Wystarczająco wysokie jest prawo fizyki i nie można się z nim spierać. Ale możesz wykorzystać tę właściwość metalu na swoją korzyść. To właśnie ta wymiana ciepła pozwala na wykorzystanie stali do produkcji różnych urządzeń do ogrzewania pomieszczeń.

Rura stalowa VGP

Dlaczego warto rozważyć rozpraszanie ciepła?

Obliczenie współczynnika przenikania ciepła dla stalowe rury a produkty z nich wykonane pomogą określić, ile kilokalorii lub dżuli z wewnętrznego chłodziwa są w stanie przenieść do atmosfery. Projektując ogrzewanie, po takim obliczeniu łatwo obliczyć wymaganą średnicę rury stalowej. Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, wydajność grzałek zostanie zmaksymalizowana.

Czasami dokładnie takie same obliczenia wymiany ciepła w rurach stalowych są potrzebne z drugiej strony – aby wybrać materiał izolacyjny, który może zapobiec stratom. Wszystko zależy od przeznaczenia i warunków pracy badanego rurociągu.

Wzór przewodnictwa cieplnego

Dokładne dane przy obliczaniu przewodności cieplnej z minimalnym błędem wyników może uzyskać tylko doświadczony inżynier ciepłownictwa. Ale aby ocenić skuteczność rur stalowych na poziomie gospodarstwa domowego, poradzimy sobie z liczbami bez uwzględniania parametrów wtórnych.

W uproszczonej formie wzór na przewodność cieplną wygląda tak:

Q = k F Δt

Dla tych, którzy zapomnieli o kursie fizyki dla 7 klasy, przypominamy znaczenie tych symboli:

• k jest współczynnikiem przenikania ciepła rury stalowej. Zależy ona od właściwości materiału, grubości ścianki i jest związana z wielkością głowicy termicznej.
• F to powierzchnia rury. Jeśli kilka rurociągów jest połączonych jednocześnie, brana jest pod uwagę całkowita powierzchnia.
• Δt - głowica termiczna uwzględniająca różnicę temperatur między atmosferą a chłodziwem.

Mówiąc najprościej, przenoszenie ciepła przez rurę stalową zależy bezpośrednio od jej wielkości i stopnia nagrzania w porównaniu ze środowiskiem zewnętrznym. Im wyższe te wskaźniki, tym więcej energii cieplnej przekaże.

Przenikanie ciepła rury stalowej w dużej mierze zależy od jej grubości

Głowica termiczna jest również obliczana dla każdego konkretnego przypadku. Tutaj należy dodatkowo uwzględnić średnią na wlocie i wylocie nagrzewnicy (współczynnik przenikania ciepła wody różni się od tego samego wskaźnika dla stali). Do wstępnych obliczeń przyjmuje się Δt według SNiP równe 55 ° C.

Wygodniej jest obliczyć jeden warunkowy metr wybranej średnicy rury. Następnie gotowy wynik można po prostu pomnożyć przez całkowitą długość urządzenia grzewczego. Dla różnych standardowych rozmiarów rur przenoszenie ciepła określa się osobno.

Szanse

Aby obliczyć przenikanie ciepła rejestrów z gładkich rur, odpowiedni współczynnik jest wybierany z wielu wartości dla określonej głowicy temperatury (Δt).

Stół wymiany ciepła rur stalowych

Podane liczby dotyczą rur o grubości ścianki 3 mm i większej.

Podgrzewany wieszak na ręczniki ze stali nierdzewnej w łazience, mimo że należy do rozważanych rur gładkich, będzie musiał być obliczony przez inny współczynnik ze względu na różnicę między stalą czarną i nierdzewną. Przy głowicy termicznej Δt = 70-80 ° С dla rur o różnych średnicach przyjmujemy następujące wartości:

Należy pamiętać, że suszarka na ręczniki do łazienki, jeśli nie jest starą częścią systemu grzewczego, zwykle składa się z dwóch standardowych rozmiarów rur. Dlatego dla cewki i pasków łączących o mniejszej średnicy współczynnik k dobiera się osobno.

