Как обеспечить надежное заземление

Утверждение о том, что заземление имеет важное значение при нанесении порошковых покрытий, — это одно из самых распространенных преуменьшений. Надежное заземление имеет первостепенное значение для обеспечения безопасных условий нанесения порошковых покрытий, а также эффективности переноса при первом проходе.

Что касается безопасности, широко применяемый стандарт NFPA 33 гласит: “Все электропроводные объекты в зоне распыления, за исключением объектов, которые согласно технологическому процессу должны находиться под высоким напряжением, должны быть присоединены к контуру заземления с сопротивлением не более 106 Ом (1 МОм)”. Это говорит о том, что согласно стандарту NFPA 33 следует обеспечить надежное присоединение детали к заземлителю. С учетом только одного этого предложения, любой специалист по нанесению порошковых покрытий, который использует грязные крюки или грязный конвейер, или вообще не подключает провод заземления, нарушает это правило, если сопротивление заземлению выше 1 МОм.

Если оставить в стороне нарушение правил, то наличие правильно спроектированной и эксплуатируемой системы заземления существенно повлияет на ваш процесс нанесения порошковых покрытий. Опубликовано бесчисленное количество статей о важном значении правильно заземленных деталей, поступающих на окраску. В большинстве этих работ отмечается, что эффективность переноса при первом проходе зависит от глухозаземленного контура для покрываемой детали. Одна из лучших статей, когда-либо написанных о заземлении, — это статья Тома Фрумана в журнале Powder Coating под названием “Заземление нельзя переоценить”. Я всегда ношу с собой копию этой статьи, когда посещаю заказчиков. Есть также революционное инженерное исследование, проведенное компанией Kolene Corp., о влиянии плохого заземления на однородность покрытия. В этом исследовании говорится, что по мере ухудшения состояния заземления детали, то же самое происходит и с качеством пленкообразования.

Итак, что такое надежное заземление? Как его измерить? Как определить надежную систему заземления?

Очевидно, согласно правилам, мы должны обеспечить, чтобы все электропроводящие материалы в рамках процесса нанесения порошкового покрытия, которые специально не предназначены для работы под высоким напряжением, были соединены с системой заземления меньше 1 МОм. Так можно рассматривать заземление с точки зрения безопасности. Если мы посмотрим на заземление с точки зрения процесса, то получится, что благодаря нулевому сопротивлению заземлению мы хотим получить оптимальную эффективность переноса при первом проходе.

Рекомендуется измерять заземление с помощью мегаомметра. Это не обычный вольтомметр, представленный во всех магазинах, или любой другой низковольтный прибор для контроля целостности цепи. Разница заключается в том, что низковольтные устройства работают при таком низком напряжении, что они не могут обеспечить необходимые показания. Другими словами, ложные показания высокого сопротивления на вольтомметре будут появляться чаще, чем показания, полученные с помощью мегаомметра, который работает при 500 В и выше. Покупка высококачественного мегаомметра и его регулярное использование для определения состояния заземляющего контура позволит повысить эффективность переноса и качество покрытий.

Правильно спроектированная система заземления для процесса нанесения порошкового покрытия всегда начинается с медного заземляющего стержня (3/4 дюйма диаметром) длиной минимум 8 футов, который следует размещать за пределами здания на участке с высокой вероятностью влажной почвы. Обеспечит ли это высокое качество заземления? Не факт. Но влажная почва проводит электрический ток эффективнее и быстрее, чем сухая. Эффективен ли ваш заземляющий стержень? Установите рядом еще один заземляющий стержень примерно в 2 футах от первого и измерьте сопротивление между ними. Если сопротивление равно нулю (или очень низкое), можете быть вполне уверенны, что ваш заземляющий стержень эффективен. В противном случае, лучше установить заземляющий стержень в другом месте. Если вам повезло оказаться на участке с высоким уровнем грунтовых вод, подойдет любое место.

После установки заземляющего стержня рекомендуется провести медную проволоку сортамента 8 от заземляющего стержня непосредственно к покрываемой детали. Используйте одобренный зажим для соединения заземляющего стержня. В идеальном мире мы бы провели провод непосредственно к детали, но на практике это не всегда возможно. Важно, чтобы провод от заземляющего стержня до распылительной камеры был непрерывным. Если необходим соединительный стык, убедитесь, что соединения надежны. Соединение заземления и покрываемых деталей зависит от того, как вы обрабатываете детали.

Если детали покрывают партиями, с использованием ручного конвейера или тележек, лучше всего присоединить заземляющий провод с помощью сверхпрочного пружинного зажима к отдельным деталям или к тележке.

Если вы подключаетесь к тележке, убедитесь в отсутствии препятствий для заземления самих деталей. Препятствием могут служить непроводящие соединения, например, уже покрытые крюки, или неметаллические материалы, используемые в качестве крюков.   Не обманывайте себя, полагая, что ваши детали пробьются через окрашенный крюк. Это не так. Либо регулярно удаляйте покрытие с крюка (после каждой пары циклов), либо используйте инструмент типа Dremel для шлифовки покрытия, чтобы обеспечить непосредственный контакт металлов между крюком, заземлителем и деталью.

Если детали покрываются на непрерывном конвейере, вы должны обеспечить беспрепятственный контур заземления к детали. Опять же, крюки служат основными проводниками заземления и должны быть очищены от покрытия. Лучший способ обеспечить заземление крюка — это использование резиновых штанг снаружи камеры. Резиновая штанга подсоединяется непосредственно к проводу, идущему от заземляющего стержня, и располагается так, чтобы крюки контактировали с ней при прохождении через зону распыления в камере. Это обеспечивает контакт системы заземления с деталями без ухудшения характеристик, которое могло бы произойти, если бы использовалось заземление через сам конвейер. Если использовать резиновую штангу невозможно, присоединение заземляющего провода к конвейеру в зоне распыления должно предусматривать заземляющий контур, который следует проверить с помощью мегаомметра.

При проектировании системы заземления можно представить его как водопроводную линию, а присоединения — как возможные места утечки или засорения, которые требуют особого внимания. Сократите до минимума количество соединений, потенциальных утечек и препятствий для протекания тока.

Необходимо проводить регулярные проверки и испытания заземляющего контура. В противном случае вы не сможете быть уверенны, надежно ли заземление. Провода перерезаются, соединения выходят из строя, а медь, к сожалению, могут украсть. Все это приводит к потере заземления.

Слишком часто я слышу: “Мне приходится отказываться от некоторых мероприятий, необходимых для надежного заземления, например, удаления покрытия с крюков”. На что я отвечаю: «Вы не можете себе это позволить».

Джон Коул — дипломированный инженер и президент компании Parker Ionics.

Сайт: http://www.parkerionics.com.