容積式熱水器的壽命到底有多長(zhǎng),與哪些因素有關(guān),這是制造者和消費(fèi)者共同關(guān)心的問(wèn)題。
由于容積式熱水器的壽命目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定,加之容積式熱水器也是近幾年才發(fā)展起來(lái)的,人們了解到的僅僅是制造商或銷售商的承諾,既然壽命無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依,承諾也就各不一樣,有的承諾保用3年、5年、有的是8年、10年,有的甚至承諾保用15年、20年相差非常懸殊,搞得消費(fèi)者糊里糊涂。
容積式熱水器的壽命主要取決于內(nèi)膽,因?yàn)橐坏┞┧蜃冃尉秃茈y修復(fù),即意味著熱水器壽命的終止。內(nèi)膽的壽命與很多因素有關(guān),如內(nèi)膽的結(jié)構(gòu)形式材質(zhì)選用、制造工藝、防腐措施、熱水溫度、使用水質(zhì)等。
1. 內(nèi)膽形狀:以球形最好,從力學(xué)的角度看,它受力均勻,承壓能力強(qiáng),但家用熱水器一般很少采用,因?yàn)橹圃燧^難,產(chǎn)品外觀也不盡人意。圓柱型的也比較好,國(guó)外的產(chǎn)品和國(guó)內(nèi)容積比較大的產(chǎn)品大都采用圓柱型。
2. 材質(zhì)選用:早期產(chǎn)品有采用鍍鋅鋼板制作(成型后不作防腐處理),有的則在成型后內(nèi)表面涂樹脂漆或熱浸鋅工藝,這種內(nèi)膽易腐蝕,壽命短。
小型熱水器也有用不銹鋼制作,由于材料成本高,厚度一般采用1~1.2毫米,容易變形。另外不銹鋼焊接較難,焊接會(huì)破壞不銹鋼的晶相組織,焊縫隱患大,尤其是不銹鋼中的鉻會(huì)被自來(lái)水中的氯離子腐蝕而產(chǎn)生焊縫漏水。
3. 制造工藝:除了好的形狀和采用優(yōu)質(zhì)材料外,還必須有科學(xué)的生產(chǎn)工藝,目前國(guó)內(nèi)一些大型專業(yè)工廠從國(guó)外引進(jìn)成套先進(jìn)生產(chǎn)線,這包括自動(dòng)卷筒機(jī),各種自動(dòng)焊機(jī)、噴丸、搪瓷和檢測(cè)等設(shè)備,流水作業(yè),自動(dòng)化生產(chǎn),質(zhì)量穩(wěn)定,一致性好,內(nèi)膽壽命當(dāng)然相對(duì)就要長(zhǎng)些。比如焊接,無(wú)論是直焊縫,環(huán)焊縫一般都采用自動(dòng)埋弧焊或自動(dòng)氣體保護(hù)焊,以確保焊縫質(zhì)量。鋼板在搪瓷前還需去油和噴丸處理,以增強(qiáng)搪瓷的附著力。搪瓷層的厚薄和均勻性,焙燒的溫度都須嚴(yán)格控制。內(nèi)膽制造好后每一個(gè)都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的額定水壓1.5倍以上水壓試驗(yàn),檢測(cè)是否漏水。每批還應(yīng)抽取一定比例進(jìn)行破壞性的強(qiáng)度(靜水壓力試驗(yàn))。GB18111-2000燃?xì)馊莘e式熱水器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中就規(guī)定:直接與自來(lái)水供水管連接的熱水器(即出口封閉式熱水器)的試驗(yàn)壓力為1.5倍額定工作壓力,且不小于2.0MPa。試驗(yàn)時(shí)保持壓力5min后泄壓,測(cè)量其試驗(yàn)前后內(nèi)膽的圓周變化不得超過(guò)0.2%;應(yīng)變儀反應(yīng)的上下端蓋變形不得超過(guò)內(nèi)膽直徑的0.5%。有條件的廠家內(nèi)膽還進(jìn)行抗疲勞試驗(yàn)(水壓脈動(dòng)試驗(yàn))。
4. 防腐措施:可采用物理防腐(如在內(nèi)膽壁搪瓷處理)、化學(xué)防腐(在內(nèi)膽中裝陽(yáng)極棒)和電子防腐(電子活性陽(yáng)極)等方法。目前采用最多的是搪瓷內(nèi)膽加陽(yáng)極棒。搪瓷內(nèi)膽眼下叫法不一,有稱石英內(nèi)膽、金圭內(nèi)膽、鈦金內(nèi)膽、高釉包鋼內(nèi)膽、鋼制瓷釉內(nèi)膽,有些干脆把以上不同叫法合在一起,叫鈦金高釉玻璃內(nèi)膽。其實(shí)制造者心里很明白,都是搪瓷內(nèi)膽,只不過(guò)搪瓷的成份略有差別,制作工藝和制作質(zhì)量不同而已。
搪瓷的質(zhì)量要求,歐洲標(biāo)準(zhǔn)PREN12897中規(guī)定:所有缺陷(直至金屬基體的搪瓷缺陷)的總面積不得超過(guò)7mm2/m2搪瓷表面。單個(gè)缺陷的最大尺寸不得超過(guò):在平面搪瓷面上2mm;在邊緣或支撐上10mm;在焊縫上4mm。皮下缺陷(指在搪瓷內(nèi)部充滿鐵氧化物的缺陷,在光學(xué)顯微鏡下呈暗紅色到黑色)僅允許在邊緣和焊縫存在,缺陷位置應(yīng)在邊緣或焊縫2mm距離內(nèi);所有皮下缺陷的總面積不得超過(guò)20cm2/m2搪瓷表面。
