Las líneas de distribución a lo largo de la costa central de Vietnam tienen que lidiar con niebla salina y lluvia durante todo el año. Cuando el cliente de Da Nang vino a nuestro stand en la exposición, de lo que más habló no fue de los parámetros técnicos o el precio, sino del hecho de que sus-fusibles desconectables no podían durar dos años en el mar. En realidad, este problema es bastante común en las zonas costeras del sudeste asiático, pero cuando el cliente trajo fotografías reales y registros de mantenimiento y lo puso todo sobre la mesa, supimos que teníamos que tomárnoslo en serio.
Los fusibles de desconexión existentes-del cliente están instalados en líneas a menos de tres kilómetros de la costa. El viento marino transporta sal durante todo el año y, una vez que llega la temporada de lluvias, el equipo permanece húmedo día tras día. Las piezas galvanizadas comunes empiezan a desarrollar óxido blanco al cabo de dos años. Primero, aparece un producto de oxidación en polvo blanco en la superficie de los pernos y soportes; luego el óxido se abre paso más profundamente. Una vez que se consume la capa galvanizada, el acero base queda directamente expuesto y la corrosión se acelera aún más. El pivote del tubo portafusible es la pieza que más se mueve de todo el conjunto - cada operación de cierre y apertura gira alrededor de él. Una vez que el óxido de la sal entra en el espacio libre del buje, se acumula fricción. Cuando el fusible se cae, el mecanismo se atasca. El elemento fusible se funde pero el tubo permanece colgado allí, la corriente de falla no está aislada y el transformador detrás paga el precio. Luego, en días ventosos, el balanceo-inducido por el viento provoca vibraciones en el poste. El pivote oxidado, ya flojo en cierta dirección, deja que el tubo fusible se caiga solo y una línea en perfecto estado pierde repentinamente una fase. El cliente nos dijo que lidiar con este tipo de situación de "no cae cuando debería, cae cuando no debería" hace que sus equipos de mantenimiento se vuelvan locos.
La absorción de humedad en el tubo portafusible es otro problema oculto. Los tubos de papel fenólico tradicionales tienen un aislamiento y resistencia mecánica adecuados en ambientes secos, pero en las condiciones de alta-humedad a lo largo de la costa, el tubo de papel actúa como una esponja. Una vez que absorbe la humedad, la resistencia del aislamiento cae y aparecen pequeñas delaminaciones dentro de la pared del tubo. El gas de alta-temperatura y alta-presión generado durante el apagado del arco puede explotar desde estos puntos débiles y, en casos graves, el tubo simplemente explota. A primera vista parece una falla causada por un rayo o una sobrecarga, pero la causa principal es la disminución simultánea del aislamiento y la capacidad de extinción del arco-después de que el tubo de papel se humedece.
En la exposición le dimos al cliente una solución direccional. Estuvieron de acuerdo en que la dirección era correcta, pero dijeron que los detalles tendrían que resolverse más adelante. Lo primero que hicimos cuando regresamos fue llevar a nuestro personal de desarrollo de productos a una sala de reuniones y revisar el entorno operativo del cliente y las fotografías de fallas punto por punto para finalizar el plan.
La causa fundamental del problema de la oxidación es una falta de coincidencia entre los materiales y los grados de tratamiento de superficies, por un lado, y el medio ambiente, por el otro. Las piezas galvanizadas ordinarias dependen de la capa de zinc de sacrificio para proteger el metal base en condiciones neutras de niebla salina. Cuando la concentración de niebla salina es alta en la orilla del mar, el zinc se consume a un ritmo mucho más rápido y la oxidación blanca en dos años significa que la capa galvanizada prácticamente ha desaparecido. Entonces, el primer paso de nuestra solución fue mejorar el material de las piezas de hierro. El soporte de contacto superior, el soporte de contacto inferior, el pivote, el resorte y los pernos de fijación están todos cambiados a acero inoxidable, específicamente grado 316L, que contiene molibdeno. El molibdeno mejora significativamente la resistencia del acero inoxidable a la corrosión por picaduras en ambientes con cloruro. El pivote y el resorte reciben un tratamiento de pasivación adicional para formar una película pasiva densa en la superficie, agregando una capa adicional de protección. Para piezas estructurales grandes, como soportes, donde cambiar el material es menos práctico, mantenemos el galvanizado en caliente-pero aumentamos el espesor mínimo del recubrimiento en un grado en comparación con el estándar original. La prueba de niebla salina se amplía de las habituales 400 a 500 horas seguidas a 1000 horas, lo que garantiza al menos cinco años de vida protectora en un entorno costero.
