Oxidatie door Ionisatie

Ik heb van een leverancier van onze 20 kV sleepring bakken een interessante stelling gekregen. Het gehele koperwerk van de sleepring bak en de bouten waren in een half jaar geoxideerd. Nu ben ik ervan overtuigd dat dit door water in de sleepringen bak gekomen is, maar de leverancier kwam met een andere verklaring, namelijk door ionisatie. (Leverancier heeft als laatste een modificatie aan de bak uitgevoerd waarbij er vier gaten in geboord zijn en heeft er dus belang bij om een andere reden te vinden dan roest door water).

Nu wou ik het verhaal van de leverancier niet gelijk naar het land der fabelen verwijzen en ben ik gaan uitzoeken naar eventuele mogelijkheden waardoor ionisatie voor oxidatie zou kunnen zorgen. Uiteindelijk is het beste wat ik kan verzinnen ozon vorming door gehele of gedeeltelijke ontlading. Gehele ontlading is voor mij uitgesloten, dan hadden mijn beveiligingen wel aangesproken, maar gedeeltelijke ontlading zou op zich een oorzaak kunnen zijn. Op de aansluitingen van de kabels zijn witte kristallen te zien die kenmerkend zijn voor deel ontladingen.

Nu heb ik sterk mijn twijfels dat deel ontladingen dusdanige hoeveelheden ozon kunnen veroorzaken dat dit zoveel roest geeft in een half jaar. Ik heb sleepring bakken met ergere deel ontladingsverschijnselen zonder roestvorming. Daarnaast zou ik bij ernstige problemen eerder verwachten dat de isolatie het begeeft dan dat het koper verroest.

Nu was ik erg benieuwd of een van jullie andere inzichten hebben, is er wel een proces waarbij ionisatie in een sleepring bak voor roest vorming kan zorgen of zou deel ontlading daadwerkelijk de oorzaak kunnen zijn? De water oorzaak blijft voor mij uiteraard de sterkste, maar ik ben erg benieuwd hoe sterk de claim van mijn leverancier is

Hieronder een foto van de sleepringen bak. Deze worden gebruikt bij onze kranen en voeren 20 kV. De kleine grijzen doos die je in het midden vastgetyraped ziet, is van de glasvezel.
http://i66.tinypic.com/33wrtcx.jpg
Voor de bezorgde meelezer, zowel de sleepringen als de beide eindsluitingen worden geheel vervangen en de bak gaat de komende tijd regelmatig gecontroleerd worden.

ik weet niet, maar ionisatie geeft toch geen groene koperoxide af?

de meest rechter sleepring heeft minder oxidatie, maar wel veel meer zwart poeder van de borstels eronder liggen. de 3 linkse hebben meer oxidatie maar minder zwart poeder eronder. er zit ook een roestig stuk ijzer in, dus vocht door gaten in de behuizing lijkt me waarschijnlijker.

bepaalde poetsmiddelen geven ook oxidatie af op koper, vaak zwart. bij vleesverwerkers zie je dat na een half jaar vaak al.

[Bericht gewijzigd door testman op (15%)]

Het zwarte poeder is gewoon kool van de borstels, dat is op zich geen vreemd beeld na een half jaar.

En voor mijn gevoel kan je inderdaad geen koperroest krijgen van ionisatie, maar ik was benieuwd of ik iets over het hoofd zie, vandaar mijn vraag ;)

Het lijkt me sterk. Het ligt er natuurlijk sterk aan welke gassen bij ionisatie betrokken zijn. Maar volgens mij haalt het eerder roest/troep weg dan dat het dat veroorzaakt. Metalen kun je schoonmaken in een ionisatiekamer - maar dan wel met de juiste gassen. Als er oxidatie optreedt zal dat verdampen, niet een laag oxides vormen. Maar wat doen de nabijheid van vocht en water?

Wat doe je trouwens dat je 20kV nodig hebt?

Ik denk elektrostatisch verfspuiten....?

Overigens is koper-II oxide zwart; koper-I oxide is rood

Kopergroen zijn zouten van koper, meestal koperchloride, -sulfaat, of -carbonaat.

Uit de wiki : Ozon is een sterke oxidator.
Ik denk dat 't belangrijk is dat er een beetje ventilatie in die kasten is. Gewoonlijk is het zo, dat als het een beetje staat te ioniseren, het in ene keer heel hard kan gaan, en dan doet 't boem.
Ik heb eens een schakelaarcel gezien, daar had de eindsluiting staan pruttelen. (GPLK, ziet er anders uit dan die eindsluitingen in deze kast)
Daar wil je niet bij staan als het fout gaat, alle geaarde metalen opjecten in zo'n ruimte zitten na zo'n klap onder de brandsporen.
Maar als je vochtindringing verdenkt, zijn daar sporen, aanwijzingen voor?