Niezależnie od tego, który system będziesz musiał obliczyć, rejestry podłogowe lub grzejnikowe, będziesz potrzebować jeszcze jednego współczynnika. Pozwoli to sprowadzić wynik uzyskany w jednostkach Kcal/h do zwykłej postaci W/h. Aby to zrobić, Q mnożymy przez 1,163.

SNiP 2.04.01-85 wymaga, aby stalowy podgrzewany wieszak na ręczniki miał przenikanie ciepła co najmniej 100 W na jednostkę powierzchni pomieszczenia (1 m 2) i co najmniej 40 W na 1 m 3 łazienki. Dlatego po przeliczeniu wymiany ciepła na odpowiednie jednostki miary można określić, dla jakich rozmiarów pomieszczeń wybrany projekt suszenia jest odpowiedni.

Sposoby na zwiększenie wymiany ciepła

We wszystkich systemach grzewczych i grzewczych należy dążyć do maksymalizacji wymiany ciepła przez rurę. Będzie to oznaczać, że energię zużytą na ogrzewanie nośnika wykorzystujemy najefektywniej. Dla każdego projektu, działającego we własnych warunkach, sposób zwiększenia wymiany ciepła dobierany jest osobno, biorąc pod uwagę wszystkie niuanse. Ale podstawą tych ulepszeń będą dane początkowe uwzględnione już w obliczeniach teoretycznych - powierzchnia powierzchni emitującej i różnica temperatur.

Rejestry

Najprostsza konstrukcja grzejników. Są to rury o średniej lub dużej średnicy zespawane z końców, pojedyncze lub łączone odcinkowo rurami połączeniowymi. Można je zobaczyć w wejściach, na terenach przemysłowych lub w prywatnych domach z indywidualnym ogrzewaniem.

Rurociągi stalowe są uważane za tradycyjne do budowy wodociągów, kanalizacji i podziemnego zaopatrzenia w gaz

Aby zwiększyć ich moc cieplną, stosują metodę zwiększania powierzchni - naspawane są cienkie metalowe płytki. Poprawia to rozpraszanie ciepła przez akumulator prawie półtora raza. W przybliżeniu taki sam transfer ciepła mają najbliżsi krewni żeliwnych baterii akordeonowych. Chociaż oczywiście daleko im do panelowych urządzeń bimetalicznych.

Aby zmaksymalizować wymianę ciepła grzejników, stosuje się prostą i niedrogą metodę konwekcyjną. Ta metoda polega na prawidłowym zawieszeniu urządzenia. Jest instalowany jak najbliżej podłogi, gdzie gromadzi się zimne powietrze, ale pozostawione są szczeliny niezbędne do cyrkulacji, w tym przy samej ścianie.

W tej instalacji sekcje baterii stykają się z medium o najniższej możliwej temperaturze w tych warunkach, to znaczy głowica termiczna się zwiększa. A powietrze ogrzane przez kasy, dzięki pozostawionym szczelinom, unosi się bez przeszkód, a pomieszczenie nagrzewa się szybciej.

Doskonałą metodą jest zwiększenie powierzchni powierzchni wymiany ciepła. Robią to na różne sposoby:

1. Wydłużenie całkowitej długości rury grzewcze tworząc z nich rejestry w kształcie litery U.
2. Finning - ściśle mówiąc, ta metoda nie zwiększa konkretnie przewodności cieplnej rury stalowej, ale całego grzejnika, ale moc wzrasta o 50%.
3. Wzrost liczby sekcji.

Czarne powierzchnie mają najlepszy transfer ciepła, ale tak ponura bateria nie będzie pasować do każdego wnętrza, dlatego ta metoda nie znalazła zastosowania. Rejestry tradycyjnie nadal są barwione na biało.

Podgrzewane wieszaki na ręczniki

Sam podgrzewacz do ręczników w łazience jest? dobry przykład jak możesz poprawić przenoszenie ciepła przez rurę. „Cewka” urządzenia to nic innego jak sztucznie zwiększony obszar promieniowania cieplnego. Ponieważ wcześniej były tylko częścią wspólnej gałęzi grzewczej, można było zmienić średnicę. Dlatego obszar wymiany ciepła został zwiększony poprzez proste zwiększenie długości.

