专利名称：金属罐,特别是锅炉,防腐蚀的保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属罐，特别是锅炉，防腐蚀的保护装置。
在锅炉的例子中，应该注意到，即使用陶瓷或类似的包覆剂一般地将水罐的内表面覆盖，腐蚀仍会发生。
有一段时间一般曾使用两种电保护的方法来防止或至少限制腐蚀一种为“阳极”保护法，另一种为“阴极”保护法。
阳极保护法是将一个比另一个电极高的电位值赋予锅炉结构一直到达到钝化值(形成保护膜)，这样结构就成为阳极而被保护起来。
所说阴极保护法是使锅炉结构的电位比侵蚀剂还要低，在所说情况下侵蚀剂为生活用水。
采用这种保护法，就会有一直流电通过存储的水从阳极流向由锅炉罐壁构成的阴极。当所说锅炉被使用时，起到阳极作用的元件逐渐被消耗，因此所说阳极被称为“牺牲”阳极。
电流也可用外部电流发生器产生的电流输入，在这种情况下，保护法被称为“外加电流法”。
阳极保护系统的缺点是，需要施加的电压是一个极其精确的值，这个值如果不是准确地遵守，要被保护的结构壁将不能在钝化层下被保护，而腐蚀的破坏过程会加快。
这就是为什么电压值必须仔细校核的原因，对于家庭环境内生活用水的加热系统，阳极保护法实际上不被推荐使用。
就阴极保护法而言，所谓“牺牲阳极”系统有一个确确实实的缺点即阳极要被消耗，因此所说阳极必须定期更换。如果不更换，腐蚀立即会开始。
至于所谓“外加电流”法的阴极保护，虽已较普遍地被使用，但迄今为止所有提出的方案一般都有这样的缺点，表现为费用高和极难保证外加电流的均匀分布，以及有些费力的电极装配操作。
电极由各种导电而不易腐蚀的材料如钛合金条制成，并有公知的物理或化学方法可用来保护所说条的部分外表面使该部分表面不发出电流。
早先的专利文件EP0771889揭示具有构成容纳恒温传感器套的管状元件作为电极的支承。在电极和管状元件之间密封和电绝缘的功能是由合适的支承实现的。
意大利专利申请AN99A000003号中有一值得注意的细节即在电极和锅炉罐体之间的电路连接不用电缆。这一点至少对所说电极与上述锅炉外表面之间的部分是适用的。
所说早先的文件还设计一个固体的不易腐蚀的电极，该电极被插入并在电路上连接到恒温传感器套的端头上。而该套又被固定到突缘上，连接部由绝缘材料制成以资防止电极和所要保护罐体之间的电接触。由于上述管状支承由可腐蚀的金属制成，因此必须沿着其整个长度将它保护起来，甚至包括电极在上述套内的插入点。
由于上述管状支承的防护覆盖层内以及支承本身的电极插入区域内都可能形成缺陷，因此对防腐蚀有双倍需要，这是第一个缺点，属于功能性质。
第二个缺点与所说设备的构造有关，需要给出的工艺过程须包括管状支承和电极之间的连接与上述防护覆盖层的生产。
在上述两个专利中，电极定位用的最小高度被套的最小长度制约，而套的最小长度又受传感器的定位高度制约。因此不可能将电极的位置定在罐体高度一半的重心上。
本发明公开的内容本发明的目的是要克服所有上述缺点。金属罐特别是锅炉的防腐蚀的保护装置(所说装置属于通过一个不消耗的电极应用阴极保护原理的那一种，是本发明的研讨对象)的特征是，管状元件的外表面被用作电极，它在要被保护的罐内还具有其他功用，例如对罐内存在的其他设施起到容纳及/或保护作用，并且所说管状元件或其表面层的至少一部分是由钛或其他适合用作电极的材料制成的，而该材料可以加工并有机械强度，其特性对本发明的可能应用是必需的。
