本文關(guān)鍵詞：電熱水器中鎂合金陽極腐蝕規(guī)律的試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 犧牲陽極 腐蝕電流 腐蝕機(jī)理 平衡電阻 保護(hù)電位 優(yōu)化方案

【摘要】：電熱水器的壽命取決于內(nèi)膽的壽命,而內(nèi)膽易腐蝕,一般采用涂抹搪瓷和外加犧牲陽極棒雙重防腐法來保護(hù)內(nèi)膽。一些電熱水器中有測量腐蝕電流的裝置,并以陽極棒腐蝕至一定程度時的電流作為更換陽極棒的電流閥值。實(shí)際使用過程中,報(bào)警裝置有時發(fā)生誤報(bào)警。本文主要分析誤報(bào)警的原因,并通過實(shí)驗(yàn)找出鎂合金陽極棒腐蝕規(guī)律,最終給出優(yōu)化的報(bào)警方案。為了實(shí)時監(jiān)測腐蝕電流的變化,首先開發(fā)了實(shí)時測量腐蝕電流的裝置。通過軟件編程和硬件搭建來完成具有任意選擇通道組合、任意選擇測量時間間隔、自動繪制曲線并在計(jì)算機(jī)上動態(tài)顯示、采集數(shù)據(jù)并以數(shù)據(jù)文件存儲等多功能的電流測量裝置。前期調(diào)研發(fā)現(xiàn),水質(zhì)是引起誤報(bào)警的主要影響因素,本文設(shè)計(jì)加速試驗(yàn)研究了水質(zhì)中的主要四大離子：Cl-、SO42-、Mg2+、Ca2+對鎂合金腐蝕的影響。首先研究了高濃度溶液中鎂合金腐蝕電流的變化規(guī)律。結(jié)果表明鎂合金在自來水中的腐蝕主要受陰離子(Cl-、S042-)的影響。然后,通過對NaCl、Na2SO4溶液中鎂合金的腐蝕速率、腐蝕產(chǎn)物成分、宏觀和組織微觀形貌等腐蝕行為的進(jìn)一步試驗(yàn)研究,探討了鎂合金在NaCl、Na2SO4溶液中腐蝕的機(jī)理。結(jié)果表明鎂合金在NaCl溶液中發(fā)生點(diǎn)蝕且腐蝕具有選擇性,導(dǎo)致鎂合金組織微觀形貌不均勻,腐蝕產(chǎn)物易脫落,宏觀形貌上表現(xiàn)為針狀,腐蝕速率較快；而鎂合金在Na2SO4溶液雖發(fā)生點(diǎn)蝕但腐蝕為全面腐蝕,導(dǎo)致鎂合金組織微觀形貌較均勻,產(chǎn)物不易脫落,宏觀形貌上表現(xiàn)為爆炸狀,腐蝕速率較慢。電熱水器中通常在內(nèi)膽和加熱管之間添加一個平衡電阻來保護(hù)內(nèi)膽和加熱管,通過在南京水質(zhì)下測量不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鎂合金在各種阻值下內(nèi)膽與加熱管的電位變化情況來確定平衡阻值的大小,得出在南京水質(zhì)下平衡電阻的最優(yōu)取值范圍為600Ω-750Ω。水質(zhì)比南京好的地區(qū),平衡電阻的取值范圍整體下移；水質(zhì)比南京差的地區(qū),平衡電阻的取值范圍整體上移。本文采用的平衡阻值為620Ω。由于鎂合金的腐蝕主要受陰離子(Cl"、SO42-)的影響,故本文研究不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鎂合金在不同低濃度(電導(dǎo)率)的陰離子(Cl-、SO42-)溶液中腐蝕電流和保護(hù)電位的變化情況,結(jié)果表明鎂合金在低濃度溶液中腐蝕電流變化規(guī)律與在高濃度溶液中一致,且在高、低濃度溶液中,當(dāng)不考慮垢對鎂合金腐蝕的影響時,腐蝕90%時的電流大約是初始腐蝕電流值的70%。當(dāng)考慮垢對鎂合金腐蝕的影響時,腐蝕90%時的電流大約是初始腐蝕電流值的40%。綜合有垢與無垢的情況,報(bào)警電流可以設(shè)置為初始電流的40%-70%。對于電熱水器中誤報(bào)警的問題,主要可以通過調(diào)節(jié)電流比例法和調(diào)節(jié)平衡阻值法兩方法進(jìn)行優(yōu)化。第一種方法是根據(jù)各地區(qū)水質(zhì)的不同設(shè)置不同的報(bào)警電流,最終報(bào)警電流值為y=k(0.00264utKs+1.03909);其中：k為0.4～0.7(電導(dǎo)率大于1OOμS/cm)或0.8(電導(dǎo)率小于100μS/cm); ut=1+0.022(t-25);Ks為水溶液在25℃℃下的電導(dǎo)率。第二種方法是調(diào)節(jié)平衡電阻來實(shí)現(xiàn)相同的報(bào)警值,水質(zhì)好的地區(qū),減小平衡阻值；水質(zhì)不好的地區(qū),增大平衡阻值。
