Svojstva nehrđajućeg čelika su operativne i tehničke prednosti. Kako povećati prijenos topline: ispitivanje vodootporne šipke za ručnike od nehrđajućeg čelika


Zakon fizike je dovoljno visok i s njim se ne možete raspravljati. Ali ovo svojstvo metala možete pretvoriti u svoju korist. Taj prijenos topline omogućuje upotrebu čelika u proizvodnji različitih uređaja za grijanje prostorija.

Čelična cijev VGP

Zašto razmisliti o rasipanju topline

Proračun koeficijenta prijenosa topline za čelične cijevi a proizvodi napravljeni od njih pomoći će odrediti koliko kilokalorija ili džula iz unutarnje rashladne tekućine mogu prenijeti u atmosferu. Prilikom projektiranja grijanja, nakon takvog izračuna, lako je izračunati potrebni promjer čelične cijevi. Ako se učini ispravno, učinkovitost grijača bit će maksimalno povećana.

Ponekad je potreban potpuno isti izračun prijenosa topline čeličnih cijevi za suprotno - za odabir izolacijskog materijala koji može spriječiti gubitke. Sve ovisi o namjeni i radnim uvjetima istraženog cjevovoda.

Formula toplinske vodljivosti

Točne podatke pri izračunavanju toplinske vodljivosti s minimalnom pogreškom u rezultatima može dobiti samo iskusni inženjer grijanja. No, za procjenu učinkovitosti čeličnih cijevi na razini kućanstva, snaći ćemo se s brojkama bez uzimanja u obzir sekundarnih parametara.

U pojednostavljenom obliku, formula toplinske vodljivosti izgleda ovako:

Q = k F Δt

Za one koji su zaboravili tečaj fizike za 7. razred, prisjećamo se značenja ovih simbola:

  • k je koeficijent prijenosa topline čeličnog cijevi. Ovisi o karakteristikama materijala, debljini stijenke i vezana je za veličinu toplinske glave.
  • F je površina cijevi. Ako je nekoliko cjevovoda spojeno odjednom, uzima se u obzir ukupna površina.
  • Δt - toplinska visina, uzimajući u obzir temperaturnu razliku između atmosfere i rashladnog sredstva.

Jednostavno rečeno, prijenos topline čelične cijevi izravno ovisi o njenoj veličini i stupnju zagrijavanja u usporedbi s vanjskim okruženjem. Što su ti pokazatelji veći, to će više toplinske energije prenijeti.


Prijenos topline čelične cijevi uvelike ovisi o njezinoj debljini

Termička glava također se izračunava za svaki pojedini slučaj. Ovdje je potrebno dodatno uzeti u obzir prosjek na ulazu i izlazu grijača (koeficijent prijenosa topline vode razlikuje se od istog pokazatelja za čelik). Za preliminarne izračune, Δt prema SNiP -u uzima se jednako 55 ° C.

Prikladnije je izračunati za jedan uvjetni metar odabranog promjera cijevi. Tada se gotov rezultat može jednostavno pomnožiti s ukupnom duljinom opreme za grijanje. Za različite standardne veličine cijevi, prijenos topline određuje se zasebno.

Izgledi

Za izračun prijenosa topline registara iz glatkih cijevi, odgovarajući koeficijent odabire se iz niza vrijednosti za određenu temperaturnu visinu (Δt).

Tablica prijenosa topline od čeličnih cijevi

Vrsta veze Za cijevi sa unutarnji promjer, mm Δt, ° S
50 — 60 60 — 70 70 — 80 80 — 100
U jednoj niti do 40 11,5 12 12,5 12,5
50-100 10 10,5 11 11,5
preko 125 10 10,5 10,5 10,5
U nekoliko niti do 40 10 11 11,5 11,5
preko 50 8 9 9 9

Navedene brojke odnose se na cijevi debljine stijenke od 3 mm i više.

Grijani držač ručnika od nehrđajućeg čelika u kupaonici, iako spada u razmatrane glatke cijevi, morat će se izračunati kroz drugačiji koeficijent zbog razlike između crnog i nehrđajućeg čelika. S toplinskom glavom Δt = 70-80 ° C za cijevi različitih promjera uzimaju se sljedeće vrijednosti:

Du, mm 15 20 25 30 35 40 45 50
k 15 14,5 13,3 12 11 10 9 8

Treba imati na umu da se sušilo za ručnike za kupaonicu, ako nije stari dio sustava grijanja, obično izrađuje od dvije standardne veličine cijevi. Stoga se za zavojnicu i spojne trake manjeg promjera koeficijent k odabire zasebno.