Het feit dat het e.e.a. is geoxideerd is op zich toch niet erg, of is er veel materiaal van de sleepringen verdwenen?

Normaliter vormen iig de groene koperzouten een beschermlaag om het koper zodat het niet of nauwelijks verder oxideert.

Deze sleepring bak is een voeding van een container kraan. Deze heeft een (piek) vermogen van zo'n 4 MW, vandaar de 20 kV. Ik heb zo'n 70 vergelijkbare bakken, waarbij dit de enige is met de problemen op deze schaal. Alle bakken hebben een eigen verwarming en normaal gesproken houdt een elektrisch veld ook vocht weg. Mijn vermoeden is nog steeds een overdaad aan water, maar ik wil gewoon zeker weten of dat wat de leverancier zegt onzin is om onder zijn verantwoordelijkheid uit te komen of dat het iets is waar ik rekening mee moet houden.

Het groene koperoxide is op zich niet zo erg, op het contactvlak wordt dat toch weg geschuurd door de borstels. Grote probleem is dat ook de bouten weg roesten. Als je de linker fase bekijkt, zie je dat de boutkop er al af ligt en je ziet dat de aardverbinding helemaal links al los zit. We waren er dus net op tijd bij.

En de gevolgen van ionisatie zijn uiteindelijke de oorzaak van het probleem ;) Bij een andere bak hadden we ionisatie wat uiteindelijk een kortsluiting vormde, waarna de deksel van de bak werd gelanceerd en 20 meter naar beneden viel. Vandaar dat de dikke kettingen die je links ziet later zijn toegevoegd door de leverancier. Laat daar nou net de waterlekkage van komen.

ALS er extra electronen rondvliegen, dan KAN je interessante chemische reacties krijgen. Zo kan het (anders ongebruikelijke) ozon ontstaan.

Het idee is dat de loslopende elektronen op een atoom gaan zitten wat ineens HEEL graag van z'n extra elektron af wil. Dit kan onverwachte reacties veroorzaken of versnellen.

Maar of dat hier het geval is... Als het 69x gewoon goed gaat, waarom gaat het hier dan fout?

In het magneethuis van bijv. mijn Lucas magneetonstekingen zit wel degelijk een ventilatiegaatje om ozon kwijt te raken (en evt. vocht). Bij competitiemagneten zit er een buisje op met een slang naar boven zodat ook onder natte omstandigheden de ventilatie intact blijft. De contactpuntjes produceren nogal wat ozon. De ozon kan bij mijn weten corrosie van de lagertjes veroorzaken en de isolatie van de wikkelingen aantasten.
Albert

Met apparatuur die pseudo-waterdicht is afgesloten heb je meestal de grootste kans op corrosie/schimmel en andere vervelende zaken.
Bij wijzigende luchtdruk en -temperatuur komt er waterdamp naar binnen, die vervolgens moeilijk weer weg kan en bij koeler worden slaat dat neer...
Met apparatuur die goed ventileert heb je veel minder problemen. (hermetisch droog afsluiten werkt natuurlijk ook prima)

Op 3 mei 2017 06:21:32 schreef Gringo:
...Ik heb zo'n 70 vergelijkbare bakken, waarbij dit de enige is met de problemen op deze schaal....

...Bij een andere bak hadden we ionisatie wat uiteindelijk een kortsluiting vormde, waarna de deksel van de bak werd gelanceerd en 20 meter naar beneden viel. Vandaar dat de dikke kettingen die je links ziet later zijn toegevoegd door de leverancier. Laat daar nou net de waterlekkage van komen.

Er waren dus al problemen met ionisatie. De leverancier heeft in ieder geval een ernstig veiligheidsprobleem proberen te verhelpen: het vallen van een zware deksel. Misschien is daardoor een nieuw probleem ontstaan, misschien ook niet.
Het veiligheidsprobleem was jullie probleem, ik weet niet hoe verstandig het is om het probleem nu door te schuiven. Ik zou zelf eerder denken aan het gezamenlijk komen tot het vinden een veilige oplossing van de huidige problemen in plaats van een schuldige te zoeken. Of het nou aan water of ozon ligt: het blijft jullie probleem natuurlijk. Als er in een sfeer ontstaat waar zondebokken gezocht worden draagt dat zeker nooit bij aan de veiligheid in de toekomst!

Effe reageren als chemicus. Ozon O3 is een agressieve vorm van Zuurstof O2. Dus meer oxidatie ligt voor de hand. Daarnaast maken sleepringen het Cu (koper) vrij van de ietwat beschermende Cu-oxide-laag en reageren die 2 lekker op elkaar.

Zou? inspuiten met bijv. siliconen-olie/vaseline misschien helpen?