下面将以不受限制的形式用图举例说明本发明的两个较优的实施例，从中可以较好地看到本发明的特征，在附图中
图1按照本发明的第一可能的实施例示出金属罐的剖面，在罐内有一容纳恒温传感器用的套，所说套的外表面至少其一部分能起到电极的作用。
图2按照本发明的第二可能的实施例示出金属罐的剖面，在罐内有一管用来抽吸被丝网印刷的电阻器覆盖的热水，而电阻器本身又被一层抗磨护套保护着；所说护套的外表面，至少一部分，其作用如同一个电极。
参阅所说附图，标号1指一个没有示出的电锅炉的存储罐。
有一突缘2被固定在罐的下部上，还有一管状元件4(用介电材料制成的衬套3)间接地连接到这个突缘上。管状元件4的外表面，至少一部分是由钛或具有类似抗腐蚀特性的材料制成，所说这个外表面的作用如同一个电极。
突缘2还被设计用来支承未被示出的电热元件。
在上述管状元件4和突缘2之间的连接是这样制成的，按普通所知方法制出能够保证水密性的密封，并且如同早先所述，使管状元件在电路上保持与所说突缘2绝缘，因此，还与要被保护的存储罐1绝缘。
采用任何一种普通所知的方法如化学处理或敷设介电材料，可使管状元件外表面的一部分5a在电路上绝缘，这样，它就不会向罐1发出电流。显然，在同一管状元件4上可以有多于一个的部分5a；但管状元件4表面的上部没有被处理剂或绝缘材料覆盖，是所说管状元件4的一个活性部分5b，因此能发出电流。自然，也可以有多于一个的活性部分5b。选择使管状元件4外表面的一个或多个部分5a和5b为没有活性和有活性的部分，可能对本发明的某些用途是有用的，因为可使外加电流更好地分布在要被保护的罐1的内部内。
在如前所述作为恒温传感器套的管状元件4内有一温度传感器6(泡式)。
有一电流发生器7在电路上用第一导线8连接到管状元件4上并用第二导线9连接到突缘2上；而突缘2又用任何公知的方法(未示出)在电路上连接到罐1上。或者，导线9可在电路上直接连接到罐1上。
按照适才示出的实施例，本发明的装置可极容易地发挥其功能在管状元件4的上部5b和罐1之间的电路连接可通过所说管状元件4、第一导线8、电流发生器7、第二导线9、和可能还有突缘2来完成，这样便可通过罐内所含有的水，在作为阳极的管状元件4的上部5b和作为阴极的存储罐的湿表面之间建立起电流的流动。
参阅图2，除了已结合图1说明的元件以外，有一抽吸管10，该管或是将热水或冷水从罐1内抽吸出去或是引进到罐1内；所说管10用公知的方法例如将一衬套11用螺纹旋紧在环状螺帽12上；所说管10还支承着在本发明这个第二实施例中构成电极的管状元件4.1；所说电极的组成已在前面说明过，并且在本例中，外表面也可以有几个部分5a和5b，它们分别为被动的和主动的。有一绝缘层13，其组成将在下面说明，可被放置在管10和管状元件4.1之间。
对电热元件的生产有一公知的可用来制造印刷电阻电路的技术。在这技术中，一个或多个第一层介电材料被沉积到由合适金属制成的具有电阻器的基体上(所说层是用例如丝网印刷法印刷的)，然后用一个或多个第二层介电材料在外面加以绝缘。还有用这种工艺制造的已知的设施可用来将所说印刷电路与电缆连接。
我们还提出一个分开的专利申请，其中这个工艺被用来制造电热电阻器将它印刷在电锅炉储罐内侧管的外表面上。按照所说专利申请，建议值得在外部带电层上采用抗磨防护套。
由所说第一介电层、丝网印刷的电阻器和第二介电材料层构成的整体在图2中作为绝缘层13示出。其时管状元件4.1完成双重功能，即电极和所说绝缘层13的抗磨防护套，而所说绝缘层13又可保证在所说管状元件4.1和管路10之间的电绝缘。