Bez obzira na sustav koji morate izračunati, podne ili grijaće registre, trebat će vam još jedan koeficijent. Omogućit će vam da rezultat dobiven u jedinicama Kcal / h dovedete u uobičajeni oblik W / h. Da biste to učinili, Q se množi s 1,163.

SNiP 2.04.01-85 zahtijeva da čelična grijana šipka za ručnike ima prijenos topline od najmanje 100 W po jedinici površine prostorije (1 m 2) i najmanje 40 W po 1 m 3 kupaonice. Stoga je, nakon pretvaranja prijenosa topline u odgovarajuće mjerne jedinice, moguće odrediti za koje je prostorije prikladan odabrani dizajn sušenja.

Načini povećanja prijenosa topline

U svim sustavima grijanja i grijanja potrebno je nastojati osigurati maksimalni prijenos topline cijevi. To će značiti da najučinkovitije koristimo energiju utrošenu na zagrijavanje nosača. Za svaki dizajn, koji radi u svojim uvjetima, način povećanja prijenosa topline odabire se zasebno, uzimajući u obzir sve nijanse. No temelj za ta poboljšanja bit će početni podaci koji su već uzeti u obzir u teorijskom izračunu - površina emitirajuće površine i temperaturna razlika.

Registri

Najjednostavniji dizajn radijatora. To su cijevi srednjeg ili velikog promjera zavarene s krajeva, pojedinačne ili spojene u presjecima s kratkospojnim cijevima. Mogu se vidjeti u ulazima, na industrijskim mjestima ili u privatnim kućama s individualnim grijanjem.


Čelični cjevovodi smatraju se tradicionalnima za izgradnju vodoopskrbnih sustava, kanalizacijskih sustava i podzemne opskrbe plinom

Kako bi povećali svoju toplinsku snagu, koriste metodu povećanja površine - na njih su zavarene tanke metalne ploče. Time se poboljšava odvođenje topline baterije gotovo jedan i pol puta. Otprilike isti prijenos topline imaju najbliži rođaci harmonikastih baterija od lijevanog željeza. Iako su, naravno, daleko od panelnih bimetalnih uređaja.

Za maksimalni prijenos topline grijaćih radijatora koristi se jednostavna i jeftina metoda konvekcije. Ova metoda sastoji se u pravilnom vješanju uređaja. Instalira se što je moguće bliže podu, gdje se nakuplja hladan zrak, ali se ostavljaju praznine potrebne za cirkulaciju, uključujući i na samom zidu.

Ovom instalacijom dijelovi baterija dolaze u dodir s medijem koji ima najnižu moguću temperaturu u tim uvjetima, odnosno povećava se toplinska glava. A zrak koji se zagrijava kroz registre, zahvaljujući ostavljenim prazninama, nesmetano se diže, a soba se brže zagrijava.

Izvrsna metoda je povećanje površine površine koja prenosi toplinu. Oni to rade na različite načine:

  1. Produžavanje ukupne duljine cijevi za grijanje tvoreći od njih registre u obliku slova U.
  2. Finning - strogo govoreći, ova metoda ne povećava posebno toplinsku vodljivost čelične cijevi, već cijelog radijatora, ali se snaga povećava za 50%.
  3. Povećanje broja odjeljaka.

Crne površine imaju najbolji prijenos topline, ali takva tmurna baterija neće se uklopiti u svaki interijer, zbog čega ova metoda nije našla primjenu. Registri su tradicionalno i dalje bijele boje.

Grijani držači za ručnike

Grijač ručnika za kupaonicu je sam dobar primjer kako možete poboljšati prijenos topline cijevi. "Zavojnica" uređaja nije ništa drugo do umjetno povećano područje toplinskog zračenja. Budući da su prije bili samo dio zajedničke grijaće grane, bilo je moguće promijeniti promjer. Stoga je područje prijenosa topline povećano jednostavnim povećanjem duljine.

Usput, samo će izgledati dobro u crnoj boji. Sjajni i kromirani proizvodi, iako izgledaju lijepo, ometaju prijenos topline između cijevi i okoliša.

