QB/T 2590《储水式热水器搪瓷制件》标准修订解析

周立国 于茜 孔美阳

1.广东美的厨卫电器制造有限公司 广东佛山 528311；2.中国家用电器研究院 北京 100037

1 引言

QB/T 2590-2003《贮水式热水器搪瓷制件》标准自2003年发布，如今实施已近17年，远不能适应当前热水器行业的高速发展。为了提升热水器核心部件搪瓷内胆的质量，借鉴德国及澳洲搪瓷标准，结合国内热水器行业发展现状，对标准进行了修订。新标准QB/T 2590《储水式热水器搪瓷制件》由中国轻工业联合会提出、由全国日用玻璃搪瓷标准化中心归口并组织行业内部分热水器企业单位参加起草。新标准QB/T 2590《储水式热水器搪瓷制件》预计于2020年底正式发布。

新标准的发布与实施无疑对热水器行业影响巨大，希望热水器企业高度重视，结合解析内容，领悟标准修订意图，提前做好标准换版前的各项准备工作。后期也会根据实施过程中出现的问题做进一步的研究，持续完善该标准。

2 与QB/T 2590-2003版标准的差异

新标准QB/T 2590《储水式热水器搪瓷制件》是对原标准QB/T 2590-2003《贮水式热水器搪瓷制件》的修订与替代。

新标准与原标准相比，主要技术变化为：

——标准名称修改为《储水式热水器搪瓷制件》；

——修改了标准的适用范围，增加热泵式热水器、太阳能热水器的搪瓷制件；

——修改了密着性测试的方法，密着性测试采用EN 10209-2013附录C规定的方法，为使用方便，将EN 10209-2013中的相关内容在新标准附录A中列出；

——修改了阴极防腐，增加了电子防腐设施；

——修改了耐热水侵蚀性测试的指标；

——修改了耐酸侵蚀性的测试方法；

——修改了耐热水侵蚀性测试的试验设备；

——修改了耐碱侵蚀性的测试方法；

——检验规则按出厂检验和型式检验适当调整。

综上所述，本次标准修订的主要差异内容概括为以下9个方面。

2.1 标准名称

为了与GB/T 20289《储水式电热水器》中的名称保持一致，标准名称由《贮水式热水器搪瓷制件》更改为《储水式热水器搪瓷制件》，标准编号不变，名称略有变动。

图1 电子阳极

表1 原、新标准密着性指标区别

2.2 适用范围

新增品类热水器（热泵热水器和太阳能热水器）的搪瓷制件之前确实在执行该标准，所以本次修订正式纳入适用范围之中。

最终修订后的适用范围为：储水式电热水器和热泵式热水器、太阳能热水器、燃气热水器等类似的热水器搪瓷制件。

2.3 阴极防腐

考虑传统牺牲阳极（镁棒）在不断消耗过程中，会发生结垢、脱落和沉积等一系列过程，成为污染洗浴水质的重要因素。所以，近些年来，大多数热水器企业开始采用“电子阳极”来保护内胆，所以在此涵盖了“电子防腐设施”。

标准最终修订为：为防止搪瓷缺陷引起的腐蚀损害，应配有牺牲阳极防腐设施或电子防腐设施。再次明确了阴极防腐措施可以有两类，一类是传统牺牲阳极防腐设施，例如：镁棒；另一类是新兴电子防腐设施，例如：电子阳极，见图1所示。

针对电子防腐设施，例如：电子阳极的具体技术要求，后期会通过单独的标准予以规范，所以在此没有提出具体的、详细的技术要求，待电子阳极标准发布及《储水式热水器搪瓷制件》再次修订时予以完善。

同时，对采用传统牺牲阳极的质量要求则按照德国标准DIN 4753-3:2013《饮用水和工业用水的热水装置和水加热装置 第3部分：表面涂釉防腐 要求和试验》进行了明确规范，以保证最少使用两年无需维护。

为此，本次标准参照德国标准明确了“牺牲阳极的质量与搪瓷面积比例至少为0.2 kg/m²”，这是本次标准修订的重点内容之一。目的是为了确保已经涂搪的热水器内胆得到充分保护，以保证最少使用两年无需维护。

另外，澳洲标准AN/NZS 4692.1:2005《电热水器——能耗、性能和通用要求》规定，牺牲阳极的质量与搪瓷面积比例至少为0.27 kg/m²。

2.4 密着性

对比原标准，新标准的技术要求、试验方法、测试面、评价依据、引用标准都发生了变化，如表1所示。

新标准要求按照规范性附录A《薄钢板搪瓷密着强度的试验方法》，针对厚度0.6 mm～3 mm试验用薄钢板，采用落锤冲击的方法，根据不同的钢板厚度，确定冲击高度，采用质量为1.5 kg冲击锤，利用图2试验装置进行落锤冲击试验，根据冲击试验后涂搪薄钢板的状况，对照参考新标准中图A.2（搪瓷密着强度分级参考图）进行密着强度评价，共分5级，要求不低于3级。