另外，管状元件4.1并不需要在电路上与罐1直接连接；这个连接可用任何一种公知方法作出，例如可用介电材料制成衬套11，按照上面对本发明第一可能实施例说明的方法在所说防护套4.1和发电机7之间作出电路连接，但此外，另一部分电路连接(从罐的内部到外部一直到第一导线8)可按适才扼要提到的第二技术使用丝网印刷的电阻器制出，或者所说防护套4.1可被延伸到罐1的外部，然后用第一导线8直接连接。
自然还可以按照本发明的第三可能的简化的实施例，使管状元件4.1只完成电极的功能，而绝缘层13只是在管状元件4.1和管路10或恒温传感器套之间起到隔离元件的作用，其时其余元件如绝缘元件和电路连接件的功能和特征可以完全和上面所说的一样。
本发明所说装置的第一优点为不需要为设计用作不消耗电极的管状元件4或4.1制造专用的支承。
本发明的第二重要优点(只是第三简化实施例除外)为所说由管状元件4或4.1构成的所说电极是用机械设施如恒温传感器套或抗磨防护套造成的，它们本来就是罐1内的必需部件。
本发明另一个优点为所说管状元件4或4.1可被自由延伸到覆盖罐的全部长部，或者外加电流可被供应到表面5a的部分上以资使所说外加电流分布得更好。
权利要求
1.一种金属罐特别是锅炉防腐蚀的保护装置(所说装置属于通过一个不消耗电极应用阴极保护原理的那一种)，其特征为，管状元件(4)的部分外表面作为电极，所述管状元件在要被保护的罐(1)内还具有其他的操作作用。
2.权利要求1的装置，其特征为，电流并不供应到管状元件(4)表面层的一个或多个部分上。
3.权利要求1的装置，其特征为，表面层可以有多于一个的活性部分(5b)。
4.权利要求1的装置，其特征为，管状元件(4)的表面层的至少一部分是由钛合金制成的。
5.权利要求1的装置，其特征为，管状元件(4)可基本上延伸到覆盖罐(1)的整个长度。
6.权利要求1的装置，其特征为，管状元件(4)可延伸到罐外以便与第一电连接器(8)连接。
7.权利要求1的装置，其特征为，通往第一电连接器(8)的电路连接是间接的，并且是通过使用丝网印刷电阻器工艺的印刷电路的一部分作出的。
8.权利要求1的装置，其特征为，管状元件(4)的操作作用是作为恒温传感器的容纳套。
9.权利要求8的装置，其特征为，将容纳套固定在位的衬套(3)由介电材料制成。
10.权利要求1的装置，其特征为，管状元件(4)的操作作用是作为丝网印刷电阻器的防护套。
11.权利要求10的装置，其特征为，将管路(10)固定在位的衬套(11)由介电材料制成。
12.一种金属罐特别是锅炉防腐蚀的保护装置(所说装置是通过一个不消耗电极应用阴极保护原理的那一种)，其特征为，管状元件(4.1)的部分外表面的作用是作为电极，它被插入到一个操作设施的外侧，该操作设施本身作为锅炉的必需部件如恒温传感器套或位在罐内的管路，所说管状元件(4.1)还用一个绝缘层(13)与所说操作设施(9)绝缘。
全文摘要
本发明的领域为使用一个不消耗的电极来使容纳液体的罐特别是锅炉得到阳极保护的装置。有一管状元件(4)担当这个不消耗电极的角色，但除了电极外，所说管状元件在要被保护防腐蚀的锅炉内还可有其他功能。所说管状元件可具有一个或多个主动和被动部分。
文档编号C23F13/16GK1434880SQ01810784
公开日2003年8月6日 申请日期2001年6月5日 优先权日2000年6月8日
发明者福斯托·菲奥罗尼 申请人:塞莫瓦特股份公司