Za vertikalno orijentirane sustave poput radijatora važan je način povezivanja ulazne i izlazne cijevi. Odvođenje topline jednog uređaja s drugom instalacijom može se značajno promijeniti:

  • 100% učinkovito - dijagonalna veza (ulaz Vruća voda gore, izlaz sa stražnje strane pri dnu);
  • 97% - jednosmjerno s gornjim ulazom;
  • 88% - donja dvosmjerna veza;
  • 80% - dijagonalna reverzna (s donjim ulazom);
  • 78% - jednosmjerno sa donjim ulazom i izlazom otpadnih voda.


Polietilen je najjednostavnija hidroizolacija za topli pod, također povećava prijenos topline

Ne tako davno, topli pod od grijane trake za ručnike ili sobnog radijatora postao je nastavak općeg sustava grijanja u stanu, značajno povećavajući površinu grijaće površine. No voda kao rashladno sredstvo u ovoj konkretnoj situaciji može stvoriti mnoge probleme.

Bez obzira na to koliko su čelične cijevi pouzdane, one ne traju vječno, a spojevi, osobito oni s navojem, s vremenom mogu procuriti. Zamislite samo da se to dogodilo unutar betonskog estriha koji se ne može lako ukloniti. Iz tog razloga izvršenje se praktički ne primjenjuje.

Odlučite li se za implementaciju ovog sustava, morat ćete razmisliti kako ga učiniti što učinkovitijim. Snaga se mora izračunati s najvećom preciznošću. Ali ako brojke pokazuju da je prijenos topline nedovoljan, prva stvar koju treba učiniti je povećati učinkovitost čeličnih cijevi.

Budući da ova struktura ne dolazi u dodir sa zrakom u prostoriji, već zagrijava podne materijale, možete se igrati samo na povećanje duljine cijevi. Stoga su položene u kompaktnu, ali dugu "zmiju". Zahvaljujući veliko područje prenosi mnogo topline na vlastitu površinu.

Nijansa: s gustim polaganjem nekoliko tekućih metara cijevi, prijenos topline toplog poda u cjelini će se povećati, a za svaki pojedini segment nije kritičan, ali će se smanjiti.

Razlog tome je što preusko postavljene cijevi djelomično uspostavljaju izmjenu topline jedna s drugom. Oko svake se stvara zagrijana zona, što dovodi do određenog smanjenja toplinske glave.

Gubitak topline

Ne manje često, visoki koeficijent toplinske vodljivosti čelične cijevi mora se smatrati negativnim čimbenikom. Kada se toplina mora isporučiti potrošaču do krajnje točke uz minimalne gubitke, treba smanjiti vodljivost čelika. Takva se potreba javlja pri magistralni cjevovodi i grijaće mreže položene na površinu.

Kako bi se smanjili gubici topline, cijevi su skrivene u izolacijskom omotaču od mineralne vune ili ekspandiranog polistirena, koristi se toplinska izolacija obložena folijom koja štiti infracrveni spektar zračenja. Također možete uzeti čelične cijevi izolirane s nekoliko slojeva polietilenske pjene dok su još u proizvodnji.

Kako bi se utvrdila učinkovitost korištene izolacije, standardni izračun čelične cijevi izrađuje se pomoću koeficijenta prijenosa topline. No, rezultat se množi s učinkovitošću izolacijskog materijala. Razlika između dva međuzbroja pokazat će koliko se učinkovito održava temperatura rashladnog sredstva unutar cijevi. Ako se pokazalo da je brojka nezadovoljavajuća, treba povećati debljinu izolacijskog omotača ili odabrati materijal s nižom toplinskom vodljivošću.

U svakodnevnom životu uporaba ukrasnih paravana ili visećih aparata, kao u slučaju grijane šipke za ručnike, dovodi do gubitka topline i smanjenja učinkovitosti čeličnih cijevi za grijanje. Ugradnja takve opreme u zidne niše također je nepoželjna. Za te gubitke nisu krive same cijevi budući da redovito zagrijavaju okolni zrak i objekte, no na što se ta toplina troši pitanje je vlasnika.

Za reaktore s temperaturom rashladnog sredstva 500-550 ° C (a u nekim slučajevima i s nižom), trenutno se koriste austenitni nehrđajući čelici tipa Kh18N10T. Takvi čelici su otporni na koroziju do 360 ° C u vodi, te do 650 ° C u vodenoj pari i tekućim metalima.