La prueba-de humedad del tubo portafusible es la parte más crítica de toda la solución. Los tubos de papel fenólico son higroscópicos por naturaleza; pintar el exterior o envolverlos no puede resolver el problema fundamental, porque la humedad siempre encuentra una entrada. Recomendamos reemplazarlos con tubos aislantes compuestos. La capa interna es un material de extinción de arco-que utiliza la alta temperatura del arco para generar gas y extinguirlo. La capa exterior es una funda de plástico reforzado con fibra de vidrio-(FRP). Las dos capas están formadas integralmente, sin unión pegada. El FRP en sí no absorbe agua y su resistencia es un orden de magnitud mayor que la del tubo de papel, por lo que es mucho menos probable que los golpes durante el transporte y la instalación dañen el cuerpo del tubo. Con este enfoque, la resistencia de aislamiento del tubo portafusible no disminuirá significativamente con el tiempo en condiciones húmedas y la consistencia del rendimiento de extinción del arco está mucho mejor garantizada.
En cuanto a la fiabilidad operativa del mecanismo de caída, además de los materiales y la prevención de la oxidación, la estructura en sí debe dejar cierta tolerancia. Relajamos ligeramente la holgura en el ajuste del pivote y agregamos un revestimiento autolubricante en la pared interior del buje. De esta manera, incluso si el equipo no se utiliza durante mucho tiempo y se acumula un ligero depósito de sal en la superficie, no se atascará en la primera operación. También aumentamos el par inicial en la selección del resorte para garantizar que el mecanismo pueda superar una cierta cantidad de fricción estática después de que el elemento fusible se derrita, garantizando un disparo confiable. Estos ajustes no se hicieron por capricho. Se basan en los datos de velocidad del viento y la amplitud de vibración del poste proporcionados por el cliente en-in situ, y se probaron y verificaron repetidamente en nuestra fábrica.
Menos de un día después de que enviamos la propuesta, el cliente respondió. Dijeron que el mayor dolor de cabeza de sus equipos de mantenimiento era la ola concentrada de fallas después de la temporada de tifones - una sola línea podría requerir reparaciones de emergencia en varios puntos, y muchos de esos problemas fueron causados por el óxido y la humedad de los tubos. Nuestra solución abordó los problemas de óxido y humedad por separado, el mecanismo era lógico y las medidas concretas, por lo que su revisión interna la aprobó de una sola vez.
Toda esta experiencia también ha sido instructiva para nosotros. Los requisitos para los equipos en las líneas costeras del sudeste asiático son completamente diferentes a los de las zonas del interior, y no se puede simplemente aplicar un producto genérico a la tarea. Cuando el cliente dijo que necesitaba "un nivel mucho mayor de resistencia a la corrosión", no se podía lograr simplemente agregando una capa galvanizada más gruesa. La selección de materiales, el tratamiento de la superficie, el sistema de aislamiento y el diseño del mecanismo tuvieron que ajustarse juntos para crear un producto que realmente se adapta al entorno costero. El cronograma de producción para el pedido de Da Nang ya está implementado y continuaremos rastreando el rendimiento de los descargadores después de la instalación. Planeamos tomar esta solución costera reforzada y desarrollarla gradualmente desde los requisitos de un solo cliente hasta una serie de productos maduros.