ما هو الفولاذ الأفضل لمدخنة موقد الساونا. كيفية اختيار مدخنة الفولاذ المقاوم للصدأ المناسبة

كانت متطلبات المداخن الفولاذية المصنعة منذ 15 عامًا أبسط بكثير مما هي عليه الآن - كانت المقاومة الحرارية للمواد المستخدمة في البناء هي المعيار الرئيسي. تفسر هذه القائمة الضيقة من المتطلبات بحقيقة أنه وفقًا لمعايير SNiP في الاتحاد السوفياتي ، يجب أن تكون درجة حرارة غازات المداخن عند مخرج الأفران والغلايات أقل من 150 درجة مئوية. في الوقت نفسه ، أتاحت درجة الحرارة المرتفعة لغازات العادم على وحدات التدفئة من النوع القديم تجنب التدمير السريع للمدخنة من تأثيرات المكثفات العدوانية كيميائيًا في غلايات المؤسسات الصناعية ، وكذلك في بيوت الغلايات من مختلف أنواع.

كان هذا المعدل مقبولًا تمامًا ، نظرًا للتكلفة البائسة للوقود ونقص الفولاذ الخاص في البلاد. في الوقت الحاضر ، تبدو مسألة سعر الوقود مختلفة تمامًا في جميع أنحاء العالم ، وعمليًا ، فإن جميع إدخالات المواقد ومواقد الموقد بدون فشل لها "وضع" حرق طويل"، والذي يوفر وفورات كبيرة في الوقود ، و مراجل التدفئةتعمل على الوقود الصلب (الخشب ، قوالب ، الكريات ، الفحم) ، وكذلك على وقود الديزل ، زيت المحرك المستخدم أو غاز طبيعيهي درجات حرارة منخفضة (درجة حرارة الغازات عند مخرج الوحدة هي 100-140 درجة مئوية) ، وبالتالي ، المكثفات (يتم الوصول إلى نقطة الندى 50-60 درجة مئوية بواسطة الغازات الموجودة بالفعل عند المتر الرابع أو الخامس من المدخنة).

هذا هو السبب في أن العدو الرئيسي للمدخنة الفولاذية هو المكثفات العدوانية. حتى في المواقد ، تحتوي غازات العادم على معظم الجدول الدوري ، ناهيك عن المكثفات من منتجات الاحتراق ديزل، وهو محلول ضعيف لحمض الكبريتيك. أدت هذه العوامل وغيرها إلى الانتشار الواسع لمداخن الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ ، والتي تتميز بمقاومتها للحرارة والمتانة والتآكل ، ومناسبة للعمل مع أنواع مختلفة من الغلايات والأفران ، وخفيفة الوزن ولا تتطلب أساسات إضافية.

تقوم شركة Chimney Installation بتصميم وتصنيع أنظمة المداخن من أجود أنواع الاستانلس ستيل بدرجة 304 ، 316 ، 321 ، 430 ، وكذلك التركيبات اللازمة لها ، لأغراض مختلفة:

مداخن غازات العادم من غلايات الديزل.
- مداخن لإزالة غازات المداخن من غلايات الوقود الصلب (خشب ، قوالب ، فحم ، إلخ).
- مداخن غازات العادم من غلايات الغاز ذات الشعلات الجوية وكذلك الشعلات المضغوطة.
- المداخنومداخن الموقد.
- أفران الساونا.

أنواع الفولاذ المستخدم في صناعة الأنابيب (المداخن):

الفولاذ المقاوم للصدأ هو سبائك الصلب المعقدة (سبيكة من الحديد مع الكربون 0.02-2٪ بالكتلة) ، تحتوي على مواد مضافة مختلفة وما لا يقل عن 10٪ من الكروم ، والتي تلقت مقاومة للتآكل في الغلاف الجوي والبيئات العدوانية بدرجة أو بأخرى.

الفولاذ والسبائك مع خاص الخواص الكيميائية(مقاومة للتآكل ، مقاومة للحرارة ، مقاومة للحرارة) مصممة للعمل في بيئات عدوانية وفي درجات حرارة عالية.

يجب أن نتذكر أنه ليس كل الفولاذ المقاوم للصدأ مقاوم للحرارة ومقاوم للحرارة في نفس الوقت: تؤدي زيادة مقاومة الحرارة t (تشكيل مقياس t) إلى المؤشرات القصوى دائمًا إلى انخفاض في الفراء. القوة - هنا تعد الزيادة في سمك الصفيحة الداخلية علامة جيدة. في أسواق البناء ، يتم تقديم المداخن بكثرة ، ولكن من الضروري دائمًا تحديد درجة الفولاذ. في التصنيف المحلي (وفقًا لـ GOST) ، تشتمل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ على درجات عالية من الكروم والتيتانيوم والنيكل ، على سبيل المثال ، مثل 10X18H9T ، 12X18H10T ، 10X23H18. في الولايات المتحدة الأمريكية ، هذه هي درجات الصلب AISI 316L ، AISI 310S ، في أوروبا - فئة EN 1.4404 ، EN 1.4539 ، EN 1.4845

تعتمد مقاومة الفولاذ للتآكل على محتوى الكروم:

- 13٪ وما فوق - السبائك غير القابل للصدأ في الظروف العادية وفي البيئات شديدة العدوانية (الفولاذ الفريتي) ؛ مع تفاقم الكيمياء. معلمات DG ، يحدث التآكل بأشكال مختلفة.
- أكثر من 17٪ - مقاومة للتآكل في البيئات العدوانية (المؤكسدة ، إلخ).

