ٹائٹینیم شیتھڈ ہیٹر کا الیکٹریکل گراؤنڈنگ طریقہ (غیر زمینی، ایک-اینڈ گراؤنڈ، یا سینٹر-ٹیپ گراؤنڈ) کنڈکٹیو الیکٹرولائٹ (مثلاً 5% NaCl) میں آوارہ کرنٹ سنکنرن کے خطرے کو کیسے متاثر کرتا ہے؟

کنڈکٹیو الیکٹرولائٹس کے لیے گراؤنڈنگ ڈیزائن میں بنیادی تجارت
کنڈکٹیو الیکٹرولائٹس (5% NaCl نمکین پانی، سمندری پانی یا پتلا تیزاب) میں ٹائٹینیم کے بند ہیٹر اس وقت آوارہ کرنٹ کا شکار ہو سکتے ہیں جب برقی گراؤنڈ غیر مطلوبہ کرنٹ چینلز بناتا ہے۔ اگر میان ٹینک یا محلول سے مختلف برقی صلاحیت پر ہے، تو آوارہ کرنٹ ہیٹر شیٹ سے الیکٹرولائٹ کے ذریعے زمین پر بہے گا۔ گراؤنڈنگ اسکیم پر منحصر ہے، ٹائٹینیم میان یا تو ایک اینوڈ (کوروڈ) یا کیتھوڈ (محفوظ) ہوگا۔ تین عام گراؤنڈنگ کنفیگریشنز ہیں: بے بنیاد (تیرتی ہوئی)، ایک اینڈ گراؤنڈ (جنکشن باکس پر زمین سے جڑی میان) اور سینٹر-ٹیپ گراؤنڈ (اندرونی مزاحمتی تار سینٹر پوائنٹ گراؤنڈ)۔ ہر ایک طریقہ کے نتیجے میں میان کی لمبائی پر الگ ممکنہ تقسیم ہوتی ہے اور یہ آوارہ موجودہ سنکنرن کے مقام اور شدت کو متاثر کرتا ہے۔ الیکٹرو کیمیکل ڈرائیونگ پاور دیوار کی موٹائی سے متاثر نہیں ہوتی ہے، حالانکہ سنکنرن شروع ہونے کے بعد سوراخ کرنے کا وقت متاثر ہوگا۔

مکینیکل سالمیت پر اثر: انوڈک زونز، بھٹکتے ہوئے موجودہ راستے
ایک غیر زمینی ہیٹر میں (میان کو برقی طور پر زمین سے الگ کیا جاتا ہے)، آوارہ کرنٹ کے لیے کوئی بند سرکٹ نہیں ہوتا ہے اور ٹائٹینیم میان الیکٹرولائٹ کے کھلے-سرکٹ پوٹینشل کو لے لیتا ہے (5% NaCl میں تقریباً −0.2 V بمقابلہ Ag/AgCl)۔ کوئی آوارہ کرنٹ نہیں ہے کیونکہ کرنٹ کے بہنے کا کوئی راستہ نہیں ہے۔ تاہم جامد چارج بن سکتا ہے اور آتش گیر ماحول میں چنگاری کا خطرہ بن سکتا ہے۔

ون اینڈ گراؤنڈڈ ہیٹر (جنکشن باکس اینڈ پر گراونڈ) میں، گراؤنڈ اینڈ 0 V پر ہوتا ہے اور ڈوبی ہوئی اینڈ الیکٹرولائٹ پوٹینشل پر تیرتی ہے۔ میان کی لمبائی کے ساتھ ایک میلان موجود ہوسکتا ہے۔ ڈوبی ہوئی سرے پر، کرنٹ الیکٹرولائٹ سے میان کی طرف بہتا ہے (کیتھوڈک ریجن، محفوظ) جبکہ گراؤنڈ اینڈ کرنٹ کی طرف میان سے الیکٹرولائٹ (انوڈک ریجن، کوروڈس) کی طرف بہتا ہے۔ انوڈک زون عام طور پر زمینی سرے سے 50-150 ملی میٹر کے فاصلے پر واقع ہوتا ہے۔ الیکٹرولائٹ چالکتا اور آوارہ وولٹیج کے لحاظ سے اس زون میں سنکنرن کی شرح 0.5-2.0 ملی میٹر/سال تک پہنچ سکتی ہے۔

سینٹر ٹیپ گراؤنڈ ہیٹر میں (یعنی اندرونی مزاحمتی تار کا درمیانی راستہ گراؤنڈ ہوتا ہے، لیکن میان نہیں) میان کو زمین سے الگ کیا جاتا ہے لیکن اندرونی تار گراؤنڈ ایک کپیسیٹیو کپلنگ پیدا کرتا ہے۔ AC آپریشن کے تحت چھوٹے کرنٹ (مائکرو ایمپس سے ملی ایمپس) MgO موصلیت سے ہو کر میان میں اور اس کے بعد الیکٹرولائٹ تک جاتے ہیں۔ یہ پوری میان کی سطح پر ایک معمولی مقدار میں آوارہ کرنٹ کا سبب بنتا ہے جس سے سالانہ 0.05-0.20 ملی میٹر کا عام سنکنرن پیدا ہوتا ہے۔

تھرمل کارکردگی پر اثر: کوئی براہ راست اثر نہیں
گرمی کی ترسیل اور تھرمل کارکردگی گراؤنڈنگ کے طریقہ کار سے آزاد ہے۔ الیکٹریکل گراؤنڈنگ میان کے ساتھ درجہ حرارت کی تقسیم کو متاثر نہیں کرتی ہے، جو کہ بجلی کی کثافت اور سیال کی حالتوں سے طے ہوتی ہے۔