试验方法基本统一为落锤冲击法，因此，需要热水器企业根据图2的要求采购或者自制落锤冲击试验装置。冲击锤呈半球状，其直径为22 mm，质量为1.5 kg，硬度符合GB/T 308.1-2013《滚动轴承 球 第1部分：钢球》第6.2条硬度的要求。

密着测试采用EN 10209-2013附录C规定的方法，为使用方便，将EN 10209-2013中的相关内容在标准附录A中列出。

2.5 耐酸侵蚀性

伴随着GB/T 9989标准的换版，试验流程（见图3）与定级（见表2）内容都发生了相应变更，因此，耐酸侵蚀性的技术要求也作了相应变更。但是具体试验溶液“10%的盐酸（HCL）溶液，试验时间为1 h”与德国标准DIN 4753-3:2013的要求是一致的。

试验步骤按GB/T 9989升级版标准：GB/T 9989.1-2015《搪瓷耐化学侵蚀的测定 第1部分：室温下耐酸侵蚀的测定》规定，采用了标准“第6章 试样”，进行样品处理进行，试验溶液为10%的盐酸（HCL）溶液，试验时间为1 h，通过标准“第7章 步骤”中的“图3 试验流程”进行测试，最后按照“表2 定级”，进行最终判定。原、新标准区别见表3所示。

2.6 耐热水侵蚀性

本项技术要求（失重）的变更是这次标准修订的重点内容之一。

表2 定级

表3 原、新标准耐酸侵蚀性指标区别

参照德国DIN 4753-3:2013《饮用水和工业用水的热水装置和水加热装置 第3部分：表面涂釉防腐 要求和试验》第5.4.2的要求，伴随着试验方法（主要是冷凝液的速度）、试验设备的变化，其具体技术要求也不相同。

（1）失重技术要求由原来的≤6.0 g/m2变更为现在的≤8.5 g/m2。

（2）增加了试验环境温度要求，即：（22±5）℃。

（3）试验设备：GB/T 9989.2-2015《搪瓷耐化学侵蚀的测定 第2部分：耐沸腾酸、沸腾中性液体及其蒸气化学侵蚀的测定》该标准规定的试验装置即为ISO 28706-2：2008规定的试验装置。

图2 试验装置

图3 试验流程

除了密封圈B内径上偏差、加热器输出功率及加热器下边缘离装置底部密封圈的距离要求略有差别外，回流冷凝器可按照新标准的要求：“除了Liebig-West回流冷凝器，也可以采用满足ISO 4799要求的同性能回流冷凝器”，而ISO 4799（对应国标GB/T 28212-2011《实验室玻璃仪器 冷凝管》4.3条款）规定的蛇形水套冷凝管，如图4（1）所示，基本与原标准规定的符合QB/T 2109要求的蛇形水套冷凝管一致，如图4（2）所示。

图4 新标准冷凝管（1）与原标准冷凝管（2）对比

图5 刻度收集器

试验设备最大的变化在于新标准增加：放置在玻璃圆筒与回流冷凝器之间的、刻度间隔应为0.1 mL、用于收集回流冷凝器产生的冷凝液的刻度收集器，如图5所示。

（4）回流冷凝器中冷凝液的速度由原来的“30 滴/min～50 滴/min”变更为“每3 min维持在8 mL±2 mL之间”，这也是该条款变化最大的点。

（5）参照澳洲标准AN/NZS 4692.1:2005《电热水器——能耗、性能和通用要求》中“附录M M7试验程序”的要求，增加了试验过程中对试样的处理要求，更具有实操性。

试验处理要求：每个阶段完成以后，拆下试样，用蒸馏水冲洗，在（110±5）℃的温度范围内烘干2 h，立即将试样转移入干燥器内。让试样冷却至室温，称量各试样的质量，精确至0.1 mg。