【關(guān)鍵詞】：犧牲陽極 腐蝕電流 腐蝕機(jī)理 平衡電阻 保護(hù)電位 優(yōu)化方案
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG178;TM925.32
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-20
• 1.1 概述9
• 1.2 電熱水器簡介9-10
• 1.3 電熱水器內(nèi)膽腐蝕10-13
• 1.3.1 電化學(xué)腐蝕11-12
• 1.3.2 影響內(nèi)膽腐蝕的因素12-13
• 1.4 陰極保護(hù)技術(shù)13-16
• 1.4.1 陰極保護(hù)的技術(shù)發(fā)展13-14
• 1.4.2 陰極保護(hù)方法14-15
• 1.4.3 陰極保護(hù)參數(shù)15-16
• 1.5 熱水器內(nèi)膽防腐技術(shù)16-19
• 1.5.1 犧牲陽極材料的選擇17-18
• 1.5.2 犧牲鎂合金陽極防腐技術(shù)現(xiàn)狀與問題18-19
• 1.6 研究意義與內(nèi)容19-20
• 1.6.1 研究意義19
• 1.6.2 研究內(nèi)容19-20
• 第二章 多通道腐蝕電流實(shí)時監(jiān)測裝置的開發(fā)20-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備20
• 2.2 工作原理20-21
• 2.3 實(shí)現(xiàn)方案21-26
• 2.3.1 電路板的設(shè)計(jì)22-24
• 2.3.2 軟件編程24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 鎂合金在特定腐蝕液中的腐蝕規(guī)律與機(jī)理27-43
• 3.1 材料與設(shè)備27-28
• 3.1.1 化學(xué)試劑及材料27-28
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器28
• 3.2 鎂合金在高濃度溶液中腐蝕電流的變化規(guī)律28-33
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法29-31
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論31-33
• 3.3 鎂合金在陰離子溶液中腐蝕行為的探究33-42
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)方法34
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果34-40
• 3.3.3 分析討論40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 鎂合金在熱水器中的腐蝕規(guī)律43-59
• 4.1 搪瓷的質(zhì)量驗(yàn)證43-45
• 4.2 平衡阻值的確定45-50
• 4.2.1 加熱管的安裝方式45-46
• 4.2.2 平衡取值的確定46-50
• 4.3 模擬腐蝕實(shí)驗(yàn)50-55
• 4.3.1 材料與設(shè)備50-51
• 4.3.2 實(shí)現(xiàn)步驟51
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果51-54
• 4.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論54-55
• 4.4 鎂合金在高低濃度溶液中腐蝕規(guī)律的聯(lián)系55-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 報(bào)警裝置的優(yōu)化方案59-62
• 5.1 調(diào)節(jié)報(bào)警電流與初始電流的比例法59-60
• 5.2 調(diào)節(jié)平衡電阻法60-61
• 5.3 兩種方法優(yōu)缺點(diǎn)61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 總結(jié)62-63
• 6.2 展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文68

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本文編號：921961