يتم توفير مقاومة التآكل من خلال فيلم من أكاسيد الكروم التي تتكون على سطح المعدن عندما يتفاعل مع الأكسجين الجوي ويكون قادرًا على الشفاء الذاتي بعد التلف. كلما زاد محتوى الكروم ، زادت مقاومة الفولاذ للتآكل. التآكل هو عملية تدمير المعدن تحت تأثير البيئة الخارجية.

يتم تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ (المقاوم للتآكل) إلى:

أولا الكروم

1. فولاذ مقاوم للصدأ من الحديد (AISI 409 ؛ 430 ؛ 439 ، 444).

(Cr) الكروم - يزيد الصلابة ومقاومة التآكل. إنه الكروم الذي يعطي الفولاذ خصائص مقاومة للتآكل ولون نبيل. الحد الأدنى لمحتوى الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ هو 11٪. الفولاذ من هذه الفئة (AISI 430 ، AISI 439 ، AISI 409 ، AISI 410) يسمى بالحديد ويستخدم فقط في البيئات منخفضة العدوانية أو لتصنيع أدوات المائدة والديكور. لإنتاج أجزاء المداخن التي تكون على اتصال مباشر بغازات المداخن ، يمكن استخدام AISI 430 ، AISI 439 (مصقول جيدًا) بسماكة 0.8 - 1.0 مم ، في حالة عدم وجود بيئة عدوانية (خيارات الاحتراق تؤدي إلى تكوين المكثفات ، وبنسبة عالية من الاحتراق السفلي في DG ، وكذلك على نوع الوقود: إطلاق الكريوزوت ، والكبريت ، وما إلى ذلك). إنها تتحمل التحميل الحراري حتى لحظة التوسع حتى 850 درجة مئوية. AISI 430 (02X17):

التركيب الكيميائي بالنسبة المئوية: Fe (قاعدة) ، C (0.12) ، Mn (1.0) ، P (0.4) ، S (0.03) ، Si (1.0) ، Cr (16-18).

مقاومة التآكل الإجمالية لـ AISI 430 (02X17) في العديد من البيئات يمكن مقارنتها بمقاومة الفولاذ الأوستنيتي AISI 304 (08X18H10). بالإضافة إلى ذلك ، على عكس الفولاذ المحتوي على النيكل الأوستنيتي من النوع "18Cr-10Ni" ، فإن فولاذ الكروم منخفض الكربون يتميز بالثبات في مختلف البيئات المحتوية على الكبريت. رسميًا ، يتم وضع فولاذ AISI 430 من حيث التركيب الكيميائي كنظير من الدرجة المحلية 12X17. ومع ذلك ، فإن التركيز المنخفض للكربون في الفولاذ يجعل من غير الضروري تثبيته بشكل إضافي مع التيتانيوم ، لأن محتوى الكربون الفعلي عند مستوى 0.020-0.035٪ يضمن عدم تعرض الفولاذ للتآكل بين الخلايا الحبيبية في درجات حرارة مرتفعة (تكوين كربيد مكثف في يبدأ الفولاذ 430 عند درجة حرارة 1000 درجة مئوية فقط ، لذلك ، من حيث خصائص أدائه ، فإن درجة الفولاذ هذه عبارة عن نظير محسّن للفولاذ AISI 409 (08X17T) ، وتتمثل المزايا الإضافية في أنه ، على عكس درجات الأوستنيتي ، فإن فولاذ AISI 430 غير حساس للكسر بين البلورات للتآكل في نطاق درجة الحرارة من 500-800 درجة مئوية ، وأيضًا أقل عرضة للتكسير الإجهادي بالكلوريد نظرًا لانخفاض معامل التمدد الحراري ، يعد الفولاذ مثاليًا للمنتجات التي تشهد تغيرات في درجات الحرارة ، والتوصيل الحراري العالي يحدد مسبقًا مزايا استخدام هذا الفولاذ في أنظمة التبادل الحراري. تصل درجة حرارة تصل إلى 850 درجة مئوية. تعتمد درجات حرارة التشغيل الفعلية على الظروف بيئة. معامل تمدد يصل إلى 6 مم (لأوستنيتي حتى 30 مم). لا يتم تقوية AISI 430 بالمعالجة الحرارية ولديه مقاومة جيدة للرواسب حتى 850 درجة مئوية ، مع الاحتفاظ بخصائصه الميكانيكية المفيدة حتى درجات الحرارة المرتفعة.

2. الفولاذ المرتنزي المقاوم للصدأ (AISI 410).

فولاذ منخفض الكروم خالي من النيكل (13٪ كروم) ، مع نسبة عالية من الكربون (0.2-0.65٪ كربون) تنتمي إلى فئة مارتينسيت. هذا الفولاذ قابل للصلابة. بسبب محتوى الكروم المنخفض ، فهي عرضة للتآكل بين الخلايا الحبيبية.