Nawiasem mówiąc, będzie po prostu dobrze wyglądać w czerni. Błyszczące i chromowane produkty, a jednocześnie pięknie wyglądające, utrudniają wymianę ciepła między rurą a otoczeniem.

W przypadku systemów zorientowanych pionowo, takich jak grzejniki, ważny jest sposób podłączenia rur wlotowych i wylotowych. Rozpraszanie ciepła jednego urządzenia z inną instalacją może się znacząco zmienić:

• 100% sprawne - połączenie ukośne (wejście gorąca woda góra, wyjście z tyłu na dole);
• 97% - w jedną stronę z górnym wejściem;
• 88% - dolne połączenie dwukierunkowe;
• 80% - rewers po przekątnej (z wejściem od dołu);
• 78% - jednokierunkowy z dolnym wlotem i wylotem ścieków.

Polietylen jest najprostszą hydroizolacją na ciepłą podłogę, zwiększa również przenikanie ciepła

Nie tak dawno ciepła podłoga z podgrzewanego wieszaka na ręczniki lub grzejnika pokojowego stała się kontynuacją ogólnego systemu ogrzewania w mieszkaniu, znacznie zwiększając powierzchnię powierzchni grzewczej. Ale woda jako czynnik chłodzący w tej konkretnej sytuacji może powodować wiele problemów.

Bez względu na to, jak niezawodne są rury stalowe, nie są one wieczne, a połączenia, zwłaszcza gwintowane, mogą z czasem przeciekać. Wyobraź sobie, że stało się to w betonowym jastrychu, którego nie można łatwo usunąć. Z tego powodu egzekucja praktycznie nie jest stosowana.

Jeśli zdecydujesz się na wdrożenie tego systemu, będziesz musiał zastanowić się, jak sprawić, by był on jak najbardziej efektywny. Moc musi być obliczona z najwyższą precyzją. Ale jeśli liczby wskazują, że transfer ciepła jest niewystarczający, pierwszą rzeczą do zrobienia jest zwiększenie wydajności rur stalowych.

Ponieważ ta konstrukcja nie styka się z powietrzem w pomieszczeniu, ale ogrzewa materiały podłogowe, można bawić się tylko zwiększaniem długości rur. Dlatego układa się je w zwarty, ale długi „wąż”. Dzięki Duża powierzchnia przenosi dużo ciepła na własną powierzchnię.

Niuans: przy gęstym ułożeniu kilku metrów bieżących rury, przenoszenie ciepła przez ciepłą podłogę jako całości wzrośnie, a dla każdego pojedynczego segmentu nie jest to krytyczne, ale zmniejszy się.

Powodem jest to, że zbyt gęsto rozmieszczone rury częściowo ustanawiają między sobą wymianę ciepła. Wokół każdej z nich powstaje strefa podgrzewana, co prowadzi do pewnego obniżenia głowicy termicznej.

Strata ciepła

Nie rzadziej za czynnik negatywny należy uważać wysoki współczynnik przewodzenia ciepła rury stalowej. Gdy ciepło musi być dostarczone do punktu końcowego do konsumenta przy minimalnych stratach, należy zmniejszyć przewodność stali. Taka potrzeba pojawia się w główne rurociągi oraz sieć grzewczą ułożoną na powierzchni.

Aby zmniejszyć straty ciepła, rury są ukryte w płaszczu izolacyjnym z wełny mineralnej lub styropianu, stosuje się izolację termiczną pokrytą folią, która osłania widmo promieniowania podczerwonego. W trakcie produkcji można również wziąć rury stalowe izolowane kilkoma warstwami pianki polietylenowej.

Aby określić skuteczność zastosowanej izolacji, wykonuje się standardowe obliczenia rury stalowej poprzez współczynnik przenikania ciepła. Ale wynik jest mnożony przez wydajność materiału izolacyjnego. Różnica między dwiema sumami częściowymi pokaże, jak skutecznie utrzymywana jest temperatura chłodziwa wewnątrz rury. Jeśli wynik okaże się niezadowalający, należy zwiększyć grubość powłoki izolacyjnej lub wybrać materiał o niższej przewodności cieplnej.

