[01264662]热水器内胆的外加电流阴极保护

主要解决的关键技术

①保护电位、保护电流的参数的确定。采用外加电流阴极保护技术对热水器内胆进行防腐保护，确定保护电位和保护电流的参数是关键问题。若保护电位和保护电流过低，则起不到应有的保护效果;若保护电位和保护电流过高，则会处于过保护状态，使热水器内胆脆化，影响其使用寿命。

②保护参数的自调整技术。水质水温对防腐参数的影响很大，根据水质水温进行保护参数的自动调节是一项重要的研究内容。国内的水质差别非常大，淮河、秦岭以南的广大地区，水质较软，结垢轻。而黄河流域及以北地区，水质较硬，甚至某些地方的水属于碱水、苦咸水，结垢非常严重，通常几个月内热水器内胆就会被严重腐蚀。不同材质的热水器在不同水质情况下和不同使用环境下，腐蚀表现也不一样。水中的杂质离子对水的腐蚀性影响非常大，有些水质通过常规检验判定为非腐蚀性的，但在实际使用中腐蚀性非常强，就是这些不起眼的杂质离子对金属结构件造成了致命的腐蚀破坏。因此，确定水质水温对腐蚀的影响关系，根据所确定的关系实现保护参数的自调整具有重要意义。

创新点

① 确定了水质水温对热水器内胆腐蚀的影响。

② 实现了保护参数随水质水温的自动调节。

3.技术指标

①提交水质对腐蚀影响的研究结果

②提交保护参数自调整装置一套。

4.主要经济指标

目前市场上大多数生产热水器的厂家都采用镁棒来控制内胆腐蚀问题，但是镁棒消耗较快，需定期更换，售后成本高，且污染水质。而外加电流阴极保护电子防腐器的寿命长，一般10年以上，其寿命可等同于电子元件的寿命，终生免维护。电子防腐器的辅助阳极为不溶性阳极，工作时不会产生分解产物，不污染水质。并且可以减轻结垢问题。每套电子阳极的成本约为100元，若采用镁棒10年间将会消耗5个镁棒，成本将是300元，加上更换的人工费用，10年可以节约消耗约300元。以全国每年推广热水器100万套计算，可节约成本3亿元。可以看出，阴极电流保护装置具有很高的市场应用价值，产业化前景广阔。

5.经济社会效益

随着时代的进步，人们生活质量的提高，人们对家用产品的期望值也随之升高，对家用热水器提出了更高的挑战。由于水质结垢、腐蚀造成设备效率下降，水流量变小，日益成为消费者选择品牌的重要因素，一些厂商通过在材质元件上改进，在防垢方面取得了一些效果，但由于价格高、效果不显著，在市场推广方面存在许多困难。

不论是太阳能热水器还是电热水器，其内胆绝大部分是以不锈钢内胆和搪瓷内胆为主。不锈钢内胆被腐蚀后，热水中有大量对人身体有害的离子，长期用来洗澡、洗菜、洗碗等会对使用者带来不利的影响。

搪瓷内胆隔离了碳钢基体和水，是一种比较好的解决腐蚀问题的办法。然而，在工业化生产中搪瓷的涂覆率不可能达到100%，不仅搪瓷表面存在肉眼不可见的微孔，而且存在着搪瓷缺陷（内胆钢板焊缝错位处，普通搪瓷很难处理好），并且在生产线周转以及热水器成品的运输过程中，难免产生磕碰导致新的缺陷出现。

这些缺陷处的金属是暴露在水中的，与内胆其他完好涂覆搪瓷层的钢板形成腐蚀电池，裸露钢板成为阳极，其他部分形成阴极，造成大阴极小阳极的格局，加速了裸露钢板的腐蚀。

目前国内通常采用镁牺牲阳极（俗称“镁棒”）和外加电流保护技术对太阳能热水器的内胆进行保护。镁牺牲阳极法存在诸多缺点：

①镁棒的电位过负，容易产生过保护；

②镁棒的消耗速度很快，防腐蚀寿命短，需要频繁更换；

③镁棒在水中分解产物是碳酸镁，与碳酸钙共同形成絮状沉淀，影响水质；

④镁棒中的添加元素铝，其分解产物是导致老年痴呆的主要元素。

外加电流阴极保护技术是一种成熟的金属防腐技术，已成功应用于船舶、金属管道的防腐保护。其基本原理是通过外加电流使被保护的金属构筑物达到并维持保护电位，在此保护电位，金属构筑物的腐蚀被抑制，腐蚀速度降低。

目前国内外对热水器电子防腐技术的研究已全面展开，采用离子持久防护内胆，抢先消除腐蚀因子，无需更换，实现长效安全的保障。更不会像镁棒产生化学反应，从而保证了水质清洁，实现了热水器防腐处理突破性进展，减少了消费者使用成本和厂商的售后服务成本，也不必再为频繁更换镁棒而烦恼。