3 - شبه حديدي (خزفي حديدي) ؛

ثانيًا. الأوستنيتي

عناصر السبائك الرئيسية التي تحدد الهيكل الأوستنيتي للصلب هي النيكل (ني) والمنغنيز (Mn). بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر هذه العناصر أيضًا على خصائص ميكانيكية معينة. يحتوي الفولاذ المحتوي على 17-18٪ من الكروم و8-10٪ من النيكل في تركيبته على ليونة جيدة وقدرة على الرسم العميق أثناء الختم. في الآونة الأخيرة ، فيما يتعلق بارتفاع أسعار النيكل ، تم استخدام الفولاذ الأقل تكلفة ، والذي يسمى الفولاذ المخلوط بشكل ضئيل ، حيث يتم تقليل نسبة النيكل إلى 4-5 ٪ ، ويتم استخدام المنغنيز الأرخص (8-10 ٪) بدلا من النيكل الباهظ الثمن. لتثبيت هيكل هذا النوع من الفولاذ يضاف إليه النحاس (1.5-2٪). عيب الفولاذ المخلوط اقتصاديًا هو ميله إلى التشقق أثناء السحب العميق ، سواء أثناء عملية الرسم أو بعد ذلك ببعض الوقت. يعتمد احتمال التصدع بشكل مباشر على سمك المادة: فكلما كانت الورقة أرق ، زادت احتمالية حدوث مثل هذه التشققات. يتمتع الفولاذ الأوستنيتي بإمكانية لحام جيدة. إنها تعطي لمسة نهائية مثالية تقريبًا عند صقلها ميكانيكيًا: كلما زاد محتوى النيكل ، كانت النتيجة أفضل.

(ني) نيكل - يوفر ليونة وصلابة السبيكة.

(Mn) المنغنيز - يزيد الصلابة ومقاومة التآكل ومقاومة الصدمات.

يحتوي فولاذ الكروم والنيكل على 8٪ على الأقل من النيكل و 18٪ من الكروم على الأقل.

4.الفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل والكروم (304 ، 321 ، 310)

AISI 304 و 321 متساويان في مقاومة الأحماض ، لكنهما يختلفان في مقاومة الحرارة: 600 درجة و 800 درجة مئوية ، على التوالي. يتمتع هذا الفولاذ بمقاومة أعلى للتآكل في درجات حرارة تشغيل مرتفعة تصل إلى 450 درجة مئوية. يؤدي تشغيلها على المدى الطويل في درجات حرارة أعلى من 450 درجة مئوية إلى إضعاف حاد للخصائص المضادة للتآكل للمعدن ، بسبب الترسيب البلوري لكربيدات الكروم وانتهاك البنية البلورية للسبيكة. تشير الشركات المصنعة إلى الحمل الحراري لـ AISI 321 حتى 800 درجة مئوية ، ومن المستحسن استخدام AISI 304 بما لا يزيد عن 600 درجة مئوية.تستخدم فولاذ الكروم والنيكل في تصنيع المداخن مع قيود إلزامية على درجة الحرارة القصوىالتشغيل ونظام الرطوبة لغازات العادم.

واحد). AISI 304 (08X18H10) ، AISI 304L (03X18H11).

التركيب الكيميائي في النسبة المئوية: Fe (قاعدة) ، Cr (18-20) ، Ni (8-11) ، Mn (2.0) ، C (0.03-0.08) ، P (0.045) ، S (0.03) ، Si ( 0.75) ، N (0.10).

الصف 304 AISI هو الأكثر تنوعًا والأكثر استخدامًا من بين جميع درجات الصلب. ها التركيب الكيميائي، الخصائص الميكانيكية ، قابلية اللحام ومقاومة التآكل / الأكسدة توفر الخيار الأفضلفي معظم العروض نسبيًا سعر منخفض. يتميز هذا الفولاذ أيضًا بخصائص ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة. في حالة حدوث تآكل بين الخلايا الحبيبية في منطقة درجات الحرارة المرتفعة ، فمن المستحسن أيضًا. لها أشكال منتظمة وهيبوكربون.

الفولاذ AISI 304L (hypocarbon) ، تنخفض قوته الحرارية بشكل ملحوظ فوق 420 درجة مئوية.
الحد الأقصى الموصى به للصيانة t (تشكيل المقياس)
التعرض المستمر 650 درجة مئوية ، التعرض المتقطع 600 درجة مئوية
مقاومة التآكل: البيئات الحمضية المعتدلة

2). الصلب AISI 321 (12X18H10T) ؛ AISI 321H

التركيب الكيميائي في النسبة المئوية: Fe (قاعدة) ، Cr (17-19) ، Ni (9-11) ، C (0.12) ، Si (0.8) ، Mn (2) ، P (0.035) ، S (0.02) ، نحاس (0.3) و Ti (0.8)

درجة 321 AISI - فولاذ مقاوم للتآكل ومقاوم للحرارة ومقاوم للحرارة. إنه غير مستقر في البيئات المحتوية على الكبريت. درجة حرارة التطبيق الموصى بها هي 600-800 درجة مئوية ، بينما عمر الخدمة طويل جدًا. 321 AISI لا يعاني من التآكل بين الخلايا الحبيبية حتى عند اللحام في البيئات المسببة للتآكل بشكل معتدل بسبب إضافة التيتانيوم لتشكيل سبيكة صلبة. ومع ذلك ، لا ينبغي أبدًا استخدام 321 AISI الملحوم في بيئات شديدة التأكسد.