Mehanička svojstva austenitnih nehrđajućih čelika prilično su dobra i na niskim i na radnim temperaturama. Na primjer, krajnja čvrstoća pri 20 ° C iznosi 650 MPa, pri 500 ° C - 430 MPa, te pri 650 ° C - 355 MPa, granica rastezanja pri istim temperaturama je 270, 170 i 160 MPa. Ovi čelici također imaju visoku duktilnost. Koeficijent relativnog istezanja u cijelom rasponu radnih temperatura nije niži od 25-27%.

Toplinska vodljivost čelika od kroma i nikla je niska: koeficijent toplinske vodljivosti je oko 14-15 W / (m × o C). Nedostatak je relativno visok apsorpcijski presjek toplinskih neutrona - 2,88 bp. Tehnološki, ti čelici imaju zadovoljavajuća svojstva: od njih se dobivaju potrebni profili; zavareni su. Nedostatak je veliki presjek za hvatanje toplinskih neutrona. Ovaj nedostatak nije značajan za brze reaktore. Nehrđajući čelici koriste se u BR reaktorima s natrijskim hlađenjem.

Grafit

Osnovni, temeljni građevinski materijal u nuklearnim reaktorima na visokim temperaturama-grafit, koji se koristi i kao moderator i kao materijal za izradu obloga od gorivih elemenata. Grafit ima složenu strukturu. Mnoga njegova svojstva značajno ovise o kristalografskom smjeru.

Na visokim temperaturama grafit može oksidirati i izgorjeti. Kako bi se spriječilo izgaranje grafita tijekom rada, potrebno je osigurati strogo pridržavanje plinskog režima, odsutnost kisika i drugih nečistoća u plinu u količinama većim od dopuštenih. Grafit je dobro kompatibilan s gorivom koje se koristi u visokotemperaturnim reaktorima pri radnoj temperaturi.

Mehanička svojstva grafita jako ovise o tehnologiji proizvodnje grafitnih jedinica i smjeru primjene sila. Čvrstoća raste s povećanjem gustoće. Na temperaturi od 20 ° C vlačna čvrstoća može varirati od 7 do 21 MPa, pri tlaku od 21 do 35 MPa, a čvrstoća na savijanje - od 7 do 30 MPa. S porastom temperature, čvrstoća grafita raste, a na 2800 ° C je otprilike dva puta veća nego na sobnoj temperaturi.

Grafit ima visoku toplinsku vodljivost, usporedivu s toplinskom vodljivošću metala poput berilija, aluminija, magnezija i niskim koeficijentom linearnog širenja. Presjek hvatanja toplinskih neutrona grafitom 2 puta je manji od presjeka berilija. Grafit je tehnološki napredan. Prešanjem je moguće dobiti proizvode različitih geometrijskih oblika, lako se mehanički obrađuje.

Kako bi se osigurala nepropusnost grafitne obloge gorivnih elemenata, koriste se premazi od pirokarbona i silicijevog karbida. Pirokarbon je oblik grafita u kojem je većina atoma ugljika raspoređena u paralelnim slojevima. Pirokarbonski hvatači zadržavaju plinske fragmente fisije - ksenon, kripton i silicijev karbid, služe kao učinkovita barijera za čvrste dijelove fisije.

Web mjesto Web stranica metalurškog tržišta Kratke informacije o čelikima otpornim na koroziju bez nikla ukrajinskih tvrtki na web stranici platforme za trgovanje metalima 4,6 zvjezdica na temelju 95

Čelik otporan na koroziju bez nikla

Jeftini kromirani čelici bez nikla bez korozije AISI 409 i 430 (400 serija) danas su među najtraženijim na tržištu valjanih metala

Prema ASTM A240, kromirani čelik bez nikla AISI 409 i 430 (Serija AISI 400) klasificirane su kao opće namjene i mogu se prilagoditi različitim radnim uvjetima u svim industrijama. Osim toga, ovo je optimalan izbor materijala za rješavanje čitavog niza tehničkih problema.

Mehanička svojstva lim od raznih nehrđajući čelici u skladu sa standardima ASTM A240 i A 176-99 dani su u tablici. 1.

