Дымоходы из нержавеющей стали. Обзор

За последние десять лет условия эксплуатации отопительных систем существенно изменились. Поэтому материал, используемый ранее, не подходит для изготовления современных дымоходов.
В прежние годы производительность многих котлов отличалась низким КПД. Добиться оптимальных показателей не позволяла недостаточная гибкость автоматического регулирования. Ввиду этого котлы чаще всего работали на максимальной мощности.Температура отходящих газов оставалась стабильно высокой. Как следствие, главным критерием выбора материала дымовой трубы была жаростойкость.
Функциональность нынешних отопительных систем увеличена за счет ряда факторов:
• высокий коэффициент полезного действия,
• плавная настройка мощности,
• погодозависимый мониторинг,
• популярность температурных отопительных контуров с низкими входящими температурами («теплый пол» и др.).
В результате котел значительную часть времени работает в режиме сниженной мощности и периодически отключается. Температура дымовых газов естественным образом снижается. Теперь список требований к материалу дымохода возглавляет не жаростойкость, а коррозийная стойкость, кислотоупорность и огнестойкость.
Низкие температуры отходящих газов вызывают образование конденсата. Входящие в его состав кислоты могут разрушать стенки дымохода. Водородный показатель конденсата при сжигании природного газа составляет pH = 3-4. А у жидкого топлива и того меньше— в районе pH = 1,8-3,7. Причем конденсация некоторых содержащихся в дымовых газах кислот начинается при температурах, заметно превышающих точку росы водяного пара.
Так, раствор серной кислоты (H2SO4), даже в сочетании с олеумом (раствор серного ангидрида SO3 в серной кислоте) при концентрации последнего менее 80 % уже начинает давать температуру выше 55 °C. Например, 60 % олеума заставляют водный раствор серной кислоты кипеть при 70 °C. Температура кипения серной кислоты без примесей –100 °C. Температура кипения азотной кислоты тоже велика (+82 °C).
Кирпич, чугун и черная сталь не выдерживают кислотных атак. Поэтому современные дымоходные тракты изготавливаются из кислотостойких видов нержавеющей стали и керамики.
Кроме того, при выборе материала для дымовых труб следует учитывать вероятность отложения на его стенках и последующего возгорания сажи. Этой «неприятности»особенно подвержены котлы на жидком и твердом топливе. Поэтому стенки должны быть
• максимально гладкими, без поперечных каналов и углов,
• стойкими к возникновению огня.Таким образом, отпадают материалы, разрушающиеся или меняющие свои свойства при взаимодействии с пламенем. Необходимо изначально исключить возможность нарушения герметичности дымохода и попадания в помещение смертельно опасного угарного газа.
Для изготовления современных дымовых труб используют преимущественно низкоуглеродистую аустенитную нержавеющую сталь. Высокое содержание никеля придает ей пластичность, немагнитные свойства и хорошую пригодность к сварке. А также гарантирует сохранение свойств стали, независимо от температурного режима.
Наиболее часто встречающиеся марки стали:

• AISI 304 (1.4301) с высоким содержанием никеля (8 %) и хрома (18 %),
• ее модификация AISI 316 (1.4404, 1.4571), улучшенная за счет добавления молибдена.

Высокие антикоррозийные свойства нержавеющих сталей данных марок обусловлены присутствием на поверхности пленки оксида хрома. При повреждении поверхности в результате механического воздействия или температурных перепадов она моментально восстанавливается. Значит, препятствует проникновению коррозии вглубь изделия.
Присутствие в составе стали никеля обеспечивает дополнительную механическую прочность и коррозионную стойкость. Обусловлено это высокой температурой плавления никеля. В отличие, например, от хрома, он не выгорает при сварке, оставаясь в сварном шве.
С увеличением температуры прочность стали AISI 304 снижается. Это ощутимо уже при 425 °C. Продукт данной марки обнаруживает хорошую устойчивость к воздействию большинства кислот, за исключением серной. Дымоходы из стали AISI 304 подходят для котлов на газообразном топливе.
Указанные недостатки не относятся к стали AISI 316, содержащей дополнительные легирующие компоненты. Так, молибден увеличивает стойкость стали в условиях повышенной температуры. А благодаря титану, связывающему остатки углерода в стали с образованием карбидов, материал способен противостоять агрессивным средам. Стойкость AISI 316 к серной кислоте превосходит аналогичные характеристики хромникельсодержащих продуктов других марок. При температурах около 50 °C AISI 316стойка к этой кислоте в концентрации до 5 %. При температурах до 40 °С и выше 60 °Сэта марка переносит и более высокие концентрации данного вещества.
Следовательно, в местах конденсации сернистых газов она намного надежнее других типов. Дымоходы из стали AISI 316 подходят для котлов, заправляемых любым из видов топлива: газообразным, жидким и твердым.
Некоторые производители («Вулкан», Craft, Ferrum, Feflues) также изготавливают дымовые трубы из нержавеющей стали других разновидностей: AISI 310, AISI 321, AISI430.
Наиболее распространенными методами сварки являются microTIG и WIG, чтона самом деле одно и то же. TIG (Tungsten Insert Gas) — это ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа. Поскольку чаще всего в качестве материала для неплавящихся электродов используется вольфрам, в немецкоязычной литературе используют сокращение WIG (Wolfram Inert Gas).
Поскольку набольшее распространение в качестве защитного газа получил аргон,за этим методом закрепилось название «аргонодуговая сварка» (АДС). Однако следует заметить, что такое наименование не совсем правильно. При сварке методом TIG вкачестве защитного газа могут использоваться также гелий, азот или различные газовые смести. Метод так называемой «атомно-водородной» сварки схож по своей физической
сущности с TIG-методом.
Кроме того, сварка с использованием аргона в качестве защитного газа может вестисьи с применением плавящегося электрода. Преимущества сварки в защитных газахзаключаются в следующем:
• высокое качество сварных соединений на разнообразных металлах и сплавах различной толщины;
• возможность сварки в различных пространственных положениях;
• возможность наблюдения за образованием шва, что особенно важно при полуавтоматической сварке;
• отсутствие операций по засыпке и уборке флюса и удалению шлака;
• высокая производительность и легкость механизации и автоматизации;
• низкая стоимость при использовании активных защитных газов.
Представленные в обзоре дымовые трубы относятся в основном к двум типам: одностенные и двустенные. Вторые также называют утепленными или «сэндвич». У производителя «Росстин» в наличие также трехслойные модели.
На рынке наиболее широко представлены дымоходы с круглым сечением. Некоторые производители предлагают овальные (Jeremias, «Росстин» и др.) и даже квадратные дымоходы.
Одностенный дымоход — это обычная труба толщиной 0,24-2,0 мм без утепления.Такие трубы обычно устанавливают внутри помещения или кирпичных каналов. Дымоход может быть жестким или гибким. Последний вариант удобен для подсоединения котлов и газовых колонок в условиях ограниченного пространства.
Двустенные дымоходы состоят из трех слоев. Между внешним и внутренним слоями нержавеющей стали находится утеплитель. Двустенный дымоход может использоваться не только внутри, но и снаружи здания. Утеплитель предотвращает чрезмерное остывание продуктов сгорания и выпадение конденсата. За счет этого значительно увеличивается тяга.

---

Все новости раздела Наша Работа

Все новости и статьи