الخصائص في درجات حرارة عالية:

مقاومة الشد عند درجات الحرارة المرتفعة
درجة الحرارة ، درجة مئوية 600650700750800850
مقاومة الشد N / مم 2390329280230190140

التعرض المستمر 850 درجة مئوية ، التعرض المتقطع 800 درجة مئوية

تساهم زيادة محتوى الكروم حتى 25٪ والنيكل حتى 20٪ في ظهور صفات مقاومة للحرارة في السبيكة. تستخدم فولاذ هذه المجموعة (AISI 309 ، AISI 310) في صناعة مداخن المواقد وغلايات الوقود الصلب وقنوات العادم لمولدات الديزل والتوربينات الغازية. تشير الشركات المصنعة إلى أحمال حرارة تصل إلى 1050 درجة مئوية.

5.الفولاذ المقاوم للصدأ الكروم والنيكل والموليبدينوم (316)

لا تختلف أنواع الفولاذ AISI 316 و AISI 316Ti (التيتانيوم) و 316L (hypocarbon) في مقاومة الأحماض ، ولكن AISI 316 L لها مقاومة حرارية منخفضة عند درجات حرارة أعلى من 425 درجة مئوية. تستخدم على نطاق واسع في صناعة المداخن. لا تتآكل عند تعرضها للمكثفات الشديدة (بخار الماء + الكبريت الموجود في الوقود = حمض الكبريتيك) غازات المداخنحتى في درجات الحرارة العالية. تشير الشركات المصنعة إلى حمل حراري يصل إلى 900 درجة مئوية.فولاذ الموليبدينوم المقاوم للأحماض ومقاوم للحرارة. هذا يسمح للموردين بضمان مداخنهم لمدة 10 سنوات.

AISI 316 هو نسخة محسنة من 304 ، مع إضافة الموليبدينوم ومحتوى نيكل أعلى قليلاً. تعمل هذه التركيبة المكونة من 316 AISI على تحسين مقاومة التآكل بشكل كبير في معظم البيئات العدوانية. يجعل الموليبدينوم الفولاذ أكثر حماية من التآكل (الشق) في بيئة الكلوريد ومياه البحر وأبخرة حمض الأسيتيك. يوفر معدل التآكل العام المنخفض في البيئات المسببة للتآكل بشكل طفيف مقاومة جيدة للتآكل في الأجواء الملوثة والبحرية. يتمتع هذا الفولاذ بقوة أعلى ومقاومة أفضل للزحف في درجات حرارة أعلى من 304 AISI. يتمتع 316 AISI أيضًا بخصائص ميكانيكية ممتازة وخصائص تآكل في درجات الحرارة المنخفضة. درجات الصلب AISI 316 ، 316L هي الأكثر مقاومة لجميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 للتآكل في الغلاف الجوي وأنواع التآكل الأخرى المعتدلة. لا تشكل جميع البيئات التي يوصى فيها باستخدام الفولاذ من السلسلة 300 خطرًا على الدرجات المحتوية على الموليبدينوم. أحد الاستثناءات الملحوظة هو حمض النيتريك ، الذي يعمل كعامل مؤكسد قوي بالنسبة لهم. يعتبر AISI 316 أكثر مقاومة لحمض الكبريتيك بشكل ملحوظ من أي درجة أخرى من الكروم والنيكل. عند درجات حرارة حوالي 50 درجة مئوية ، يكون AISI 316 مقاومًا لهذا الحمض بتركيزات تصل إلى 5٪.

AISI 316L (03Х17Н14М3)

التركيب الكيميائي بالنسبة المئوية: Fe (قاعدة) ، Cr (16-18) ، Ni (10-14) ، Mo (2-3) ، C (0.03) ، Si (0.75) ، Mn (2.0) ، P (0.045) ، ق (0.030).

AISI 316L - درجة منخفضة الكربون ، تُستخدم عندما يكون هناك خطر التآكل في المناطق الملحومة بالحرارة ؛ تقل قوتها بشكل ملحوظ فوق 425 درجة مئوية. يستخدم AISI 316 L ، وهو نسخة محسنة من 304 ، لمقاومة التآكل في نطاق درجات الحرارة من 500 درجة مئوية إلى 700 درجة مئوية لفترة طويلة.

يمكن تعويض العيب عن طريق زيادة سمك الصفائح المعدنية.

درجة 316 لتر مع محتوى موليبدينوم مضاف ومحتوى نيكل أعلى. هذا يجعل من الممكن زيادة مقاومة الفولاذ للوسائط العدوانية. تتميز درجة AISI 316 L بصفات تشكيل ممتازة وخصائص لحام ممتازة. هذا التكوين يجعل من الممكن للصلب أن يزيد بشكل كبير من مقاومته للتآكل في معظم البيئات العدوانية. يحمي وجود الموليبدينوم أيضًا AISI 316 L من تأليب تآكل الشقوق في مياه البحر ووسط الكلوريد وأبخرة حمض الأسيتيك. تتمتع AISI 316 L بمقاومة أفضل للزحف وقوة أعلى في درجات الحرارة العالية من AISI 304. ايضا في درجات حرارة دون الصفريتمتع الفولاذ بخصائص تآكل ميكانيكية ممتازة.