W życiu codziennym stosowanie ekranów ozdobnych lub urządzeń wiszących, jak ma to miejsce w przypadku podgrzewanego wieszaka na ręczniki, prowadzi do strat ciepła i spadku wydajności stalowych rur grzewczych. Niepożądana jest również instalacja takiego sprzętu w niszach ściennych. Same rury nie są winne tych strat, ponieważ regularnie ogrzewają otaczające powietrze i przedmioty, ale to, na co zużywa się to ciepło, jest pytaniem dla właścicieli.

W przypadku reaktorów o temperaturze chłodziwa 500-550 ° C (aw niektórych przypadkach o niższej) obecnie stosuje się austenityczne stale nierdzewne typu Kh18N10T. Takie stale są odporne na korozję do 360 ° C w wodzie i do 650 ° C w parze wodnej i ciekłych metalach.

Właściwości mechaniczne austenitycznych stali nierdzewnych są całkiem dobre zarówno w niskich, jak i roboczych temperaturach. Na przykład wytrzymałość graniczna w 20 ° C wynosi 650 MPa, w 500 ° C - 430 MPa, a w 650 ° C - 355 MPa granica plastyczności w tych samych temperaturach wynosi 270, 170 i 160 MPa. Stale te mają również wysoką ciągliwość. Współczynnik wydłużenia względnego w całym zakresie temperatur pracy nie jest niższy niż 25-27%.

Przewodność cieplna stali chromowo-niklowych jest niska: współczynnik przewodzenia ciepła wynosi około 14-15 W / (m × o C). Wadą jest stosunkowo wysoki przekrój poprzeczny absorpcji neutronów termicznych – 2,88 pz. Technologicznie stale te mają zadowalające właściwości: uzyskuje się z nich wymagane profile; są spawane. Wadą jest duży przekrój do wychwytywania neutronów termicznych. Ta wada nie jest znacząca dla reaktorów prędkich. Stale nierdzewne są stosowane w reaktorach BR, chłodzonych sodem.

Grafit

Podstawowy materiał konstrukcyjny w wysokotemperaturowych reaktorach jądrowych - grafit, który jest stosowany zarówno jako moderator, jak i jako materiał do produkcji płaszcza elementu paliwowego. Grafit ma złożoną strukturę. Wiele jego właściwości zależy w znacznym stopniu od kierunku krystalograficznego.

W wysokich temperaturach grafit może się utleniać i wypalać. Aby zapobiec wypalaniu się grafitu podczas pracy, należy zapewnić ścisłe przestrzeganie reżimu gazowego, brak tlenu i innych zanieczyszczeń w gazie w ilościach wyższych niż dopuszczalne. Grafit jest dobrze kompatybilny z paliwem stosowanym w reaktorach wysokotemperaturowych w temperaturze roboczej.

Właściwości mechaniczne grafitu silnie zależą od technologii wytwarzania elementów grafitowych oraz kierunku przyłożenia sił. Siła wzrasta wraz ze wzrostem gęstości. W temperaturze 20 ° C wytrzymałość na rozciąganie może wynosić od 7 do 21 MPa, przy ściskaniu od 21 do 35 MPa, a wytrzymałość na zginanie od 7 do 30 MPa. Wraz ze wzrostem temperatury wytrzymałość grafitu wzrasta, a przy 2800 °C jest około dwukrotnie wyższa niż w temperaturze pokojowej.

Grafit posiada wysoką przewodność cieplną, porównywalną z przewodnością cieplną metali takich jak beryl, aluminium, magnez oraz niski współczynnik rozszerzalności liniowej. Przekrój do wychwytywania neutronów termicznych przez grafit jest 2 razy mniejszy niż w przypadku berylu. Grafit jest zaawansowany technologicznie. Można z niej wytwarzać wyroby o różnych kształtach geometrycznych metodą tłoczenia, łatwo poddaje się obróbce mechanicznej.

Aby zapewnić szczelność powłoki grafitowej elementów paliwowych, stosuje się powłoki pirowęglowe i węglik krzemu. Pirocarbon to forma grafitu, w której większość atomów węgla ułożona jest w równoległe warstwy. Odwiert pirowęglowy wychwytuje gazowe fragmenty rozszczepienia - ksenon, krypton i węglik krzemu służy jako skuteczna bariera dla stałych fragmentów rozszczepienia.

