CN105331982B - 一种牺牲阳极结构及其腐蚀状态检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牺牲阳极结构，包括检查头、螺塞和腐蚀块，所述螺塞和腐蚀块均为金属材质，所述腐蚀块的活泼性高于所述螺塞，所述螺塞上设置有第一孔和指示通道，所述腐蚀块上设置有第二孔，所述螺塞和腐蚀块固定连接在一起，所述第一孔、第二孔和指示通道相互连通，所述检查头固定连接到所述螺塞的端部上。本发明提供的牺牲阳极结构，结构简单，制造水平要求较低，还可方便、快速的定期了解牺牲阳极腐蚀状态，进行及时监察及替换，同时，因在螺塞与腐蚀块之间使用绝缘材料，螺塞与腐蚀块间的异种金属接触腐蚀可避免，增加牺牲阳极使用寿命。

Description

一种牺牲阳极结构及其腐蚀状态检查方法

技术领域

本发明涉及换热器的防腐蚀技术领域，特别是一种牺牲阳极结构及其腐蚀状态检查方法。

背景技术

现有的换热器通常采用设置牺牲阳极的方法避免金属内胆被腐蚀，即在需要被保护的金属内胆上连接一种活泼性比它强的金属，避免电解质对内胆及管路腐蚀。根据电化学原理，因为阳极材料体电位较负，它会通过液体中的电解质向被保护体钢质结构提供阴极电流，使得被保护的钢质结构阴极化而不生锈。随着电流的不断流动，在防止内胆锈蚀的同时，阳极材料自身也在不断地消耗。到阳极材料耗尽时，钢质(不限于钢质，如铜质等)内胆失去保护，随后即悄悄地开始被腐蚀的过程。由此可见，阳极材料及阳极的及时替换、补充至关重要。市场上现有的阳极材料通过贯穿其内的铁芯与固定支座焊接连接(为拆卸的方便，固定支座常做成六角螺栓形)，阳极材料与内胆电流的导通，由带该牺牲阳极材料体的金属六角螺栓形固定支座跟与内胆焊接为一体的金属内螺纹接口的旋合来实现。现有牺牲阳极的腐蚀块与固定支座间腐蚀速率较快，影响牺牲阳极寿命，牺牲阳极腐蚀状态不易快速查看，需定期拧下组件进行观察。同时，重复拆装，会影响螺纹接口寿命。

公开号为CN201678735U的专利公开了一种可检测并提示阳极材料耗尽的热水器阳极棒，但这种阳极棒结构复杂，对制造水平要求较高，且需配备牺牲阳极检测电路、驱动电压，在阳极耗尽时输出信号，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单，可方便、快速的定期了解牺牲阳极腐蚀状态的牺牲阳极结构，以解决现有技术中的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供一种牺牲阳极结构，包括检查头、螺塞和腐蚀块，所述螺塞和腐蚀块均为金属材质，所述腐蚀块的活泼性高于所述螺塞，所述螺塞上设置有第一孔和指示通道，所述腐蚀块上设置有第二孔，所述螺塞和腐蚀块固定连接在一起，所述第一孔、第二孔和指示通道相互连通，所述检查头固定连接到所述螺塞的端部上，还包括芯棒，所述第一孔和第二孔为螺纹孔，所述芯棒外壁上设置有外螺纹，所述芯棒通过第一孔和第二孔将所述螺塞和腐蚀块连接在一起，所述第一孔及第二孔与所述芯棒之间的螺纹连接为非密封螺纹连接。

优选地，所述芯棒为金属材质，所述芯棒的活泼性位于所述腐蚀块和螺塞之间。

优选地，还包括密封圈，所述密封圈为绝缘材料，设置在所述螺塞与腐蚀块之间。

优选地，所述螺塞包括安装部和固定部，所述安装部与固定部固定连接，所述安装部用于所述牺牲阳极结构的拆卸，所述固定部用于将所述牺牲阳极结构固定到被保护对象上，所述螺塞的固定部内设置有所述第一孔，所述安装部内设置有指示通道，所述指示通道与第一孔连通。

优选地，所述检查头包括检查头主体和螺帽，所述检查头主体上设置有沿其轴向方向完全贯穿的通孔，所述螺帽通过螺纹配合密封的连接到所述检查头主体的第一端部。

优选地，所述检查头还包括气门芯，所述气门芯设置在所述通孔内侧，并与所述通孔内壁密封连接，且所述气门芯的排气顶针位于接近所述检查头主体的第一端部的位置。

根据本发明的第二方面，提供一种不设置牺牲阳极腐蚀状态的检查方法，其特征在于，将所述检查头的螺帽旋下检查是否有液体介质从所述指示通道流出，以此来判断所述腐蚀块是否需要更换。