تشير جميع القيم أدناه إلى AISI 316 و AISI 316 Ti فقط. لم يتم إعطاء أي قيم لـ AISI 316L حيث تقل قوتها بشكل ملحوظ عند درجات حرارة أعلى من 425 درجة مئوية

6. الفولاذ المقاوم للصدأ الكروم والمنغنيز والنيكل (AISI201 ، 202)

ثالثا. الفئات ذات الصلة

7 - الأوستنيتي - الحديد (309) ؛

تنتمي هذه الدرجات إلى مجموعة سبائك الحديد الأوستنيتي. بالمقارنة مع الفولاذ الأوستنيتي ، زاد الفولاذ 20X23H13 من الموثوقية والمقاومة للتآكل بين الخلايا الحبيبية والتشقق الناتج عن الإجهاد في القلويات ووسط الكلوريد. عند لحام الهياكل ، يجب تسخين الأجزاء مسبقًا إلى درجة حرارة 100-120 درجة مئوية مع المعالجة الحرارية النهائية للدرزات.

تنتمي درجة الفولاذ AISI 309 إلى مجموعة الفولاذ المقاوم للحرارة والمقاوم للحرارة. يبدأ تكوين القشور المكثف عند درجة حرارة 1050 درجة مئوية. توفر القوة العالية والمقاومة الممتازة للأكسدة نسبة عالية من الكروم والنيكل في درجات حرارة عالية. هذه العلامة التجارية سهلة اللحام ، مما يميز تطبيقها الواسع. يتم استخدام درجة AISI 309 في تصنيع الأجزاء المختلفة المخصصة لمحطات تحويل الانحلال الحراري ، والميثان ، وما إلى ذلك في الصناعات الكيميائية ، وصناعة النفط ، وخطوط أنابيب الغاز ، وغرف الاحتراق. يمكن أيضًا استخدام الصف 309 في عناصر تسخين المقاومة. يوصى باستخدام الفولاذ عند درجة حرارة 1000 درجة مئوية. الصلب 309 عرضة للتقصف بسبب تكوين القشور عند درجات حرارة 600-800 درجة مئوية.

8. مارتينسيتي الأوستنيتي.

9. كربيد الأوستنيتي.

فولاذ الكروم ممغنط ، بينما الفولاذ الأوستنيتي غير ممغنط.

تذكير لاختيار المدخنة

في كل منتج تشتريه ، يجب تحديد درجة الفولاذ وسمكه - فهذه علامة على وجود مصنع نزيه. خلاف ذلك ، فإنك تشتري الفولاذ المقاوم للصدأ الرخيص ، والذي قد لا يدوم طويلاً ويؤدي إلى عواقب وخيمة.

حتى الآن ، يوجد عدد كافٍ من الشركات المصنعة في سوق أنظمة المداخن التي تقدم أنواع مختلفةمداخن من فولاذ مختلف بتكوينات مختلفة. من أجل عدم الخلط عند اختيار المنتجات الضرورية ، من المهم أن تعرف الأساسيات على الأقل. سيساعدك هذا في اتخاذ القرار الصحيح بناءً على قدراتك واحتياجاتك. في هذه المقالة ، سنصف بإيجاز ما تحتاج إلى الانتباه إليه عندما تتعرف على المدخنة بصريًا لأول مرة.

في المداخن ، الشيء الرئيسي هو اختيار دائرة الأنابيب الأولى (الداخلية) الصحيحة ، ودائرة الأنابيب الثانية مسؤولة عن مظهر خارجي.

المعايير الرئيسية لاختيار دائرة المدخنة الأولية

درجة الفولاذ المقاوم للصدأ.فقط هذا العامل هو المسؤول عن متانة المدخنة. ولديها مؤشران رئيسيان - مقاومة التآكل ومقاومة الحرارة. يستخدم المصنعون بشكل أساسي درجات الفولاذ المقاوم للصدأ (AISI 409 ، AISI 430 ، AISI 444) والأوستنيتي (AISI 304 ، AISI 316 ، AISI 321 ، AISI 310). الطبقة الحديدية أرخص مرتين تقريبًا من الطبقة الأوستنيتي. تدل تكلفة المعدن على وجود بعض العناصر المحددة المسؤولة عن تشغيل المدخنة ، لمقاومتها للتآكل ومقاومة الحرارة. بناءً على معايير المعدن هذه ، يقدمون توصيات لاستخدامها لنوع معين من المعدات الحرارية.

وهنا التعبير الصحيح هو - الأغلى تعني الأفضل. لكن هذا لا يعني أنه لا يمكن استخدام المداخن المصنوعة من الحديد - فهي يمكن أن تستخدم ، ولكن بفهم عميق وفي أنواع معينة من الاستخدام ، حيث لا تكون مقاومة التآكل مطلوبة ولن يكون هناك تأثيرات خطيرة في درجات الحرارة على المداخن.