Strona Witryna giełdy metalurgicznej Krótka informacja o bezniklowych stalach odpornych na korozję ukraińskich firm na stronie internetowej platformy handlowej metali 4,6 gwiazdki na podstawie 95

Niedrogie, odporne na korozję, bezniklowe stale chromowe AISI 409 oraz 430 (seria 400) są dziś jednymi z najbardziej poszukiwanych na rynku walcowania metali

Zgodnie z ASTM A240, gatunki stali chromowej bezniklowej AISI 409 oraz 430 (seria AISI 400) są klasyfikowane jako ogólnego przeznaczenia i mogą być dostosowane do różnych warunków pracy we wszystkich gałęziach przemysłu. Ponadto jest to optymalny dobór materiału do rozwiązania całej gamy problemów technicznych.

Właściwości mechaniczne metalowa blacha z różnych stale nierdzewne zgodnie z normami ASTM A240 i A 176-99 podano w tabeli. 1.

Należy zauważyć, że rzeczywiste wartości wytrzymałości na rozciąganie, granicy plastyczności i wydłużenia względnego wyrobów z blach ze stali 409, 430 i 439 znacznie przekraczają wartości uregulowane normą A240 (B = 500-550 MPa; 0,2 = 250-350 MPa; 5 = 25-30%).

Tablica 1. Własności mechaniczne blach wg ASTM A240

*) Martenzytyczna stal nierdzewna(analog stali domowych 20-40X13), który jest utwardzany przez obróbkę cieplną i ma wysoką odporność na zużycie. Stal ta ma dobrą ciągliwość (w stanie dostawy), wysoką ciągliwość, dobrą odporność na korozję i odporność na ciepło. W stanie dostawy wyżarzonym (zmiękczonym) struktura stali jest mieszaniną faz ferrytu i węglika. Po podgrzaniu do temperatury 1000-1060 ° C, a następnie hartowaniu (w powietrzu lub w oleju) powstaje martenzyt, którego twardość jest wprost proporcjonalna do zawartości węgla. Powstałe węgliki chromu dodatkowo wzmacniają strukturę stali poprzez dyspersję, zwiększając jej twardość (do 55 HRC) oraz odporność na ścieranie po hartowaniu i odpuszczaniu.

Stale serii 400 utrzymują wystarczająco wysoki poziom właściwości mechaniczne w podwyższonych temperaturach roboczych (patrz rys.), zapewniając wytrzymałość konstrukcyjną sprzętu.

Gdyby konstrukcje ze stali nierdzewnej, są używane przez długi czas wysokie temperatury, należy wziąć pod uwagę czynniki temperaturowo-czasowe, które mogą negatywnie wpływać na charakterystykę wytrzymałościową. Na przykład domowe zawierające nikiel stale nierdzewne oraz stale z serii 300 (z wyjątkiem gatunków 321 i 347), w przeciwieństwie do stali z serii AISI 400, podczas pracy tylko przez kilka godzin w zakresie temperatur 450-750 °C mogą być bardzo niebezpieczne gatunki zniszczenie korozyjne - korozja międzykrystaliczna(IWC). Stale ferrytyczne chromowe z serii 400 nie są podatne na wysokotemperaturowe MCC w temperaturach do 1000 ° C.

Jedną z głównych przyczyn niszczenia konstrukcji ze stali nierdzewnej jest często korozja spowodowana niejednorodnością elektrochemiczną stref wpływu ciepła. spoiny i metal nieszlachetny. Dlatego zmniejszenie zawartości węgla w stalach jest ważnym czynnikiem w zapobieganiu korozji szczelinowej i noża w złączach spawanych. Niska zawartość węgla w stalach ferrytycznych serii AISI 400 (faktycznie do 0,03%) oraz niska wartość umocnienia przez zgniot w porównaniu ze stalami zawierającymi nikiel determinują nie tylko wysoką odporność na MCC, ale także zdolność do dobrego i stosunkowo łatwo obrabialny mechanicznie bez utwardzania przez zgniot, charakterystyczny dla stali austenitycznych.

