CN104914032B - 对水表的电偶腐蚀性能进行测试的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对水表的电偶腐蚀性能进行测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：在测试用水槽中准备腐蚀溶液；将水表的表壳与不同材质的接头连接，并通过PVC管将水表连接成循环回路；在测试温度下启动机械泵，使水表与不同材质的接头发生接触腐蚀；在腐蚀溶液的水流平稳后开始计时，在经过测试周期之后终止计时并拆下水表；以及根据终止计时后的水表的腐蚀程度和阈值，针对表壳与不同材质的接头的电偶腐蚀性能，进行腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析。该方法快速简单，无需计算，使用设备安全，测试结果准确可靠，应用性好。

Description

对水表的电偶腐蚀性能进行测试的方法

技术领域

本发明属于腐蚀测试技术领域，涉及一种对水表的电偶腐蚀性能进行测试的方法，更具体的说，涉及一种饮用水水表在循环水流动条件下与不同材质接头的电偶腐蚀测试方法，该方法用于测试一种饮用水水表与不同材质接头配合时，定性评价接头耐腐蚀性能的测试。

背景技术

水资源是经济建设、人民生活不可或缺无法替代的物质基础，供水系统是经济发展的重要基础设施，随着城市建设的发展，人民生活水平的提高，对饮用水水质提出了更高的要求。如何既确保供水水质的安全可靠性又节能降耗降低供水成本，已成为各供水单位努力要解决的首要问题。

目前，给排水系统中水表表壳、管道连接件以及阀门材料等应用上出现了一种难于解决的供需矛盾，即铁质表壳制造工艺简单价格容易接受，在国内市场应用范围较广，但对水质的二次污染和水资源的浪费已到了不容忽视的地步，虽然国家相关部门提出逐步取消供水系统产品的铁质管道，但表具与管道连接件、阀门仍以铁质材料为主导或铜材料。而铜质表具（黄铜）同样存在含铅、铜绿等析出问题，对饮用水的危害更大，迫使人们提出废弃含铅黄铜水表壳的要求。无铅铜合金、不锈钢制造水表表壳，制造成本较高，产品难于被接受，主要用在出口水表。最近几年，工程塑料、铝合金（主要是铝硅系铸造合金）等新型表壳用材的研制逐渐兴起，以及采用新型涂层技术提高铸铁材料的耐蚀性。

在国内外水表的生产领域和实际使用中，成本和安全一直是表壳选材和表面处理的关键点。目前，水表表壳用材的种类为如下几种：铸铁（灰口铸铁、球墨铸铁等）、不锈钢、铜材料（主要是黄铜）等传统水表表壳用材；工程塑料、铝合金（主要是铝硅系铸造合金）等新型表壳用材。

铝合金密度低，比强度高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，是仅次于钢使用量的金属材料。铝合金材料的水表的成本远低于铜质水表，无论是产品的机械性能还是节能环保方面都优于铁材料，是取代铁表壳的最佳选择。

然而将铝合金应用于水表表壳产品还存在一些问题有待解决。首先，表壳的使用环境比较特别，需常年浸泡于水中，目前行业对这样的腐蚀环境暂无研究，因此也不能简单地由盐雾试验时间来推算水中的耐蚀时间。其次，铝合金表壳、接管与铸铁管道连接会发生电化学腐蚀，其真实的腐蚀情况以及随着使用年数的增加发生怎样的变化也不得而知，该腐蚀因素占表壳腐蚀多大比重也不得而知。再次，长时间的腐蚀状况及腐蚀后的产物不同程度地随水流冲刷进入饮用水中，腐蚀产物的类型需要检测或验证说明。

