鎂棒在電熱水器內膽防腐蝕中的運用探究

李華桂 徐揚 蒲俊程

【摘 ?要】目前，“鎂棒”作為一種防腐蝕材料，在諸多領域都有其應用發揮。本文通過對鎂棒在電熱水器內膽防腐蝕中的運用探究分析研究，主要采用理論概述、對比分析、總結論述等方式，基于電熱水器內膽防腐蝕的重要影響，為有關技術、材料的投入應用提供依據參考。

【關鍵詞】鎂棒;電熱水器;防腐蝕

前言：“鎂棒”是當下電熱水器內膽防腐蝕重要保障材料之一，然而現階段我國“鎂棒”在實際安裝應用中依然存在諸多問題。因此，要求行之有效的方法對其進行問題分析，如將鎂棒絕緣安裝在電熱管法蘭上、鎂棒安裝在電熱管法蘭上、鎂棒安裝在內膽中桶上、鎂棒在不同安裝方案的分析結論等。本次研究對“鎂棒在電熱水器內膽防腐”中的運用進行分析，有十分重要的理論實踐意義。

一、電熱水器內膽防腐蝕概述

通過分析研究風險，電熱水器的核心機構內膽主要分為不銹鋼體內膽、搪瓷內膽。其特點如下：第一、不銹鋼體通常焊接性能較好，且自身在防腐蝕性能方面具備一定的功能效應，可在環境不斷變化的同時，主要以溫度升高為代表，當其Cl-、Cl O成分濃度持續增大后，就會對都不銹鋼體的鈍化膜形成嚴重的破壞效應，進而造成點蝕的形成。同時，鉻元素本身就具有一定的鈍化耐腐蝕作用，但在焊接過程中極易造成焊接區域的鉻元素偏移[1]。內膽中的組成部分往往會同基體成分產生波及影響，進而形成原電池，這種情況極易造成“小孔腐蝕”出現。如一旦發生小孔腐蝕情況形成，會在自身內部形成一個加速過程，該加速過程具有較大的沖擊效應，會對厚度鋼板造成一定的腐蝕穿透力。進而被進一步腐蝕透。另外，通過筆者研究分析發現，當下不銹鋼成本投入過高也是影響成因之一。因此，從長遠發展角度來講，需要在其防腐蝕上進行深入研究及系統剖析，如研發一套具有科學、合理的技術方案。第二、搪瓷內膽相對于不銹鋼內膽占據一定主導優勢，主要體現在專用型搪瓷鋼板的研發及采用。當下儲水式電熱水器大多數都是采用“搪瓷內膽”采用率大體超過95%。其中，通過分析研究發現，在搪瓷內膽中融入的“鎂犧牲陽極”具有較強的內膽保護作用，主要起到延長內膽使用壽命、周期等實際作用。所以，本文主要以電熱水器內膽為實際案例，并采用實驗方式，對鎂棒在其電熱水器使用過程中作用影響進行對比研究，為其下一步工作開展奠定堅實基礎[2]。

二、鎂棒在電熱水器內膽保護機理及具體應用

原理保護以陰極保護為例，方式是將金屬自身特點中的“活性差異”應用到電熱水器內膽抗腐蝕過程中去。基本原理是對活性高金屬進行預先腐蝕，這樣就可以對相對活性較差的金屬起到一定保護作用。通過分析研究發現，標準電極電勢的主體序列中，其“鎂”與“鐵”之間的排序是截然不同，研究表明“鎂”的活性相對較高高，且電位偏低。當“鐵”與“鎂”一同處在電化學效應中會對鎂進行先溶解。同時，當鎂棒同“鐵”關聯后形成原電池，其陽極反應大體如下：Mg=Mg +2e。陰極反應則為：O +2H O+4e=4OH，此為主要反應公式;2H O +2e= H +2OH，為次要反應公式。此時，陰極反應如下：第一、在水中的氧氣形成還原效應：鎂犧牲陽極，并且取替了“鐵”，其后會作為陽極被漸漸溶解。其目的是實現對“陽極”的保護。其后，“鎂”多以鎂棒形式安裝依附在電熱水器內膽中，通過對相關研究的進一步深入，發現當下鎂棒的主要材料制作都是以“鎂合金”為主。并且在加工制造中會對其進行合金成分添加，促使生成較細的金相結構體，并使其金屬可以均勻從該表面進行脫落。同時，自腐蝕幅度降低，并使電流輸出得到充分保證。通過筆者研究發現，現階段，鎂棒在其電熱水器內膽安裝方法主要有三種方式：第一、將絕緣鎂棒安裝在其電熱管法蘭之上;第二、將無絕緣鎂棒安裝在電熱管法蘭上;第三、將絕緣鎂棒安裝在中桶之上[3]。