熱水器中陽(yáng)極棒的材料一般是用鎂制作,在具有腐蝕性的水里鎂是陽(yáng)極被消耗。其實(shí),陰極保護(hù)原理早在一百多年前就被發(fā)現(xiàn),1825年,一艘英國(guó)遠(yuǎn)洋貨輪遠(yuǎn)渡重洋后回國(guó),修船工檢修時(shí)驚奇的發(fā)現(xiàn),航行了近一年時(shí)間后船體外表面被腐蝕的只是出港前被釘上去的鋅板,而船體仍然完好無(wú)損,這個(gè)奇跡就是英國(guó)化學(xué)家戴維提出的“陰極保護(hù)原理”現(xiàn)象,也就是現(xiàn)在我們所熟知的“犧牲陽(yáng)極保護(hù)法”它被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。因此陽(yáng)極棒本身并不能去銹,也不能軟化水質(zhì)。
用鎂棒來(lái)保護(hù)熱水器搪瓷內(nèi)膽以延長(zhǎng)熱水器的壽命確實(shí)是很有效的。因?yàn)樵俸玫奶麓杉夹g(shù)難免總有缺陷,哪怕是肉眼不易發(fā)現(xiàn)的,如果沒有陰極保護(hù)措施,有缺陷的地方鐵是陽(yáng)極,處于自由腐蝕狀態(tài)。
陽(yáng)極反應(yīng)為:Fe---- Fe2++2e- ,陰極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e----- 4OH-(主反應(yīng)),2H2O+2e-----H2+2OH- ,因此內(nèi)膽局部地方就會(huì)被腐蝕穿孔。浸泡在水中的加熱管一般是用紫銅管,不銹鋼管或英格萊管制作,如沒有陰極保護(hù)也易被水腐蝕穿孔而引起漏水漏電。如果在內(nèi)膽中安裝有鎂棒情況就不一樣了,鎂是陽(yáng)極。
陽(yáng)極反應(yīng)為:Mg ----Mg2++2e- ,陰極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e- ---- 4OH-(主反應(yīng)),2H2O+2e- ---- H2+2OH-。因此內(nèi)膽中的搪瓷缺陷被保護(hù)。
陽(yáng)極棒在內(nèi)膽中會(huì)被消耗,消耗的速度與被保護(hù)陰極的材料和面積、陽(yáng)極和陰極的距離、水的酸堿度等有關(guān)。要求被保護(hù)的陰極面積越大,陽(yáng)極與陰極的距離越近,水的酸堿度越高則陽(yáng)極消耗就越快。因此不能認(rèn)為只要有陽(yáng)極保護(hù)就萬(wàn)事大吉,高枕無(wú)憂。在同等條件下陽(yáng)極棒長(zhǎng)一些,粗一些,被消耗完的時(shí)間就相對(duì)長(zhǎng)一些,內(nèi)膽的使用壽命也就越長(zhǎng)。根據(jù)德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN4753規(guī)定,設(shè)計(jì)壽命兩年以上的陽(yáng)極質(zhì)量至少0.2Kg/m2被保護(hù)的搪瓷表面積,另外對(duì)陽(yáng)極的成份、安裝方法以及陽(yáng)極性能、消耗的檢測(cè)方法也作相應(yīng)規(guī)定?,F(xiàn)在有些廠家為了節(jié)約材料成本,陽(yáng)極棒還不到15cm長(zhǎng),可能時(shí)間短者數(shù)月,長(zhǎng)者一年陽(yáng)極棒就消耗殆盡。不銹鋼內(nèi)膽采用陽(yáng)極棒保護(hù)是不合理的,因?yàn)榇竺娣e的裸露會(huì)使陽(yáng)極棒很快消耗完。
5. 熱水溫度:無(wú)論是不銹鋼內(nèi)膽還是搪瓷內(nèi)膽,熱水溫度越高,熱水器的壽命就越短。有數(shù)據(jù)表明,水溫從50℃開始不銹鋼內(nèi)膽腐蝕速度迅速上升,而搪瓷內(nèi)膽水溫從70℃開始搪瓷的溶解速度也大大加快,因此熱水溫度設(shè)定在65℃是比較合適的。
6. 水質(zhì)情況對(duì)熱水器的使用壽命影響很大,但這是制造者和消費(fèi)者都必須面對(duì)又無(wú)法選擇的。這里不再贅述。
綜上所述,容積式熱水器的壽命與很多因素有關(guān),眼下生產(chǎn)廠家和品牌又如此之多,熱水器的選材、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝各不相同,又缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,質(zhì)量水平當(dāng)然參差不齊。使用壽命肯定相差甚遠(yuǎn)。
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