备注：需要能使温度维持在至少130℃的烘箱、内部直径为200 mm的干燥器。

（6）将“大于算数平均值的30%”更改为“大于算术平均值的20%”，对试验数据的要求更加严格，使测试结果更加精准。

2.7 耐碱侵蚀性

耐碱侵蚀性技术要求前后没有变化，都是失重≤0.6 mg/cm2。

原标准是按照GB/T 9988-1988《搪瓷耐碱性能评价方法》规定的方法进行，试验介质为“以260 g碳酸钠溶解于4940 mL蒸馏水中制成的碱液”，等同于“5%无水碳酸钠（Na2CO3）（质量分数）”，试验温度为（80±2）℃，试验时间：6 h，试样规格为89 mm×89 mm，双面涂搪；新标准按GB/T 9989.3-2015《搪瓷耐化学侵蚀的测定 第3部分：用六角形容器进行耐碱溶液侵蚀的测定》规定的方法进行，与原标准最大的差异在于试验温度的精度不同，新标准试验温度为（80±1）℃。

2.8 检验规则

检验规则按出厂检验和型式检验适当调整，就检测项目、抽样方案及判定规则进行了规范，符合实际生产的场景。

2.9 相关术语

将相关术语前后对照进行了统一，避免使用者在具体使用该标准时产生分歧。例如：“容器”更改为“内胆”，既与标准中前面的描述相对应，又和热水器国标GB/T 20289中的描述保持一致。此外，“样板”统一改为“试样”、“涂层”统一改为“瓷层”等等。

3 企业需要关注的问题

3.1 阴极防腐

（1）牺牲阳极的设计

设计牺牲阳极时，应保证牺牲阳极的质量与搪瓷面积比例至少为0.2 kg/m²，确保已经涂搪的内胆得到充分保护，以保证最少使用两年无需维护。

（2）电子阳极标准

对于当前热水器行业新兴的电子防腐设施，例如：电子阳极，目前还没有单独的、明确的标准。今后，热水器企业可联合起来通过行标、团标的方式制定相关标准，在确保采用电子阳极防护措施的内胆能得到充分保护的同时，也能确保使用者的安全。

3.2 密着性重点关注试验装置

由于密着性试验方法基本统一为落锤冲击法，需要热水器企业根据新标准图A.1的要求采购或者自制落锤冲击试验装置。

3.3 耐酸侵蚀性应注意试验流程

需要具体操作的试验员应熟悉GB/T 9989.1-2015《搪瓷耐化学侵蚀的测定 第1部分：室温下耐酸侵蚀的测定》中“第6章 试样”的样品处理、“第7章 步骤”中的“图1 试验流程”、“表1 定级”的判定。

3.4 耐热水侵蚀性要对供应商进行摸底测试

耐热水侵蚀性是本次标准修订的核心内容之一，而失重技术要求是考核搪瓷粉末质量及生产工艺的重要参数，所以由于冷凝液的速度、实验设备的变化（需要增加图6刻度收集器）及失重技术要求的变化，加之试验周期长（试验分两个阶段，每个阶段21天（504 h）），需要热水器企业对搪瓷粉末供应商的试样进行提前摸底测试，确保标准正式发布前达标。

4 总结

热水器的核心部件是搪瓷内胆，内胆的关键防护在于搪瓷，所以该标准的发布与后期实施对热水器行业影响巨大。

新标准首次明确了“牺牲阳极的质量与搪瓷面积比例至少为0.2 kg/m²”，为热水器企业的产品设计提供了依据；首次将“电子防腐设施”（电子阳极）体现在标准中，鼓励新技术、新产品在储水式电热水器搪瓷制件的应用；密着性测试将原来按照钢板厚度的不同分别采用的“顶压试验、落球冲击或者榔头锤击”全部统一为“落锤冲击法”，判定标准由原来的“丝状、网状、块状”修订为“1级到5级密着强度”，并配有搪瓷密着强度分级参考图，统一了试验方法，实验结果的判定比原来更加精准；耐热水侵蚀性的失重技术要求虽然由原来的6.0 g/m2变更为现在的8.5 g/m2，但是具体试验条件发生了变化，实际对热水器的搪瓷粉末质量和生产工艺的要求更高，相对旧标准，对测试结果的处理更加明确，是本次标准修订的重点内容；耐酸侵蚀性由原来的“不低于A级”提升到“不低于A+级”；耐碱侵蚀性由于引用标准换版的原因，导致新旧标准试验温度误差略有差异。

本文通过对比原标准与新标准，对标国外标准，按照标准的顺序，力争阐明标准修订的意图。同时，对每项要求，都从技术要求、试验设备、试验环境、试验溶液、试验流程、判定原则、标准升级等细节入手进行详实说明，便于具体实操人员理解标准，正确操作。

此次标注修订基本解决了目前行业所发现的问题，满足了热水器行业的发展需求，需要热水器企业引起足够的重视，结合本文的解析内容做好标准换版前的各项准备工作。