En ja koper(II)oxide is zwart en koper(I)oxide rood (zie je zelden buiten) , maar meestal is het een molekuul met OH-(hydoxide), CO32-(carbonaat) en kristalwater dat de groene uitslag geeft op buiten-producten met koper.

Op 3 mei 2017 13:55:11 schreef Arco:
Met apparatuur die pseudo-waterdicht is afgesloten heb je meestal de grootste kans op corrosie/schimmel en andere vervelende zaken.
Bij wijzigende luchtdruk en -temperatuur komt er waterdamp naar binnen, die vervolgens moeilijk weer weg kan en bij koeler worden slaat dat neer...
Met apparatuur die goed ventileert heb je veel minder problemen. (hermetisch droog afsluiten werkt natuurlijk ook prima)

Goed ventileren is bij ons aan zee niet echt een optie, de bakken zijn als het goed is dicht, met onderin een ventiel eventueel vocht dat toch ontstaat te laten weglopen en met een verwarming erin om hem warmer te houden dan de buitenlucht. Daarnaast is houdt een elektrisch veld natuurlijk ook gewoon vocht buiten. Normaal gesproken is dit voldoende, bij deze bak liep het echter letterlijk via de zijkanten naar beneden.

Op 3 mei 2017 17:00:46 schreef GJ_:
[...]
Er waren dus al problemen met ionisatie. De leverancier heeft in ieder geval een ernstig veiligheidsprobleem proberen te verhelpen: het vallen van een zware deksel. Misschien is daardoor een nieuw probleem ontstaan, misschien ook niet.
Het veiligheidsprobleem was jullie probleem, ik weet niet hoe verstandig het is om het probleem nu door te schuiven. Ik zou zelf eerder denken aan het gezamenlijk komen tot het vinden een veilige oplossing van de huidige problemen in plaats van een schuldige te zoeken. Of het nou aan water of ozon ligt: het blijft jullie probleem natuurlijk. Als er in een sfeer ontstaat waar zondebokken gezocht worden draagt dat zeker nooit bij aan de veiligheid in de toekomst!

Ik ben het qua veiligheid niet met je eens. De leverancier zegt een bepaalde kortsluitvastheid te garanderen en als dat in de praktijk niet zo blijkt te zijn, dient hij dit op te lossen. Zeker als het zoals in dit geval nog in de garantie periode van de bakken ligt. Ik zie dit niet als een extra service, maar ik voel me eigenlijk belazerd dat ze me een bak hebben verkocht met eigenschappen die het niet waar kan maken en waar mijn personeel een potentieel risico heeft gelopen.

Ook in het zondebokken zoeken kan ik me absoluut niet vinden, vanuit ons bedrijf is er voorgesteld om de kosten te delen, ondanks dat er voor mij onomstotelijk vast staat dat water in de bak de oorzaak is geweest en dat de leverancier hier verantwoordelijk voor is. De kosten van het eerste herstel en de stilstand tijd van de kraan hebben we daarbij buiten beschouwing gelaten. Vervolgens probeert de leverancier zich in allerlei bochten probeert te wringen om onder zijn verantwoordelijkheid uit te komen door te claimen dat in een sleepringen bak waar het water nog op de bodem ligt, de oorzaak daar niet ligt, maar bij ionisatie. Het zondebokken zoeken ligt in dit geval echt bij de leverancier, ons belang is een veilige en productieve terminal en die kunnen we alleen in goede samenwerking bereiken.

Ik heb er als IV'er sowieso niks aan om mijn leveranciers uit te knijpen, ik heb liever dat ze rustig en secuur hun werk doen, dan dat ze het er voor een habbekrats in rammen. Geld is voor mij sowieso een factor die veel minder van belang is dan veiligheid. Als iemand het deksel op zijn hoofd krijg, sta ik als IV'er aan zowel zijn vrouw als aan de rechter uit te leggen waarom Pietje niet meer thuis komt. Als ik over mijn budget heen ga sta ik tegen over mijn manager uit te leggen waar het geldt gebleven is. Van het tweede krijg ik geen slapeloze nachten, van het eerste wel.

Aan zee is ventileren inderdaad niet zo'n goed idee... ;)
Ventiel onderin heeft weinig nut tegen corrosie en condens, alleen tegen 'staand' water om dat af te voeren.
(Als er water onderin staat is dat gevormd uit condensatie op het binnenwerk, en heeft dat zijn corroderende werk al gedaan...)

Op 3 mei 2017 19:02:33 schreef Gringo: Ik ben het qua veiligheid niet met je eens.

Nou ja, van gebakkelei word het nooit veiliger.

Maar goed, er is dus al het een en ander overeen gekomen, de kosten worden gedeeld. Als een partij, de leverancier kennelijk in dit geval, alsnog gaat wringen is dat een slechte ontwikkeling. Je loopt zo het risico op een "gevecht" met alleen verliezers.