خط التماس الأنبوبي الطولي.هذا العامل مسؤول عن إحكام الغاز في عنصر المدخنة. أفضل طريقة هي اللحام "الصلب" ، وتعتبر جميع الطرق الأخرى ("بكرة الاتصال" ، "البقعة") ثانوية ، مساعدة ، أي تستخدم في أماكن معينة ، ولكن الخيار الأسوأ لدرز كفاف الأنبوب الأساسي هو "التدحرج".

ربط عناصر المدخنة ببعضها البعض. مؤشر على ضيق المدخنة بأكملها. أفضل طريقة هي طريقة التشويه البارد ، والتي تعمل على توسيع نهاية الأنبوب بالتساوي ("الجرس" ، "النفخ") ، فهي تتيح لك إجراء التوصيل الأكثر كثافة لعناصر المدخنة. الطرق الأخرى ذات جودة رديئة ، وأسوأها "التمويج" ، عندما يتشوه الأنبوب بسبب التشوه البارد في داخل الأنبوب ، بينما لا يوجد اتصال محكم ، وتكون هناك فجوات كبيرة.

نذكرك أن كل هذا مهم للأنابيب أحادية الدائرة والدائرة الأولى للأنابيب ذات الدائرة المزدوجة (مدخنة شطيرة).

المعايير الرئيسية عند اختيار دائرة مدخنة ثانية

تعمل الدائرة الثانية للمدخنة على حماية العزل من التأثيرات الخارجية: هطول الأمطار ، وأشعة الشمس. وأيضًا ، إذا رغبت في ذلك ، لإضفاء مظهر جمالي على الأنبوب. بالنسبة للمحيط الخارجي ، يتم استخدام عدة أنواع من المعدن:

الصلب المجلفن(أرخص مجموعة مدخنة) ، ولكن هنا التعبير رخيص ، فهذا يعني أسوأ - خطأ ، لأنه. تُستخدم هذه الأنابيب بشكل أساسي في القنوات المغلقة ، حيث لا يكون المظهر مهمًا ولا جدوى من دفع مبالغ زائدة مقابل حزمة أكثر تكلفة.

الفولاذ المقاوم للصدأ- التنفيذ القياسي لأنابيب السندويتش ، يمكن أن يكون الفولاذ غير لامع (AISI 304) أكثر مقاومة للعوامل الجوية ، والمرايا (بناءً على AISI 430).

رسمت الصلب- غالبًا ما يتم استخدامه عند مخرج المدخنة من الأسطح ، بحيث يكون كل شيء بنفس اللون. الاختيار هنا متروك لك ، بناءً على ميزانيتك وتفضيلاتك الشخصية.

لذا ، أول الأشياء أولاً.

عصري مداخن فولاذيةتصنع ، كقاعدة عامة ، دائرة مزدوجة ، أي تتكون من أنبوب داخلي وخارجي مفصولة بطبقة من مادة عازلة للحرارة. إذا كان الأنبوب الخارجي عنصرًا زخرفيًا يحدد مظهر المدخنة ، فإن الخصائص المهمة مثل السلامة من الحرائق والموثوقية وعمر الخدمة تعتمد على خصائص الأنبوب الداخلي. يمكن استخدام أنبوب السيراميك أو أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ كأنبوب داخلي.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على الأنبوب الداخلي المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ. ما هو الستانلس ستيل وماهي مميزاته؟

المكونات الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ هي الكروم والنيكل ، والتي تحدد خصائصها الرئيسية. عناصر صناعة السبائك الأخرى مهمة أيضًا. على سبيل المثال ، وجود كمية صغيرة من التيتانيوم (0.1-0.3٪) في الفولاذ المقاوم للصدأ يحسن قوة الفولاذ على المدى الطويل عند درجات حرارة عالية ويجعل من الممكن استخدامه لتصنيع المداخن من الوقود الصلب. معدات التدفئة(المواقد ، المواقد ، إلخ). في درجات الحرارة المرتفعة ، يمنع التيتانيوم احتراق الكربون ويزيل التآكل الحبيبي (بين الخلايا الحبيبية).

بالإضافة إلى التركيب والتركيب الكيميائي ، فإن مقاومة المدخنة للتآكل تتأثر بشكل كبير بالبنية البلورية ، والتي يجب أن تكون موحدة وذات حبيبات دقيقة. حالة السطح ، التي يجب أن تكون نظيفة وناعمة ، مهمة جدًا أيضًا.

المواد المثلى من حيث نسبة السعر والجودة لتصنيع أنابيب المدخنة الداخلية هي فولاذ مقاوم للحرارة مقاوم للتآكل من الدرجة AISI 409 أو AISI 439 بسماكة 0.8-1.0 مم. AISI 409 ، AISI 439 عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ خالٍ من النيكل. كلا الفولاذين مخلوطان ، بما في ذلك التيتانيوم ، وهما نظائران من الدرجات المحلية 08X13 و 08X17T (وفقًا لـ GOST 5632-72). يحتوي الفولاذ على تركيبة كيميائية متوازنة توفر مقاومة للتآكل في معظم البيئات المؤكسدة ومقاومة للتآكل بين الخلايا الحبيبية.