铝本身比较活泼，腐蚀电位较低，而目前的水表接头有不锈钢、铜合金及工程塑料等材质。不同材质的接头与饮用水水表直接接触，将导致不同程度的接触腐蚀，因此需要对饮用水水表接头处的接触腐蚀进行测试评价。由于两种金属的电极电位不同，故电极电位较低的金属将不断遭受腐蚀而溶解，而电极电位较高的金属却得到了保护，这种腐蚀现象被称为电偶腐蚀（或异种金属腐蚀）。例如，铝制容器用铜钉铆接时，当铆接处与电解质溶液接触，由于铝的电极电位比铜低，便形成了腐蚀电池。结果铜电位较高而成为阴极受到保护，而铆钉周围的铝电极电位较低成为阳极遭受加速腐蚀。只有在对铝合金表壳实际使用的腐蚀状况（电偶腐蚀情况）充分掌握的基础上，才可以合理地制定出表壳的性能评价指标。但是现有的对表壳的检测方法不是很复杂就是评价标准不合理，根本无法达到实用上的需求。

因此，为了简单又合理地制定出表壳的性能评价指标，需要提供一种新的对水表的电偶腐蚀性能进行测试的方法。

发明内容

本发明的发明人们历时近两年，通过多项测试技术与手段，完成了铝合金水表在自来水循环环境、实际自来水流动环境及碱性水质等不同水质环境中的耐蚀性测试，提出了一整套简单又合理的铝合金水表耐蚀性测试评估方案，从而完成了本发明，可以对今后的水表耐腐蚀性能进行合理评估。

本发明的第一方面提供了一种对水表的电偶腐蚀性能进行测试的方法，包括以下步骤：

在测试用水槽中准备腐蚀溶液；

将水表的表壳与不同材质的接头连接，并通过PVC管将水表连接成循环回路；

在测试温度下启动机械泵，使水表与不同材质的接头发生接触腐蚀；

在腐蚀溶液的水流平稳后开始计时，在经过测试周期之后终止计时并拆下水表；以及

根据终止计时后的腐蚀程度和阈值，针对表壳与不同材质的接头的电偶腐蚀性能，进行腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析。

在另一优选例中，所述腐蚀溶液的pH值为7.7～8.0。

在另一优选例中，所述腐蚀溶液的pH值为7.8。

在另一优选例中，利用碱性物质调节所述pH值。

在另一优选例中，所述碱性物质是Na₂CO₃。

在另一优选例中，所述循环回路的连接方式为：同种接头材料的水表先串联之后再并联，异种接头材料的水表并联。

在另一优选例中，在一部分的表壳设有滤网。

在另一优选例中，所述测试周期为1个月。

在另一优选例中，所述腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析的标准为：无腐蚀产物时，水表的耐电偶腐蚀性能评价为优，腐蚀产物覆盖表壳的内表面圆周的比例不超过阈值时，水表的耐电偶腐蚀性能评定为良，腐蚀产物覆盖表壳的内表面圆周的比例超过阈值时，水表的耐电偶腐蚀性能评定为差。

在另一优选例中，所述阈值为1/4。

在另一优选例中，所述不同材质包括工程塑料、铜及不锈钢。

在另一优选例中，所述测试温度是室温。

本发明针对现有技术中的不足，提供了表壳腐蚀和技术评价指标以及由此形成的一整套评测方法和分析手段，测试方法快速简单，无需计算，使用设备安全，测试结果准确可靠，应用性好，从而可以规范我国水表产品检测，提高表壳质量，为国民的卫生、安全饮水提供保障，同时改善表壳行业的无序竞争状态，淘汰劣质水表产品，促进水表行业的良性发展。

附图说明

图1是示出本发明的测试方法的示意图。

图2是示出本发明的腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析的标准的图。

图3是示出本发明的腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析的标准的图。

图4是示出本发明的腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析的标准的图。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐明本发明的内容，但下述的例子并不是对本发明的保护范围的限制。

图1是示出本发明的测试方法的示意图。如图1所示，在一种对水表的电偶腐蚀性能进行测试的方法中，水表的表壳包括铝合金表壳及铝合金表面阳极氧化处理后的表壳，接头种类按实际需要配置，分为工程塑料接头、铜接头及不锈钢接头三种，每种接头的表壳分有滤网及无滤网两种，即在一部分的表壳设有滤网，每种接法分别设置多个表壳（在图1中示出了3个的情况，但也可以是2个，4个等等）作为重复试验。表壳及接头在腐蚀溶液中腐蚀1个测试周期（例如1个月）后拆下水表，评价铝合金与不同种类接头之间的接触腐蚀情况。腐蚀溶液的pH值为7.7～8.0，优选为7.8。