Valja napomenuti da stvarne vrijednosti vlačne čvrstoće, granice tečenja i relativnog produljenja čeličnog lima od čelika 409, 430 i 439 značajno premašuju vrijednosti regulirane standardom A240 (B = 500-550 MPa; 0,2 = 250-350 MPa; 5 = 25-30%).

Tablica 1. Mehanička svojstva lima prema ASTM A240

Marka čelika, njen približni ruski analog i klasa Vlačna čvrstoća, MPa (min., Osim za razred 420) Granica tečenja (0,2%), MPa (min.) Produženje,% (min.) Tvrdoća HB (maks.)
304 (08H18N10), austenitni 515 205 40 201
316, (03H17N14M2), austenitni 515 205 40 217
321 (08H18N10T), austenitni 515 205 40 217
409 (~ 08X13), feritni 380 205 22 179
420 (20-40H13), martenzitni * Maks. 690 - - 217
430 (08H17), feritni 450 205 22 183
439 (08H17T), feritni 415 205 22 183

*) Martenzitni nehrđajući čelik(analog domaćih čelika 20-40X13), koji je otvrdnut toplinskom obradom i ima visoku otpornost na trošenje. Ovaj čelik ima dobru duktilnost (u isporuci), visoku žilavost, dobru otpornost na koroziju i toplinu. U žarenom (omekšanom) stanju isporuke, struktura čelika je mješavina feritnih i karbidnih faza. Pri zagrijavanju na temperaturu od 1000-1060 ° C i naknadnom kaljenju (na zraku ili u ulju) nastaje martenzit čija je tvrdoća izravno proporcionalna sadržaju ugljika. Rezultirajući kromovi karbidi dodatno učvršćuju čeličnu konstrukciju disperzijom, povećavajući njezinu tvrdoću (do 55 HRC) i otpornost na trošenje nakon kaljenja i kaljenja.

Čelici serije 400 održavaju se dovoljno visoko mehanička svojstva pri povišenim radnim temperaturama (vidi sliku), osiguravajući strukturnu čvrstoću opreme.

Ako konstrukcije od nehrđajućeg čelika dugo se koriste visoke temperature, tada treba uzeti u obzir temperaturno-vremenske faktore koji mogu negativno utjecati na karakteristike čvrstoće. Na primjer, domaći koji sadrže nikal nehrđajući čelici i čelici serije 300 (s izuzetkom razreda 321 i 347), za razliku od čelika serije AISI 400, tijekom rada samo nekoliko sati u temperaturnom rasponu od 450-750 ° C, mogu biti izloženi vrlo opasne vrste uništavanje korozije - intergranularna korozija(IWC). I krom-feritni čelici serije 400 nisu skloni visokotemperaturnom MCC-u na temperaturama do 1000 ° C.

Jedan od glavnih razloga uništavanja konstrukcija od nehrđajućeg čelika često je korozija uzrokovana elektrokemijskom heterogenošću zona zahvaćenih toplinom. zavarivanja i obični metal. Stoga je smanjenje sadržaja ugljika u čelicima važan čimbenik u sprječavanju korozije pukotina i noževa u zavarenim spojevima. Nizak sadržaj ugljika u feritnim čelicima serije AISI 400 (zapravo do 0,03%) i niska vrijednost stvrdnjavanja deformacijom u usporedbi s čelicima koji sadrže nikal ne određuju samo visoku otpornost na MCC, već i sposobnost dobrog i relativno zavarivanja jednostavan za mehaničku obradu bez stvrdnjavanja svojstvenih austenitnim čelicima.

Tablica 2. Tehnološka svojstva čelika 300. i 400. serije

Tehnološka svojstva Austenitni čelici AISI 300 serija (304, 316, 321) Feritni čelici serije AISI 400 (409, 430)
Mehanička obrada (glodanje, struganje) Zadovoljavajuće Dobro
Otvrdnjavanje toplinskom obradom Ne stvrdnjavati Ne stvrdnjavati
Napa Fino Fino
Perforacija Zadovoljavajuće Dobro
Rezanje škarama za giljotinu Zadovoljavajuće Dobro
Štancanje odvajanjem listova Zadovoljavajuće Dobro
Žigosanje Dobro Dobro
Mljevenje Zadovoljavajuće Zadovoljavajuće
Zavarljivost Fino Fino*

*) Kod uporabe austenitnih materijala za punjenje koji osiguravaju svojstva visoke čvrstoće i povećavaju duktilnost zavara.