（一）將鎂棒絕緣安裝在電熱管法蘭上

該方法流程主要是利用電阻R導線，對電熱管與電熱器內膽進行科學關聯，方法的重點核心在于將“鎂棒”絕緣合理的安裝配置在電熱水器的電熱管法蘭中。同時，也充分體現了絕緣安裝的實質性，如電熱管法蘭與內膽法蘭的絕緣安裝。其后，以電阻R為連接點，可以實現了內膽與電熱管二者之間的關聯效應，即“互相影響”。為鎂棒及內膽二者之間可以進行關聯導通奠定基礎。其原理是鎂棒與電熱管二者之間存在電阻R作為連接點，而電熱管與內膽之間也存在一個電阻R作為連接點[4]。

（二）鎂棒安裝在電熱管法蘭上

電熱管與電熱水器內膽主要以螺栓為主進行直接連接該安裝方案主要是對鎂棒進行直接安裝，具體位置為電熱管法蘭上。另外，內膽與電熱管法蘭也是采用螺栓進行直接關聯。這種方法流程是為鎂棒及電熱管法蘭二者之間可以實現關聯導通提供條件。于此同時，電熱管同電熱水器內膽也可進行科學關聯與導通。且“鎂棒”也可將電熱管法蘭作為傳導載體，并與電熱水器內膽關聯導通[5]。

（三）鎂棒安裝在內膽中桶上

電熱管與內膽以電阻R導線為節點進行關聯，該安裝方案主要是以“鎂棒”為核心主導，在安裝過程中采用螺紋，直接將鎂棒安裝位置選在熱水器內膽的中桶之中，這種方法有利于使內膽同鎂棒二者之間的關聯導通。與此同時，應該對電熱管法蘭及內膽法蘭絕緣進行針對性安裝，在安裝過程中可利用電阻R作為連接階段，即導線關聯。為鎂棒及內膽二者之間的關聯導通提供條件;同時，使電熱水器內膽同電熱管二者之間也通過電阻R進行關聯，鎂棒同電熱管二者之間也通過電阻R進行關聯[6]。

三、鎂棒在內膽中不同安裝方案的結論

通過實驗研究分析后，在對電熱水器內膽系統“鎂棒”安裝應用之前，一定對“電熱管”安裝的具體位置、安裝方式等進行側重分析及全面考慮，筆者認為最為科學、合理的安裝方案為將“鎂棒”安裝在內膽中桶上，通過認真分析、反復實驗、綜合考慮后發現，其有利于對內膽的實時保護，并且對“鎂棒”的壽命周期起到一定的延長效果。同時，從各地水質差異化現狀考慮出發，以提升產品壽命周期為目的，主要采用包括：售后服務提醒方式、上門鎂棒更換等。但基于成本因素，用戶需另加付費進行購買。筆者認為針對鎂棒的特殊作用，相關制造廠商應該加大對鎂棒抗腐蝕性能的深入研究。

結論：綜上所述，通過對鎂棒在電熱水器內膽防腐蝕中的運用進行分析探究，主要包括：電熱水器內膽防腐蝕概述、鎂棒在電熱水器內膽保護機理及具體應用，其包括將鎂棒絕緣安裝在電熱管法蘭上、鎂棒安裝在電熱管法蘭上、鎂棒安裝在內膽中桶上、鎂棒在不同安裝方案的分析結論等，從方面、多角度，將鎂棒在電熱水器內膽防腐蝕中的作用發揮進行闡述，為下一步工作開展提供依據參考。

參考文獻：

[1]楊崢，李進，牟祖茂，等.熱水器內膽水壓疲勞試驗開裂原因分析[J].安徽冶金科技職業學院學報，2018，28（04）：33-36.

[2]何晉，辛建卿.熱水器內膽用熱軋酸洗搪瓷鋼的研制[J].現代工業經濟和信息化，2018，8（15）：32-33.

[3]袁培東，王麗，馮益華，等.熱水器內膽內部缺陷及缺陷的無損檢測研究[J].齊魯工業大學學報，2018，32（03）：43-47.

[4]靳蒲航，粘權鑫，方文振，等.電熱水器能耗數值計算及保溫性能優化分析[J].工程熱物理學報，2018，39（03）：587-591.

[5]石南輝，劉樹勝，賈廣攀，等.太陽能熱水器內膽的焊接方法及工藝[J].電焊機，2018，48（01）：106-108.

[6]李道軍，王玉闖，金建軍，等.基于KUKA機器人的電熱水器內膽摘取系統的設計與研究[J].機床與液壓，2017，45（21）：85-88.

作者簡介：

第一作者：李華桂 ?第二作者：徐揚 第三作者：蒲俊程;學歷：本科

（作者單位：廣東萬家樂燃氣具有限公司）