Tabela 2. Własności technologiczne stali 300. i 400. serii

*) W przypadku stosowania spoiw austenitycznych, które zapewniają wysokie właściwości wytrzymałościowe i zwiększoną ciągliwość spoiny.

Czasami przy ogrzewaniu w wysokiej temperaturze czynnik czasu może wpływać na właściwości wytrzymałościowe chromowych stali nierdzewnych. Gatunek stali 430, zawierający 16-18% chromu, może tracić właściwości wytrzymałościowe podczas chłodzenia, ale dopiero po bardzo długiej ciągłej pracy (powyżej 100 godzin) w zakresie temperatur 425-530°C ze względu na tzw. kruchość. Stal 409 stopowa uboga w chrom nie jest podatna na tego typu zniszczenia i dlatego jest korzystniejsza do stosowania jako materiał na konstrukcje poddawane tak bardzo długiemu nagrzewaniu (np. piece konwekcyjne ciągłe pracujące w zakresie temperatur do 500 ° C).

W tabeli podano właściwości technologiczne różnych grup stali. 2.

Stal nierdzewna chromowana w porównaniu z austenityczną stalą nierdzewną zawierającą nikiel ma niski współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE) i zwiększoną przewodność cieplną (tabela 3). To z góry determinuje jego dominujące zastosowanie (w tym rury walcowane) w różnych strukturach wymiany ciepła. Spawane konstrukcje i rurociągi ze stali chromowych znacznie mniej zmieniają swoje wymiary wraz z wahaniami temperatury, co zmniejsza niszczące obciążenia zmęczeniowe podczas zmian temperatury i zapobiega ewentualnym wyciekom z połączeń hydraulicznych. Ponadto, mając stosunkowo niską bezwładność cieplną (ciepło właściwe), elementy konstrukcyjne wykonane z ferrytycznych stali chromowych szybciej nagrzewają się (a zatem ochładzają) przy mniejszym zużyciu energii. Pozwala to uniknąć ewentualnego przegrzania bezwładnościowego, co jest bardzo ważne w wielu gałęziach przemysłu spożywczego. Stale te wytrzymują wysokie szczytowe obciążenia temperaturowe (do 950°C) i mogą pracować w sposób ciągły w temperaturach do co najmniej 700°C.

W tabeli podano właściwości fizyczne różnych grup stali. 3.

ZASTOSOWANIE CHROMOWANYCH STALI NIERDZEWNYCH

Przemysł spożywczy i przetwórczy

Stale nierdzewne chromowe, które charakteryzują się wysoką odpornością na korozję w wielu środowiskach spożywczych, mogą być wykorzystywane do produkcji urządzeń technologicznych wykorzystywanych na różnych etapach produkcji żywności (mycie lub higieniczna obróbka surowców, produktów i urządzeń, mielenie, separacja i sortowanie produktów, mieszanie, obróbka cieplna, napełnianie i pakowanie, transport itp.). Zgodnie z wnioskiem Wszechrosyjskiego Instytutu Naukowo-Badawczego Korozji Stali, seria AISI 400, zgodnie z GOST 13819, są „bardzo trwałe” lub „trwałe” we wrzeniu woda pitna para przegrzana, ziarna sera, wrzący tłuszcz roślinny i zwierzęcy, produkty mięsne, wino, alkohol etylowy, piwo, brzeczka piwna itp. Stale te mogą być wykorzystywane na przykład do produkcji urządzeń słodowniczych (przygotowanie słodu, słodownictwo, płuczki i śluzy do przygotowania słodu, suszarki do słodu zielonego, urządzenia do czyszczenia słodu, maszyny do kiełkowania, urządzenia do usuwania kiełków i pyłu itp.) NS.).