优选地，当设置有气门芯时，将所述检查头的螺帽旋下，按压所述气门芯的排气顶针，检查是否有液体介质流出，来判断所述腐蚀块是否需要更换。

优选地，若所述检查头处有液体流出，则需更换所述腐蚀块。

本发明提供的牺牲阳极结构，结构简单，制造水平要求较低，还可方便、快速的定期了解牺牲阳极腐蚀状态，进行及时监察及替换，同时，因在螺塞与腐蚀块之间使用绝缘材料，螺塞与腐蚀块间的异种金属接触腐蚀可避免，增加牺牲阳极使用寿命。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本发明牺牲阳极结构示意图；

图2为本发明牺牲阳极结构爆炸示意图；

图3为本发明牺牲阳极结构剖视示意图；

图4为检查头局部剖视示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

如图1、2所示，本发明牺牲阳极结构包括检查头1、螺塞2、腐蚀块3和芯棒4，所述检查头1固定连接到所述螺塞2的一端，所述腐蚀块3通过所述芯棒4连接到所述螺塞2的另一端，优选地，所述腐蚀块3与螺塞2之间设置有密封圈5。在另一实施例中，所述螺塞2与腐蚀块3还可通过其他形式连接，如通过铆钉连接等。

如图2、3所示，所述螺塞2包括安装部21和固定部22，所述安装部21与固定部22固定连接，所述安装部21为棱柱，优选为四棱柱或六棱柱，以方便与安装工具配合安装，所述螺塞2的材料为活泼性较低的金属，优选为铜合金。所述固定部22为圆柱或圆锥台，优选为圆锥台，且在其外壁上设置有螺纹(图中未示出)，用于将牺牲阳极固定到保护对象上，例如换热器等设备上。所述螺塞2的固定部22内设置有第一孔221，所述安装部21内设置有指示通道211，所述指示通道211与第一孔221连通，且所述指示通道221与第一孔221沿所述螺塞2的轴向方向完全贯穿所述螺塞2，优选地，所述第一孔221为螺纹孔。

所述腐蚀块3为圆柱形，优选地，还可为棱柱或其他形状，在其一端面上设置有第二孔31，所述第二孔31为盲孔，优选地，所述第二孔31为螺纹孔。所述腐蚀块3为活泼性较好的金属材料，其金属活泼性比所述螺塞2的活泼性好，例如在海水介质中所述腐蚀块3优选为锌合金、铝合金、镁合金、铁合金等活泼性优于铜合金的材料，如有特殊需求还可选用双金属复合式腐蚀块。

所述芯棒4为外侧设置有螺纹的圆柱形结构，所述芯棒4优选由活泼性介于所述腐蚀块3与螺塞2之间的金属材料制成，例如铁合金，使所述芯棒4在起连接所述螺塞2与腐蚀块3的作用的同时，还使电子能够通过所述芯棒4由所述腐蚀块3流向螺塞2进而流向需要被保护的容器，从而避免容器被腐蚀，且所述腐蚀块3腐蚀状态达到设定值后所述芯棒4不会被腐蚀，进一步，在所述腐蚀块3被完全腐蚀的情况下所述芯棒4还能够对所述螺塞2起一定的保护作用。所述芯棒4通过所述螺塞2上的第一孔221与腐蚀块3上的第二孔31将所述腐蚀块3连接到所述螺塞2上，所述第一孔221及第二孔31与所述芯棒4之间的螺纹连接为非密封螺纹连接，以便液体能够通过螺纹之间的空隙(下文详细介绍)，优选地，所述螺塞2与腐蚀块3之间设置密封圈5，所述密封圈5为绝缘材料，优选为复合橡胶等，对所述螺塞2与腐蚀块3之间进行密封，同时，避免所述螺塞2与腐蚀块3直接接触，造成接触腐蚀，缩短所述腐蚀块3的使用时间。

如图4所示，所述检查头1包括检查头主体11和螺帽13，所述检查头主体11上设置有沿其轴向方向完全贯穿的通孔111，所述检查头主体11的第一端部112的径向外侧面形成有螺纹，所述螺纹与所述螺帽13的内螺纹配合，用于所述螺帽13的安装。所述螺帽13的一端封闭，安装到所述检查头主体11上后将对所述检查头主体11的第一端部112进行封闭，优选地，所述螺帽13与第一端部112密封管螺纹连接，使所述螺帽13与第一端部112之间为密封连接。如图3所示，所述检查头主体11的第二端部113固定连接至所述螺塞2安装部21的端部，且所述检查头主体11的通孔111与所述螺塞2上的指示通道211连通，所述检查头主体11与螺塞2连接处进行密封，优选地，所述检查头主体11通过焊接的方式固定连接到所述螺塞2上。

在另一优选实施例中，如图4所示，所述检查头1还包括气门芯12，所述气门芯12设置在所述通孔111内侧，并与所述通孔111内壁通过螺纹密封连接，且所述气门芯12的排气顶针位于接近所述检查头主体11的第一端部112的位置。此时所述螺帽13主要对所述气门芯12起保护作用。所述气门芯12的设置使所述检查头1还可实现高压和常压下的工作要求，还能起到密封作用。