Ponekad, pri zagrijavanju na visokim temperaturama, vremenski faktor može utjecati na svojstva čvrstoće kromiranih nehrđajućih čelika. Čelik razreda 430, koji sadrži 16-18% kroma, može izgubiti svojstva čvrstoće tijekom hlađenja, ali tek nakon vrlo dugog kontinuiranog rada (više od 100 sati) u temperaturnom rasponu od 425-530 ° C zbog tzv. 475-stupnjeva krhkost. Umjereno čelik legiran kromom 409 nije osjetljiv na ovu vrstu uništavanja, pa je stoga poželjniji za upotrebu kao materijal za konstrukcije izložene tako dugom zagrijavanju (na primjer, pećnice s kontinuiranom konvekcijom koje rade u temperaturnom rasponu do 500 ° C).

Tehnološka svojstva različitih skupina čelika dana su u tablici. 2.

Kromirani nehrđajući čelik u usporedbi s austenitnim nehrđajućim čelikom koji sadrži nikal, ima nizak koeficijent toplinskog širenja (CTE) i povećanu toplinsku vodljivost (tablica 3). To unaprijed određuje njegovu pretežnu uporabu (uključujući valjane cijevi) u različitim strukturama izmjene topline. Zavarene konstrukcije i cjevovodi izrađeni od kromiranih čelika mijenjaju svoje dimenzije znatno manje s temperaturnim fluktuacijama, što smanjuje destruktivna zamorna opterećenja tijekom temperaturnih promjena i sprječava moguće curenje iz hidrauličkih spojeva. Osim toga, s relativno niskom toplinskom inercijom (specifični toplinski kapacitet), konstrukcijski elementi izrađeni od feritnih kromiranih čelika brže se zagrijavaju (i, shodno tome, hlade) uz manju potrošnju energije. To vam omogućuje da izbjegnete moguće inercijsko pregrijavanje, što je vrlo važno za širok raspon prehrambene industrije. Ovi čelici podnose visoka opterećenja vršnih temperatura (do 950 ° C) i mogu se kontinuirano raditi na temperaturama do najmanje 700 ° C.

Fizikalna svojstva različitih skupina čelika dana su u tablici. 3.

PRIMJENA Kromiranog nehrđajućeg čelika

Prehrambena i prerađivačka industrija

Kromirani nehrđajući čelici, koji imaju visoku otpornost na koroziju u mnogim okruženjima hrane, mogu se koristiti za proizvodnju tehnološke opreme koja se koristi u različitim fazama proizvodnje hrane (pranje ili higijenska obrada sirovina, proizvoda i opreme, mljevenje, odvajanje i sortiranje proizvoda, miješanje, toplinska obrada, punjenje i pakiranje, transport itd.). Prema zaključku Sveruskog znanstvenoistraživačkog instituta za koroziju čelika, serija AISI 400, u skladu s GOST 13819, "vrlo su postojane" ili "postojane" pri vrenju piti vodu, pregrijana para, zrna sira, kipuća biljna i životinjska mast, mesni proizvodi, vino, etilni alkohol, pivo, pivska sladovina itd. Ti se čelici mogu koristiti, na primjer, za proizvodnju opreme za slad (priprema slada, slad, podloške za pranje ječma i brave za pripremu slada, sušilice za zeleni slad, oprema za čišćenje slada, strojevi za klijanje, uređaji za uklanjanje klica i prašine itd.) . NS.).

Korištenje nehrđajućeg čelika bez nikla u prehrambenoj i prerađivačkoj industriji regulirano je i preporučeno brojnim standardima i drugim regulatornim dokumentima. Na primjer, GOST 27002 "Posuđe od čelika otpornog na koroziju" označava da se "... čelik treba koristiti za izradu kućišta i poklopaca za posuđe ... 08X13, 12X13, 15X25T, 12X17". Zauzvrat, na popisu preporučenih nehrđajućih čelika za izradu sudopera prema GOST R 50851" Sudoperi iz od nehrđajućeg čelika"čelik 08X18Tch je označen, a od 2001. GOST R 516872000" Pribor za jelo i kuhinjsko posuđe od čelika otpornog na koroziju "regulira čelik 30X13, 40X13 kao materijale za izradu kuhinjskih noževa. Glavni" nehrđajući "GOST 5632 također regulira upotrebu nekih kroma feritni čelici kao nadomjestak za austenitne krom-nikl čelike tipa 12X18H10T "za proizvodnju kuhinjskog pribora i opreme za prehrambenu industriju." Osim toga, ove vrste čelika imaju sanitarne i epidemiološke zaključke (br. 77.FU.05.849.P .003098.12.03 od 11.12.2003; 50.RA. 01.187.P.000842.03.04 od 16.03.2004 itd.) O mogućnosti njihove uporabe u kontaktu sa hrana.