下面对测试方法的具体步骤进行说明。

首先，在水槽中准备好pH值为7.8的腐蚀溶液，利用碱性物质（Na₂CO₃等）调节pH值。

接着，进行过前处理之后的测试用水表与不同材质的接头连接，并通过PVC管将水表以串联、并联等方式连接成循环回路；连接方式为：同种接头材料的水表先串联之后再并联，异种接头材料的水表并联。例如，在图1中所示出的实施方式中，是将同种接头材料的3个水表先串联之后再并联，不同接头材料（接头材料A、接头材料B、接头材料C）的水表相互之间是并联关系。

然后，在测试温度（例如室温）下启动机械泵进行试验测试，待水流平稳后开始计时，水表与不同材质的接头发生接触腐蚀，测试周期为1个月。

最后，待经过测试周期后，即测试完成后，例如通过拍照的方式得到腐蚀结果，进行腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析。具体的分析方法为：根据肉眼观察到的表壳接头处腐蚀产物量的多少，定性评价表壳与不同材质接头的电偶腐蚀性能。无腐蚀产物时，耐电偶腐蚀性能评价为优，存在少量腐蚀产物，即腐蚀产物覆盖表壳内表面圆周不超过阈值时，耐电偶腐蚀性能评定为良，表壳存在较多腐蚀产物，即腐蚀产物覆盖表壳内表面圆周超过阈值时，耐电偶腐蚀性能评定为差。在该实施方式中，将阈值定为1/4。

图2是示出本发明的腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析的标准的图。如图2所示，此时表壳无腐蚀产物，耐腐蚀等级评定为优。

图3是示出本发明的腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析的标准的图。如图3所示，此时表壳存在少量腐蚀产物，即腐蚀产物覆盖表壳内表面圆周的比例不超过阈值（1/4），耐蚀性能评定为良。

图4是示出本发明的腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析的标准的图。如图3所示，此时表壳腐蚀产物多，腐蚀严重，即腐蚀产物覆盖表壳内表面圆周的比例超过阈值（1/4），耐腐蚀等级评定为差。

如上所述，本发明所涉及饮用水表壳电偶腐蚀性能测试方法简单，由于通过肉眼观察腐蚀结果，因此无需进行计算，使用设备安全，模拟真实使用环境，测试结果准确可靠，应用性好。可以作为合理地制定表壳的电偶腐蚀性能评价指标的统一测试方法。

以上所说明的仅是本发明较佳可行的实施例而已，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的普通技术人员来说，举凡运用本发明的技术方案和技术构思做出其它种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种对水表的电偶腐蚀性能进行测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在测试用水槽中准备pH值为7.8的腐蚀溶液，该腐蚀溶液利用碱性物质Na₂CO₃调节pH值；

将水表的表壳与不同材质的接头连接，并通过PVC管将水表连接成循环回路；

在测试温度下启动机械泵，使水表与不同材质的接头发生接触腐蚀；

在腐蚀溶液的水流平稳后开始计时，在经过测试周期之后终止计时并拆下水表；以及

根据终止计时后的水表的腐蚀程度和阈值，针对表壳与不同材质的接头的电偶腐蚀性能，进行腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析；

所述循环回路的连接方式为：同种接头材料的水表先串联之后再并联，异种接头材料的水表并联；

在一部分的表壳设有滤网。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述测试周期为1个月。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述腐蚀程度分级及腐蚀产物定性分析的标准为：无腐蚀产物时，水表的耐电偶腐蚀性能评价为优，腐蚀产物覆盖表壳的内表面圆周的比例不超过阈值时，水表的耐电偶腐蚀性能评定为良，腐蚀产物覆盖表壳的内表面圆周的比例超过阈值时，水表的耐电偶腐蚀性能评定为差。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述阈值为1/4。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述不同材质包括工程塑料、铜及不锈钢。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述测试温度是室温。