本发明提供的牺牲阳极结构，当所述腐蚀块3被腐蚀至其内部的所述第二孔31与外界连通，即所述芯棒4露出时，此时，液体介质能够进入所述第二孔31，由于所述芯棒4与第一孔221及第二孔31之间为非密封螺纹连接，所以液体介质会在压力的作用下通过所述第二孔31及第一孔221进入所述指示通道211内，并能够在检查时通过所述检查头1流出。

下面以本发明牺牲阳极结构在海水介质换热器上的应用为实施例对本发明牺牲阳极腐蚀状态检查方法进行介绍：

通过所述螺塞2将所述牺牲阳极结构安装到换热器上，所述腐蚀块3位于换热器内部的海水中，使所述腐蚀块3优先被腐蚀，以保护换热器内胆及其他相关部件不被腐蚀。然后，定期通过所述检查头1对所述腐蚀块3的腐蚀状态进行检查，具体方式为：当不设置有所述气门芯12时，将所述检查头1上的螺帽13旋下，若有液体排出，说明所述腐蚀块3的腐蚀已达到设计值，需及时对所述腐蚀块3进行更换，以便有效保护换热器及相关设备不被腐蚀；若没有液体排出，说明所述腐蚀块3的腐蚀状态还未达到设计值，还能继续使用，将所述螺帽13再次安装至所述检查头主体11的第一端部112即可。当设置有所述气门芯12时，检查过程需按压所述气门芯12的排气顶针检查是否有液体流出。牺牲阳极腐蚀状态的检查需定期通过上述方法对所述牺牲阳极结构进行检查即可及时掌握所述腐蚀块3的腐蚀状态。

本发明牺牲阳极结构简单，安装方便，腐蚀状态检查方法操作方便、快捷，能够及时了解牺牲阳极的腐蚀状态。检查过程不需要拆卸牺牲阳极，减少了牺牲阳极拆装过程对螺塞2的损耗，延长了使用寿命。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种牺牲阳极结构，其特征在于，包括检查头、螺塞和腐蚀块，所述螺塞和腐蚀块均为金属材质，所述腐蚀块的活泼性高于所述螺塞，所述螺塞上设置有第一孔和指示通道，所述腐蚀块上设置有第二孔，所述螺塞和腐蚀块固定连接在一起，所述第一孔、第二孔和指示通道相互连通，所述检查头固定连接到所述螺塞的端部上，还包括芯棒，所述第一孔和第二孔为螺纹孔，所述芯棒外壁上设置有外螺纹，所述芯棒通过第一孔和第二孔将所述螺塞和腐蚀块连接在一起，所述第一孔及第二孔与所述芯棒之间的螺纹连接为非密封螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的牺牲阳极结构，其特征在于，所述芯棒为金属材质，所述芯棒的活泼性位于所述腐蚀块和螺塞之间。

3.根据权利要求1所述的牺牲阳极结构，其特征在于，还包括密封圈，所述密封圈为绝缘材料，设置在所述螺塞与腐蚀块之间。

4.根据权利要求1所述的牺牲阳极结构，其特征在于，所述螺塞包括安装部和固定部，所述安装部与固定部固定连接，所述安装部用于所述牺牲阳极结构的拆卸，所述固定部用于将所述牺牲阳极结构固定到被保护对象上，所述螺塞的固定部内设置有所述第一孔，所述安装部内设置有指示通道，所述指示通道与第一孔连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的牺牲阳极结构，其特征在于，所述检查头包括检查头主体和螺帽，所述检查头主体上设置有沿其轴向方向完全贯穿的通孔，所述螺帽通过螺纹配合密封的连接到所述检查头主体的第一端部。

6.根据权利要求5所述的牺牲阳极结构，其特征在于，所述检查头还包括气门芯，所述气门芯设置在所述通孔内侧，并与所述通孔内壁密封连接，且所述气门芯的排气顶针位于接近所述检查头主体的第一端部的位置。

7.一种使用权利要求5所述的牺牲阳极结构的牺牲阳极腐蚀状态的检查方法，其特征在于，将所述检查头的螺帽旋下检查是否有液体介质从所述指示通道流出，以此来判断所述腐蚀块是否需要更换。

8.一种使用权利要求6所述的牺牲阳极结构的牺牲阳极腐蚀状态的检查方法，其特征在于，将所述检查头的螺帽旋下，按压所述气门芯的排气顶针，检查是否有液体介质流出，来判断所述腐蚀块是否需要更换。

9.根据权利要求7或8所述的牺牲阳极腐蚀状态的检查方法，其特征在于，若所述检查头处有液体流出，则需更换所述腐蚀块。