AISI 409 فولاذلديه مقاومة جيدة لتشكيل المقياس حتى 700 درجة مئوية. مصنفة على أنها مقاومة للحرارة للاستخدام المتقطع حتى 815 درجة مئوية والاستخدام المستمر حتى 700 درجة مئوية. لا يلاحظ الزحف حتى 500 درجة مئوية ، ولكن عندما يتم تجاوز درجة الحرارة هذه ، تتحلل الخصائص الميكانيكية للمعدن بسرعة. في حالة وجود أحمال عالية ، وكذلك في درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية ، يوصى باستخدام فولاذ آخر أكثر مقاومة للحرارة.

يتمتع فولاذ AISI 439 بمقاومة أفضل لغازات الاحتراق ذات درجات الحرارة العالية أنواع مختلفةالوقود ، نظرًا لارتفاع محتوى الكروم (وفقًا لـ ASTM A240) بنسبة 17-19٪ ، مقابل 10.5-11.7٪ في الفولاذ AISI 409. مقاومة التآكل للفولاذ AISI 439 يمكن مقارنتها تقريبًا بمقاومة الفولاذ الأوستنيتي ، كما هو الحال في على سبيل المثال ، العلامة التجارية المحلية 12X18H10T أو AISI 304 ، إلخ. بالاقتران مع محتوى الكربون المنخفض ، فإن وجود التيتانيوم والألمنيوم في فولاذ AISI 439 يوفر له خصائص عالية من اللدونة والقوة ، على غرار الدرجات المحتوية على النيكل الأكثر تكلفة من السلسلة 300 ، فضلاً عن ثبات هيكلي أعلى أثناء اللحام و تدفئة. درجة الفولاذ AISI 439 مقاومة تمامًا للتآكل بين التآكل في درجات حرارة من 500 درجة إلى 850 درجة مئوية. إنه مقاوم للحرارة ويسمح بتشغيل طويل الأمد في درجات حرارة تصل إلى 850 درجة مئوية. يتجلى تدهور الخواص الميكانيكية عند درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية بدرجة أقل من الفولاذ من النوع المماثل. عن طريق القياس مع الصلب المحلي 08X17T ، يمكن التوصية بالفولاذ AISI 439 ، وفقًا لـ GOST 5632-72 ، كبديل لدرجات الصلب 12X18H10T و 12X18H9T.

نتيجة لذلك ، وفقًا لمجموع الخصائص ، فإن أفضل المواد لتصنيع الأنبوب الداخلي للصلب مدخنة مزدوجة الدائرةهو الفولاذ AISI 439.

ولكن بغض النظر عن مدى مقاومة التآكل العالية لصلب معين ، تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة وبيئة غاز المداخن العدوانية ، فإن التآكل على السطح الداخلي للأنبوب أمر لا مفر منه. بسبب تآكل الأنبوب الداخلي ، فإن عمر خدمة المدخنة محدود في الوقت المناسب. من الواضح أن المدخنة ذات الأنبوب الداخلي المصنوع من معدن أرق ستصبح غير صالحة للاستعمال في وقت أبكر من نظيرتها بمعدن أكثر سمكًا. وبالتالي ، تؤدي زيادة سمك المعدن من 0.8 إلى 1.0 مم إلى إطالة عمر المدخنة بنسبة 20٪ على الأقل. هذا هو السبب في أن شركة "Inzhkomtsentr VVD" في الإنتاج مداخن غير قابلة للصدأيستخدم فولاذ AISI 439 بسمك 1 مم للمحيط الداخلي.

لا تقل أهمية عن خصائص المواد العازلة للحرارة التي تفصل الأنابيب الداخلية والخارجية للمدخنة. يجب أن تحتوي هذه المادة على خصائص معينة:

• أن تكون مقاومة للتعرض المطول لدرجات حرارة عالية تصل إلى 700 درجة مئوية ؛
• أثناء العملية ، لا تنبعث منها مواد ضارة بصحة الإنسان ؛
• لها موصلية حرارية منخفضة (تصل إلى 0.038 واط / مللي كلفن على النحو الأمثل).

هناك العديد من المواد الأكثر ملاءمة لهذا الغرض. على سبيل المثال ، مادة عازلة للحرارة تعتمد على ألياف البازلت فائقة الرقة (BSTV). تصنع منه الحصائر المخيطة (القماش) ، والتي تستخدم كعازل للحرارة. يتم الحصول على BSTV من ذوبان الصخور عند درجة حرارة 1450-1550 درجة مئوية (نفس درجة الحرارة في فوهة بركان نشط). لا تحترق ألياف البازلت ، فهي تذوب فقط في منطقة درجات الحرارة المرتفعة المشار إليها ، دون إطلاق غازات ومركبات سامة. درجة الحرارة التي يُسمح عندها استخدام الحصائر والأقمشة BSTV: من -270 درجة مئوية إلى + 900 درجة مئوية. مرونة عالية وطول طويل من ألياف البازلت فائقة النعومة تضمن نسجها القوي. يحدث ارتباط BSTV مع بعضها البعض عن طريق الالتصاق الطبيعي ولا يتطلب استخدام مواد رابطة. تتراوح الموصلية الحرارية للعزل الحراري المصنوع من ألياف البازلت فائقة الرقة بأنواعها ودرجاتها المختلفة من 0.033 واط / مللي كلفن إلى 0.038 وات / مللي كلفن (عند 25 درجة مئوية).

