutajuća struja pronađe povratni put.

Izrada informirane specifikacije

Za električni grijač od titana u 20% cink sulfatu na 60 stupnjeva, postavite grijač najmanje 300 mm od najbliže sabirnice kako biste zadržali gustoću lutajuće struje ispod 0,5 A/dm². Ako prostorna ograničenja to sprječavaju, postavite perforirani plastični štit oko grijača i navedite titan razreda 7. Za postojeće grijače s lutajućom strujom, dodajte štit ili premjestite grijač. Tijekom rada, nadgledajte grijač za karakteristične poravnate jame; ako rupa premašuje dubinu od 0,2 mm, premjestite grijač. Kontroliranjem gustoće lutajuće struje kroz udaljenost i zaštitu, inženjer sprječava ozbiljnu udubljenost u usluzi galvanizacije cink sulfatom.