تجارت-آف ترکیب: گراؤنڈنگ طریقہ بمقابلہ آوارہ موجودہ خطرہ
گراؤنڈ کرنے کا طریقہ انوڈک زون کا مقام عام سنکنرن کی شرح (ملی میٹر/سال) دیوار کی موٹائی (ملی میٹر) سروس کے خطرے کی سطح کے 5 سال کے لیے
تیرتا ہوا (بے بنیاد) کوئی نہیں 0.00 0.8 (صرف مکینیکل) کوئی نہیں (مگر جامد خطرہ)
ایک سرے پر گراؤنڈ (جنکشن باکس) گراؤنڈ اینڈ کے قریب (50-150 ملی میٹر) 0.5 - 2.0 ملی میٹر/سال 3.5 - 10.5 ملی میٹر اونچائی - ممکن نہیں
ڈائی الیکٹرک آئسولیشن + ایک سرہ گراؤنڈڈکوئی نہیں (اگر مناسب طریقے سے الگ تھلگ ہو) 0.00 0.8 ملی میٹر تنہائی: کوئی نہیں
میان تیرتی ہے (مرکز میں گراؤنڈ-نل
سینٹر ٹیپ گراؤنڈ + MgO نمی کنٹرول یونیفارم 0.02 - 0.05 ملی میٹر/سال 0.9 - 1.1 ملی میٹر قابل قبول
ڈائی الیکٹرک آئسولیشن کے بغیر ون اینڈ گراؤنڈنگ کنڈکٹیو الیکٹرولائٹس پر لاگو نہیں ہوتی، کیونکہ گراؤنڈڈ اینڈ کے قریب مقامی سنکنرن کی شرح 0.5 ملی میٹر فی سال سے زیادہ ہونے کی وجہ سے، جس کے لیے غیر عملی طور پر موٹی دیواروں کی ضرورت ہوتی ہے۔

دیوار کے پیچھے انجینئرنگ: ڈائی الیکٹرک آئسولیشن اور گراؤنڈنگ پریکٹسز
کنڈکٹیو الیکٹرولائٹس میں استعمال ہونے والے ٹائٹینیم انکیسڈ ہیٹر کے لیے، ترجیحی پریکٹس یہ ہے کہ زمینی خرابی کا پتہ لگانے کے ساتھ بے بنیاد (تیرتی) کام کیا جائے۔ ہیٹر کو PTFE یا PEEK gaskets اور آستینوں کے ذریعے ٹینک سے برقی طور پر موصل کیا جاتا ہے۔ گراؤنڈ فالٹ مانیٹر ایک انتباہ فراہم کرتا ہے جب لیکیج کرنٹ محفوظ حد تک پہنچ جاتا ہے (عام طور پر 5-30 ایم اے)۔ یہ مکمل طور پر آوارہ موجودہ سنکنرن کو ختم کرتا ہے۔

If the electrical code requires grounding (for example, for personnel safety), a dielectric union or insulated flange must be provided between the grounded junction box and tank on a one-end grounded heater. This avoids anodic sheath. The dielectric isolation shall be tested to a resistance of >500 VDC پر 100 MΩ۔ یا درمیان میں-تیرتی میان کے ساتھ ٹیپ گراؤنڈ کرنے سے ایک کنٹرول شدہ کم-سطح کا آوارہ کرنٹ ملتا ہے جو کم سنکنرن کا سبب بنتا ہے اگر MgO موصلیت خشک اور اچھی کوالٹی کی ہو۔

نتیجہ: GFCI ترجیحی-دیوار کی موٹائی کے ساتھ بے بنیاد ہونا غیر متعلقہ ہے
کنڈکٹو الیکٹرولائٹ (5% NaCl) میں ٹائٹینیم انکیسڈ ہیٹر کا برقی گراؤنڈنگ طریقہ آوارہ کرنٹ کے سنکنرن کے خطرے کا تعین کرتا ہے جو 5 سال کی زندگی حاصل کرنے کے لیے غیر عملی طور پر موٹی دیواروں کا مطالبہ کر سکتا ہے۔ ڈائی الیکٹرک آئسولیشن کے بغیر ایک اینڈ گراؤنڈنگ 0.5-2.0 ملی میٹر فی سال گراؤنڈڈ اینڈ کے قریب مقامی سنکنرن کی شرح کا باعث بنتی ہے، جس کی دیواروں کو 3.5-10.5 ملی میٹر-کی ضرورت ہوتی ہے جو ہیٹر ٹیوبوں کے لیے ممکن نہیں ہے۔ تصریح گراؤنڈ فالٹ سرکٹ انٹرپرٹر (GFCI) پروٹیکشن اور بڑھتے ہوئے فلینج پر ڈائی الیکٹرک آئسولیشن کے ساتھ بے بنیاد (تیرتے) ہیٹر کے لیے ہونی چاہیے۔ یہ آوارہ کرنٹ کو ہٹاتا ہے، جس سے دیوار کی عام موٹائی 1.0-1.2 ملی میٹر ہوتی ہے۔ اگر گراؤنڈنگ کی ضرورت ہو تو، ڈائی الیکٹرک یونین اور ون اینڈ گراؤنڈ لگائیں، یا اچھے معیار کے خشک MgO کے ساتھ سینٹر ٹیپ گراؤنڈ استعمال کریں۔ مینوفیکچرر کو گراؤنڈ کرنے کا طریقہ اور الیکٹرولائٹ چالکتا فراہم کریں اس بات کی تصدیق کرنے کے لیے کہ آوارہ کرنٹ کم ہو گیا ہے۔ دیوار کی موٹائی ایک ثانوی متغیر ہے، ڈیزائن کی اہم ضرورت آوارہ موجودہ روک تھام ہے۔