Tablica 3. Fizička svojstva nehrđajućeg čelika

razreda čelika Gustoća, kg / m3 Modul elastičnosti, GPa Koeficijent toplinskog širenja, x10 / 6 / ° C Toplinska vodljivost pri 100 ° C, W / m.K Specifična toplina (0-100 ° C), J / kg.K
304 7900 193 17,2 17,8 18,4 16,2 500
316 7950 193 15,9 16,2 17,5 16,2 500
321 7900 193 16,6 17,2 18,6 16,1 500
409 7680 200 11,7 12,0 12,4 24,9 460
430 7750 200 10,4 11,0 11,4 26,1 460

Čelik AISI 409, 420, 430, 439 i drugi ne samo da se mogu koristiti kao nadomjestaci za sadržaje nikla, već su, nadmašujući potonje po brojnim svojstvima, često neophodni u proizvodnji opreme za prehrambenu industriju. Kao što je već spomenuto, kromirani čelici imaju nizak CTE i povećanu toplinsku vodljivost, a to predodređuje njihovu pretežnu uporabu u takvim strukturama za izmjenu topline kao što su grejači za hlađenje itd. Niski CTE pruža sigurnije okove i omogućuje brži prijenos topline u sustavima hlađenja spremnika za hranu (sustavi hlađeni glikolom, vodom i drugim rashladnim sredstvima). Osim toga, zbog niske toplinske vodljivosti, kućanski pribor od nehrđajućeg čelika koji sadrži nikal često se proizvodi s debelim dnom za raspodjelu topline, što neizbježno dovodi do povećanja njegovih troškova.

Naravno, izbor čelika koji sadrže nikal, osobito čelika legiranih molibdenom, ne dovodi se u pitanje u slučajevima kontakta s visoko korozivnim kiselim ili alkalnim sredinama. Međutim, u velikoj većini prehrambene industrije takvi se mediji ne koriste. Mnogo je važnije uzeti u obzir otpornost na koroziju čelika serije 400 u umjereno agresivnim okruženjima hrane, poput životinjskih i biljnih masti, etilnog alkohola, mesnih sokova, kvasca, pivske sladovine, sireva, škroba, octene kiseline, ugljičnog dioksida, tanina kiseline, soli oksidirajućih otopina itd. Osim toga, čelični tip 12X18H10T najmanje su otporni na korozijsko pucanje pod utjecajem klorida i čelici iz serije AISI 400 naprotiv, imaju maksimalnu trajnost u takvim okruženjima. Dodajemo da su kromirani čelici stabilni u okruženjima koja sadrže sumpor, te se ne preporučuje upotreba najpopularnijih čelika koji sadrže nikal u okruženjima koja sadrže sumpor, uključujući u skladu s GOST 5632. Tvari koje sadrže sumpor, da ne spominjemo razne vrste klorida, naširoko se koriste u prehrambenoj industriji (na primjer, uključeni su u sastav konzervansa itd.). Naravno, neophodna su pojedinačna ispitivanja otpornosti na koroziju, koja je određena temperaturom, kontaktom s drugim materijalima, opterećenjem, stupnjem izravnog dodira s tehnološkim i prehrambenim medijima, trajanjem kontinuiranog rada, abrazivnim učinkom proizvoda, utjecajem pranja i dezinfekcije rješenja, kao i druge posebne uvjete.

Graditeljstvo i arhitektura

List i valjanje cijevi mogu se uspješno koristiti za rješavanje širokog raspona arhitektonskih, građevinskih, dizajnerskih, tehničkih i drugih zadataka. Na primjer, za izradu takvih stacionarnih i modularnih konstrukcija kao što su stalci, stalci, police, unutarnji i vanjski elementi, potporne konstrukcije za komercijalni interijer, prodajne police, vitrine itd.