Stosowanie bezniklowych stali nierdzewnych w przemyśle spożywczym i przetwórczym jest regulowane i zalecane przez liczne normy i inne dokumenty regulacyjne. Na przykład GOST 27002 „Naczynia wykonane ze stali odpornej na korozję” wskazuje, że „... gatunki stali powinny być używane do produkcji obudów i pokrywek do naczyń ... 08X13, 12X13, 15X25T, 12X17 Z kolei na liście zalecanych stali nierdzewnych do produkcji zlewozmywaków w GOST R 50851” Zlewozmywaki od ze stali nierdzewnej"stal 08X18Tch jest oznaczony, a od 2001 r. GOST R 516872000" Sztućce i przybory kuchenne wykonane ze stali odpornej na korozję "regulują stal 30X13, 40X13 jako materiały do ​​produkcji noży kuchennych. Główny "nierdzewny" GOST 5632 reguluje również użycie chromu stale ferrytyczne jako zamienniki stali austenitycznych chromowo-niklowych typu 12X18H10T „do produkcji przyborów kuchennych i urządzeń dla przemysłu spożywczego.” Ponadto te gatunki stali posiadają wnioski sanitarno-epidemiologiczne (nr 77.FU.05.849.P .003098.12.03 z dnia 11.12.2003; 50.RA.01.187.P.000842.03.04 z dnia 16.03.2004, itd.) o możliwości ich stosowania w kontakcie z jedzenie.

Tabela 3. Właściwości fizyczne stali nierdzewnych

Gatunki stali AISI 409, 420, 430, 439 a inne nie tylko mogą być stosowane jako substytuty gatunków zawierających nikiel, ale przewyższając je pod wieloma właściwościami, są często niezbędne w produkcji wyposażenia przemysłu spożywczego. Jak już wspomniano, stale chromowe mają niski CTE i zwiększoną przewodność cieplną, co determinuje ich dominujące zastosowanie w takich strukturach wymiany ciepła, jak równiarki chłodzące itp. Niski współczynnik CTE zapewnia bezpieczniejsze mocowania i zapewnia szybszy transfer ciepła w układach chłodzenia zbiorników na żywność (systemy chłodzone glikolem, wodą i innymi czynnikami chłodniczymi). Ponadto, ze względu na niską przewodność cieplną, przybory gospodarstwa domowego wykonane ze stali nierdzewnej zawierającej nikiel są często produkowane z grubym dnem rozprowadzającym ciepło, co nieuchronnie prowadzi do wzrostu ich kosztów.

Oczywiście wybór stali zawierających nikiel, zwłaszcza stopowych z molibdenem, nie jest kwestionowany w przypadku kontaktu z silnie korozyjnymi środowiskami kwasowymi lub alkalicznymi. Jednak w zdecydowanej większości branż przetwórstwa spożywczego takie media nie są stosowane. Dużo ważniejsze jest uwzględnienie odporności korozyjnej stali serii 400 w umiarkowanie agresywnych środowiskach spożywczych takich jak tłuszcze zwierzęce i roślinne, alkohol etylowy, soki mięsne, drożdże, brzeczka piwna, sery, skrobia, kwas octowy, dwutlenek węgla, garbniki kwasy, roztwory utleniające sole itp. Ponadto typ stalowy 12Х18Н10Т są najmniej odporne na chlorkowe pękanie korozyjne naprężeniowe, a stale z tej serii AISI 400 wręcz przeciwnie, mają maksymalną trwałość w takich środowiskach. Dodajemy, że stale chromowe są stabilne w środowiskach zawierających siarkę, a stosowanie najpopularniejszych stali zawierających nikiel w środowiskach zawierających siarkę nie jest zalecane, w tym zgodnie z GOST 5632. Substancje zawierające siarkę, nie wspominając o różnych rodzajach chlorków, znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym (np. wchodzą w skład konserwantów itp.). Niezbędne są oczywiście indywidualne badania odporności korozyjnej, co jest uwarunkowane temperaturą, kontaktem z innymi materiałami, obciążeniem, stopniem bezpośredniego kontaktu z mediami technologicznymi i spożywczymi, czasem ciągłej pracy, działaniem ściernym wyrobów, wpływem mycia i dezynfekcji rozwiązania, a także inne specyficzne warunki.