En voor jullie betekend dat altijd een veiligheidsprobleem en productieverlies.

Tegen vocht: koelkast principe. Een koelpaneel in je kast die koud wordt. Daar condenseert water op en dat laat je via een pijpje achter weglopen. Dus bijna geen luchtvermenging en toch droog.

Koelplaatjes kun je maken met een Peltier-element.

Of je neem een compressor met filters en luchtdroger erachter en laat die een beetje overdruk in je kast blazen, heel klein beetje.

Wat is het verschil/zijn de verschillen tussen deze sleepringbak en de overige bakken?

Dat is inderdaad de belangrijkste vraag van het topic, en aangezien er meer bakken zijn kan er experimenteel bepaald worden wat er fout gaat en wat de oplossing is.

Is er geen mogelijkheid om een en ander te monitoren in de bak(ken)?

Denk aan temperatuur, vocht, ozon(?),...

Maar misschien is dit niet zo simpel in een 20kV-omgeving, ik heb daar geen ervaring mee.

@GJ, helemaal mee eens, dit is voor geen van de partijen goed. De monteurs die bij ons komen, krijgen bijvoorbeeld instructie mee om zo min mogelijk tegen ons te zeggen, zodat er vanuit het hoofdkantoor altijd nog een ander verhaal verzonnen kan worden. Ik hoop dat we het garantie gedeelte snel achter de rug hebben en we gewoon een service overeenkomst kunnen afsluiten. Dan is er voor hun ook meer belang, namelijk het geld dat ze verdienen in plaats van extra kosten op een project dat ze al dachten te hebben afgesloten.

@ohm pi, alle bakken hebben de aanpassing gehad, al heb ik het idee dat bij de andere er draadeinden op een plaat waren gelast en deze als buitenste afsluiting waren gebruikt en ze bij deze een plaat met bouten door en door hebben gebruikt. Daarnaast staat deze kraan met twee andere kranen op onze korte kade, waardoor de sleepring bakken 90 graden gedraaid staan ten opzicht van de andere kranen. Deze beugels staan op het oosten gericht, terwijl naar het noorden gericht zijn. Op de Maasvlakte kan dat een groot verschil maken. De andere twee kranen hebben overigens geen problemen, dus het kan wel, maar het is kennelijk wat kritischer.

@Hoeben, interessante oplossing. Voor deze toepassing wat over done, daar zou gewoon verwarming en goede afdichting voldoende moeten zijn, maar handig om in het achterhoofd te houden als ik de problemen ergens anders tegen kom.

@Evelo, qua monitoring doen we dit visueel. Om het half jaar controleren we de sleepringen bakken en halen we het koolstof eruit. De foto die je ziet is dan ook het werk van een half jaar, een half jaar geleden geen roest. We hebben bij onze acculaders (volledig elektrische terminal, we hebben er nogal wat) wel vocht problemen gehad, ook van condens. Daar zijn we aan de gang gegaan met luchtvochtigheidsmeter, temperatuurmeters en afscherming. Daar bleek het probleem te zitten in de acculaders die naar het zuiden gericht stonden. Middels schotten om de luchtflow aan te passen hebben we dat toen kunnen oplossen.

als die bakken gewoon in de open lucht staan, kan regen ook een reden zijn. een bak die in de zon staat maar door regen snel wordt afgekoeld, zal sneller condenswater gaan vergaren. regen uit het oosten icm die wind, kan weleens aan de grond van die problemen liggen.

Alle bakken hebben een eigen verwarming

Ik neem aan dat die bakken niet geisoleerd zijn? Dan heb je een redelijk vermogen nodig om de temperatuur zinvol te verhogen...
(een fan kan ook helpen om de luchtstroom in de kast gaande te houden)

Zo, de sleepringen bak is weer in zijn oude glorie hersteld.

@Arco, Er schat dat het verwarminkje zo'n 500W is. Niet heel erg schokkend, maar kennelijk voldoende.

Gezien de bak nu weer hetzelfde is als de andere bakken, verwacht ik nu geen problemen meer. Wel zal ik hem de komende tijd nog extra in de gaten houden.

http://i65.tinypic.com/30c6m8l.jpghttp://i68.tinypic.com/2hqvtvo.jpg

Zonder dat ik welles of nietes ga roepen raad ik je aan om bij de leverancier informatie op te vragen over dit fenomeen. Deze documentatie mag zowel van de leverancier als van een externe partij zijn, maar het moet wel gerichte informatie zijn.

Een leverancier van industriële apparatuur moet gewoon een goed verhaal hebben, het is geen consumentenrommel waar je het over hebt.

Oja, in dit verhaal ga ik er vanuit dat de leverancier de fabrikant is. Een fabrikant weet vaak iets meer dan een dozenschuiver.