في الحالات التي تتجاوز فيها درجة حرارة منتجات الاحتراق 500-600 درجة مئوية ، يوصى باستخدام العزل الحراري الخزفي ، والذي لا يفقد خصائص العزل الحراري حتى عند تسخينه إلى 1000 درجة مئوية. على سبيل المثال ، تستخدم شركة Inzhkomtsentr VVD صوف السيراميك Careblanket كعزل حراري.

Careblanket عبارة عن مادة حرارية خالية من الأسبستوس بكثافة من 64 إلى 160 كجم / م 3 ، ودرجة حرارة تشغيل تصل إلى 1425 درجة مئوية. مثل ألياف البازلت ، لا يحترق ، يذوب فقط عند درجة حرارة 1600 درجة مئوية ، دون إطلاق غازات ومركبات سامة. يتمتع بمتانة ميكانيكية عالية ، ومرونة ، ويظهر خصائص عزل حراري ممتازة. مقاومة كيميائياً لجميع الهيدروكربونات بما في ذلك الزيوت والأحماض والقلويات والماء. وكذلك المادة مقاومة للتغيرات المفاجئة في درجات الحرارة. يتراوح معامل التوصيل الحراري للمنتجات المصنوعة من الصوف الخزفي بمختلف أنواعه وماركاته من 0.025 واط / مللي كلفن إلى 0.043 وات / مللي كلفن (عند 1000 درجة مئوية).

لسوء الحظ ، لا تزال تستخدم اليوم مواد مثل الصوف الزجاجي وصوف الخبث وعناصر العزل الحراري المصبوبة منها والمواد المحتوية على الأسبستوس. في هذه المواد ، تُستخدم راتنجات مختلفة (تعتمد أساسًا على الفينولات) لربط الألياف الزجاجية (أو ألياف الخبث) ، والتي تشكل تهديدًا خطيرًا على صحة الإنسان إذا تجاوز تركيزها في الهواء MPC. وربما يعلم الجميع مخاطر غبار الأسبستوس.

بالإضافة إلى الاختيار المستهدف للمواد الصديقة للبيئة ، من الضروري أيضًا تحديد السماكة المثلى لطبقة العزل الحراري. سيكون النحافة غير فعالة وسميكة - سيؤدي إلى ترجيح المدخنة وزيادة تكلفتها. من المهم بشكل خاص العزل الحراري الفعال في الظروف التي يتم فيها تركيب المدخنة من خارج المبنى. هذا يمنع تكوين المكثفات التي يمكن أن تلحق الضرر بالمدخنة عند مزجها بمنتجات الاحتراق. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأنبوب الخارجي بطبقة عازلة يمنع الأنبوب الداخلي من التجمد. أظهرت تجربة التشغيل أن الأكثر فعالية ومعقولة اليوم هو استخدام مادة عازلة للحرارة بسمك طبقة 30-40 مم وكثافة 90-120 كجم / م 3.

يرجى ملاحظة أن استخدام العزل الحراري من البازلت أو السيراميك في الأنابيب لإزالة منتجات الاحتراق لا يمنع استخدام تدابير السلامة من الحرائق أثناء تركيب المداخن وصيانتها!

أما بالنسبة لأنبوب المدخنة الخارجي فلا توجد متطلبات خاصة به. مقاومة التآكل في الغلاف الجوي المحيط والمظهر المناسب - هذه هي الخصائص التي يجب أن تتمتع بها مادة الأنبوب الخارجي. الخيار الأنسب هو فولاذ AISI 430 بسطح مصقول كالمرآة. AISI 430 عبارة عن فولاذ كروميوم مقاوم للصدأ وحديد منخفض الكربون وله مقاومة جيدة للتآكل في البيئات الأقل تآكلًا.

جانب آخر مهم للغاية ، نادرًا ما ينتبه إليه أي شخص ، هو الطريقة التي ترتبط بها عناصر المدخنة ببعضها البعض. تنص الفقرة 4.39.6 من GOST 53321-2009 على ما يلي: قناة دخانيجب أن يكون لها سطح داخلي مستوٍ وأملس لا يعيق التنظيف. لذلك ، يجب ألا ينخفض ​​قطر المدخنة عند المفاصل. يؤدي الانخفاض المحلي في قطر المدخنة إلى انتهاك الحركة الصفائحية لغازات المداخن ، واضطراب تدفقها. يؤدي هذا إلى تفاقم السحب في المدخنة ، ويستقر السخام في أماكن التضييق ، وهناك مشاكل في تنظيفها. ما يسمى ب "نظام الإرساء المقبس" خالي من هذا العيب. في الوقت نفسه ، يتم تشكيل نهايات الأنابيب مع تغيير أقطارها بحيث تتلاءم الأنابيب بإحكام مع بعضها البعض ، وتشكل سطحًا داخليًا أملس. تتيح نقاط التوقف الحلقيّة الخاصة الحصول على وصلة أنبوب تمنع عمليًا تغلغل غازات المداخن من خلاله.

هذه هي المعايير الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار المدخنة. المنتجات عالية الجودة معتمدة دائمًا! لا تنس أن تطلب من الشركات المصنعة شهادات لمنتجاتهم.