U proizvodnji cjevovoda i arhitektonskih konstrukcija, u brojnim slučajevima, optimalno je koristiti cijevi izrađene od relativno jeftinog nehrđajućeg čelika AISI 439, koji je poboljšani analog čelika 08X17T i u skladu s GOST 5632-72 "koristi se kao zamjena za vrste čelika 12H18N9T i 12X18H10T", uključujući i za zavarene konstrukcije. Cijevi od čelika 439 ne podliježu ICC-u, a ultra niska koncentracija ugljika (zapravo<0,02%) и наличие стабилизирующего титана или ниобия является гарантией предотвращения обеднения хромом сварных швов и зон термического влияния, что повышает их коррозионную стойкость и предотвращает формирование закалочных структур, приводящих к трещинообразованию при сварке. Трубы из этих сталей легко подвергаются механической обработке, холодному деформированию и вытяжке. Химический состав и способ изготовления гарантируют высокую однородность и отсутствие расслаивания трубного проката, а также повышенную коррозионную стойкость и качество сварных соединений.

Oprema peći na visokim temperaturama, dimnjaci, ventilacijski kanali, ispušni sustavi

U cijelom svijetu konstrukcijski elementi izrađeni su od feritnih kromiranih čelika koji rade u okruženjima vrućeg plina koji nastaju tijekom prerade i sagorijevanja goriva i sadrže vodenu paru, ugljikove okside, ugljikovodike, dušikove okside, sumpor dioksid, sumporovodik itd. . Čelici serije AISI 400 otporni su na koroziju na ulje i njegove proizvode destilacije, eterična i motorna ulja itd. Osim toga, sumpor kao sastavni dio produkata izgaranja naftnih derivata u obliku oksidirajućeg sumpor-dioksida djeluje razorno na austenitne čelice koji sadrže nikal. Prisutnost nikla u čeliku dovodi do stvaranja eutektika nisko topljivog nikla sulfida i nikla, koji prodire duboko u čelik duž granica zrna, uzrokujući njegovu krhkost. Još opasniji neprijatelj čelika koji sadrži nikal je redukcijsko okruženje sumporovodika (H2S). Čelici serije 400 zadržavaju svoja visoka svojstva korozije u takvim uvjetima.

Upotreba nehrđajućeg čelika bez nikla naravno nije ograničena na ove primjere. Ove vrste čelika mogu se koristiti za izradu različitih konstrukcija naftnog i plinskog inženjeringa (okviri za hvatače kapljica u separatorima ulja, ploče i pakiranje stupova za ispravljanje itd.). Martenzitni čelik AISI 420 koristi se u slučajevima kada je potrebna kombinacija visoke otpornosti na habanje i dobre otpornosti na koroziju: u proizvodnji reznog i mjernog alata, kuhinjskog pribora, dijelova turbina i kotlova, učvršćivača, opruga, igala rasplinjača, šipki klipnih kompresora , dijelovi unutrašnjosti aparata i drugi različiti dijelovi koji se troše u blago agresivnim okruženjima do 450 ° C.

Zaključno, napominjemo da u cilju promicanja visokokvalitetnih i relativno jeftinih nehrđajućih čelika serije AISI 400, koje su strani proizvođači odavno svladali na domaćem tržištu, naš proizvođač mora jasno shvatiti da se bavi klasom čelika koji se razlikuju od njegovih uobičajenih čelika koji sadrže nikal, kao što su 12X18H10T ili serije AISI 300. Želju za značajnom uštedom treba potkrijepiti uzimajući u obzir specifičnu obradivost i zavarivanje čelika bez nikla, kao i jasno razumijevanje njihove otpornosti na koroziju, mehaničkih i fizičkih svojstava, stabilnosti svojstava tijekom rada, temperaturni rasponi, prikladnost metode obrade itd. Poznavanje specifičnosti obrade i rada ovih čelika, želja proizvođača da za njega prilagodi tehnološki ciklus novih čelika ključ je značajnih ušteda. Na primjer, cijena valjanih čeličnih limova 409 i 430 i osjetno je niža od cijene valjanih proizvoda od domaćih analognih čelika ( 08X13 i 12X17), i 1,5-2 puta niže od cijene razreda AISI 304 koji sadrži nikal ( 08X18H10) i 321 ( 08-12X18H10T).