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镁棒
产品参数

   镁棒依据什么原理防腐?

   

    镁棒又称阳极棒,它的主要成份是镁。在热水器内胆里面,它和内胆(主要成份是铁)同时与水接触,由于化学原理而形成原电池。由于内胆里的水不是纯净的水,总含有各种各样的杂质并具有一定的腐蚀性,当水温超过40。C时,就会产生水垢。如果没有阳极镁棒,内胆就被腐蚀。
   金属镁离子(Mg2+)的特性及作用:
   铁和镁都可以溶于水,但镁比铁具有更强的正电性,更容易成为镁离子(Mg2+),即:因为镁的金属性更活泼,因而镁先被溶解在水中。此时,镁脱离镁棒与氧结合,腐蚀过程结束。换句话说,镁棒被腐蚀,而内胆完好无缺。

   在金属防腐蚀技术中,牺牲阳极法阳极保护技术是最常用的一种。镁基牺牲阳极由于具有比锌基、铝基牺牲阳极更优良的电化学性能而广泛应用于高电阻率的介质(如淡水、土壤等)中的金属防腐蚀阴极保护,镁合金牺牲阳极棒(以下简称镁阳极棒)在电热水器内胆的保护作用也很小,所以统一镁阳极棒的规格,延长镁阳极棒对电热水器内胆的保护时间就显得尤其必要。

    2.镁阳极棒的计算依据

    2.1 最小保护电流密度

   最小保护电流密度是使金属得到完全保护时采用的最小电流密度,其数值的大小与金属种类、表面状态、介质条件等有较大的关系,每平方米上电流密度变化可以从几十分之一毫安到几百安培,在实施阴极保护时,所用的保护电流密度必须谨慎,要充分建立在实践经验的基础上或根据文献记载。

    我们查阅了有关资料,得到如下数据,见表1

    就电热水器内胆来说,一般有热镀锌覆盖耐水树脂防护式、搪瓷式、不锈钢式,内胆本身就具有良好的防腐功能,但由于它是一个封闭的体系,充满淡水后,仍然受水的硬度、PH值、含氧量、氯化物等因素的影响,内胆的使用寿命可以从几个月到二十多年不等。所以需要防腐蚀阴极保护,我们参照表1并进行试验,确定了电热水器内胆的最小保护电流密度为0.002-0.016mA/cm2

1  钢铁在不同介质条件中

最小保护电流密度

序号钢铁所处的环境条件电流密度mA/cm2

    1 钢管置于海水中 0.01-0.016

    2 钢在激流、污浊和有溶解氧的淡水中 0.005-0.016

    3 铁在热水中(水桶镀锌) 0.0011-0.0032

    4 钢在静止的水中 0.0055

    5 铁在容器中的水中 0.014

  

   2.2 镁阳极棒的电流发生量的大小与镁阳极棒的规格有关,每种规格尺寸的阳极都有它的电流发生量的数据,有的阳极已经标准化与系列化。但对镁阳极棒电热水器上的应用时间短,每种规格尺寸的阳极的电流发生量还未形成系列化,所以国内热水器生产厂家选择镁阳极棒比较盲目。现在应用于电热水器上的镁阳极棒大都因太小而达不到预期的防腐效果,镁阳极棒的发生电流远远低于实际需要,使用时间短暂,有的镁阳极棒使用还不到半年就腐蚀掉了,对内胆的保护作用几乎很小。

    经过实践,我们摸索出了一条选择镁阳极棒规格的经验,就是当被保护的内胆表面积与镁阳极棒的面积有一定的比例时,阴极保护就能取得良好的效果。当镁阳极棒的设计寿命为2-3年时,镁阳极棒与电热水器内胆表面积之比1:30此时镁阳极棒在淡水中的电流发生量就能很好地满足最小保护电流密度的需要。

    需要注意的是,把镁阳极棒寿命确定为2-3年。理由如下:一是电热水器内胆是在密闭条件下工作,当温度<80℃时(该温度正是电热水器中淡水的最高加热温度),随着温度的升高,腐蚀速度加大,如果把镁阳极棒设计得过大,则热水器积极相应变小,热水器内胆的电流密度过大而造成成本升高,甚至出现过保护现象。二是镁阳极棒随着使用时间的延长,电流效率会逐渐降低,输出电流减少,从而降低了电热水器内胆的保护效果。

    3.镁阳极棒的选择及具体应用

   现在电热水器日常用的镁阳极棒规格有¢16、¢18、¢20、¢24、¢25等,而电热水器容量则从5升到1000升不等,为了更好地说明如何根据热水器容量(据此可以根据各厂家的内胆形状计算出内胆表面积)选择镁阳极棒规格,现在把相同重量不同直径的镁阳极棒的长度与面积列于表2。可根据电热水器内胆的表面积与表2中的数据来具体选择镁阳极棒。

例如:一个内胆为¢360×了490的电热水器,则其表面积S内胆=757368mm2

S内胆:S镁阳极棒=301

S镁阳极棒=757368/30=25245.6 mm2

查表可知¢20*400的镁阳极棒最接近,重量为230g

同样也可以选择其他直径的镁阳极棒,利用该方法可以简便地选择各种规格的电热水器所用的镁阳极棒。


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