Budownictwo i architektura

Arkusz i walcowanie rur może być z powodzeniem stosowany do rozwiązywania szerokiego zakresu zadań architektonicznych, konstrukcyjnych, projektowych, technicznych i innych. Na przykład do produkcji stacjonarnych i modułowych konstrukcji, takich jak regały, stojaki, półki, elementy wewnętrzne i zewnętrzne, konstrukcje nośne do wnętrz komercyjnych, regały sklepowe, gabloty itp.

W produkcji rurociągów i konstrukcji architektonicznych w wielu przypadkach optymalne jest stosowanie rur wykonanych ze stosunkowo niedrogiej stali nierdzewnej AISI 439, która jest ulepszonym analogiem stali 08X17T i zgodnie z GOST 5632-72 "jest stosowana jako substytut gatunków stali 12Х18Н9Т oraz 12Х18Н10Т", w tym dla konstrukcji spawanych. Rury wykonane ze stali 439 nie podlegają ICC i ultraniskiemu stężeniu węgla (faktycznie<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.

Wyposażenie pieców wysokotemperaturowych, kominy, kanały wentylacyjne, systemy wyciągowe

Na całym świecie elementy konstrukcyjne produkowane są z ferrytycznych stali chromowych eksploatowanych w środowiskach gorących gazów powstających podczas przetwarzania i spalania paliw, zawierających parę wodną, ​​tlenki węgla, węglowodory, tlenki azotu, dwutlenek siarki, siarkowodór itp. . Stale serii AISI 400 są odporne na korozję na olej i produkty jego destylacji, olejki eteryczne i silnikowe itp. Ponadto siarka jako integralna część produktów spalania produktów naftowych w postaci utleniającego dwutlenku siarki ma destrukcyjny wpływ na stale austenityczne zawierające nikiel. Obecność niklu w stali prowadzi do powstania niskotopliwego eutektyku siarczkowo-niklowego niklu, który wnika głęboko w stal wzdłuż granic ziaren, powodując jej kruchość. Jeszcze groźniejszym wrogiem stali zawierających nikiel jest redukujące środowisko siarkowodoru (H2S). Stale serii 400 zachowują w takich warunkach swoje wysokie właściwości korozyjne.

Zastosowanie stali nierdzewnych bez niklu nie ogranicza się oczywiście do tych przykładów. Te gatunki stali mogą być wykorzystywane do produkcji różnych konstrukcji przemysłu naftowego i gazowniczego (ramki do odkraplaczy w odolejaczach, płyty i wypełnienia kolumn rektyfikacyjnych itp.). Stal martenzytyczna AISI 420 stosowana jest w przypadkach, gdzie wymagana jest kombinacja wysokiej odporności na zużycie i dobrej odporności na korozję: w produkcji narzędzi tnących i pomiarowych, przyborów kuchennych, części turbin i kotłów, elementów złącznych, sprężyn, igieł gaźników, tłoczysk sprężarek tłokowych , części wewnętrznych aparatury i inne różne części, które zużywają się w średnio agresywnych środowiskach do 450 ° C.

Podsumowując, zauważamy, że aby promować wysokiej jakości i stosunkowo niedrogie stale nierdzewne z serii AISI 400, które od dawna opanowali zagraniczni producenci na rynki krajowe, nasz producent musi wyraźnie zrozumieć, że ma do czynienia z klasą stale różniące się od jego zwykłych stali zawierających nikiel, takich jak 12Х18Н10Т czy serii AISI 300. Chęć znacznych oszczędności powinna wspierać uwzględnienie specyficznej skrawalności i spawania stali bezniklowych, a także jasne zrozumienie ich odporności na korozję, właściwości mechanicznych i fizycznych, stabilności właściwości podczas eksploatacji , zakresy temperatur, przydatność metody przetwarzania itp. Znajomość specyfiki przetwarzania i eksploatacji tych stali, chęć dostosowania przez producenta cyklu technologicznego dla nowych stali jest kluczem do znacznych oszczędności. Na przykład koszt blachy stalowej 409 i 430 i jest zauważalnie niższy niż koszt wyrobów walcowanych krajowych stali analogowych ( 08X13 oraz 12X17) i 1,5-2 razy niższy niż koszt gatunków zawierających nikiel AISI 304 ( 08X18H10) i 321 ( 08-12X18H10T).