[实用新型]搪瓷内胆防腐保护装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种搪瓷内胆防腐保护装置，具体是应用于例如热水器的加热装置中的搪瓷内胆防腐保护装置。

(二)背景技术

从目前公开的技术资料来看，电热水器行业的发展史实际上是一部热水器内胆和加热器耐腐蚀技术发展史，内胆和加热器防腐方法的探究一直贯穿于热水器行业的发展过程中。热水器内胆目前有全金属内胆和复合内胆。全金属内胆有镀锌内胆和不锈钢内胆。复合内胆有搪瓷内胆和钢塑复合内胆。镀锌内胆因易腐蚀，使用寿命短目前已很少用。不锈钢本身耐腐蚀性良好，在大气及弱腐蚀介质中腐蚀速率小于0.01mm/年，但在一定条件下仍会发腐蚀。不锈钢腐蚀形式主要有均匀腐蚀(表面腐蚀)、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀等。漏水报废的不锈钢内胆热水器，其漏水原因大部分是不锈钢内胆发生点蚀穿孔造成漏水，这与热水器不锈钢内胆成型加工和使用条件有关。不锈钢内胆成型加工过程中材料经历冲压、拉伸、焊接等加工工序及材质本身质量容易造成表面存在一些缺陷，如夹杂质、贫铬区、晶界、位错在表面暴露出来，使钝化膜被破坏，在介质的作用下，该局部发生电化学腐蚀——点腐蚀。轻则形成较浅的蚀坑，严重的甚至形成穿孔。在含有Cl^-的介质中最易引起不锈钢点腐蚀。而大部分不锈钢内胆最终发生点蚀穿孔的部位，80％集中在焊缝及附近区域，就是常说的热影响区，因为在这一区域内起钝化作用的铬元素因焊接热量影响发生偏析，使用过程中内胆的焊缝直接暴露于热水中，我国工业生活用水中普遍存在的不锈钢材料较敏感的Cl^-、ClO^-直接作用于金属内胆上，极易形成孔蚀。有的部位因与基体成分不同而形成原电池，也为小孔腐蚀创造了条件。小孔腐蚀一旦形成，其自身有一个加速过程，即使是再厚的钢板，也只能在极其有限的范围内延长其腐蚀时间而已。并且不锈钢越厚，焊接所形成的热影响区也越大，越容易引起小孔腐蚀。焊接热影响区的不可避免，以及介质中腐蚀离子的存在，决定点腐蚀在不锈钢内胆热水器的使用中不可避免。同时热水器使用介质——水的温度在一定程度上也起加速内胆腐蚀的作用。

另一方面我国幅员辽阔，各地的水质有所不同。在富含金属矿及油矿的西北东北地区，当地的水中含有Fe³⁺等杂质。我国中原地区的山区地下水中亦含有Fe³⁺等杂质，这些杂质的腐蚀性很强，对不锈钢及碳钢会造成极大的腐蚀性，热水器在这种水质中使用很短时间就会因腐蚀穿孔而漏水。

搪瓷内胆是在例如碳钢等金属内胆表面覆盖一层耐腐蚀的硅化物，使介质不直接接触金属胆壳，具有清洁卫生、性能优良，并可以承受较大范围内的温度变化和高温骤变，目前市场上电热水器也多采用搪瓷内胆。如果搪瓷层覆盖良好则内胆使用寿命可很长，但目前还未有热水器生产厂商搪瓷内胆的使用寿命可达10年的承诺。由于搪瓷工艺本身特点，比如针孔和水泡等工艺缺陷，搪瓷覆盖率不可能达到100％，因此也存在与不锈钢内胆面临的防腐难题；同时搪瓷内胆在储运中的磕碰也会造成搪瓷层的脱瓷。此外一点出现上述缺陷，搪瓷很容易在热水中产生磷爆现象，会逐渐溶解剥落。

对于搪瓷内胆的防腐蚀措施目前主要应用牺牲阳机的方案，具体是在内胆内设置镁棒，但镁棒消耗较快，需要定期更换，售后成本高，并会污染水质。

因此，目前理论上可行的方案还有外加电流保护法，它的基本原理是将被保护金属与直流电源的负极相连，利用外加电流进行阴极极化，将处于腐蚀状态的金属电位向负极化至稳定状态，使金属腐蚀停止而得到保护。中国知识产权局第87206233号实用新型专利就公开了一种电子补偿防腐蚀装置，其原理就是外加电流以防止阴极腐蚀的方法，目前也有少量企业在使用该方法，并都是将该方案作为单一的防腐措施。不过正如前面所说，外加电流保护法需要将处于腐蚀状态的金属电位向负极化至稳定状态，这里所说的稳定状态指的就是阴阳极之间的电位差要处于一个稳定的状态，然而由于水质有地域、时间差异，阴阳极之间的电位差调整目前还没有具体的方案，仅是设定的原始值，尽管基于该方案的设备成本低，但其防腐蚀方案受限于上述稳定电位差实时设定的要求，而造成外加电流保护法没有普及。此外，单独以外加电流保护法作为内胆的防腐方法还存在防腐装置输出功率大的问题，耗能较多。

(三)发明内容

因此，针对目前外加电流保护法没有解决实时调整阴阳极之间恒定电位差的问题，本实用新型的目的在于提供一种恒电位输出的搪瓷内胆防腐保护装置，以达到良好的搪瓷内胆防腐蚀效果，实际是提供一种在搪瓷内胆上设置外加电流保护的复合内胆防腐方案。

本实用新型采用以下技术方案：