Выбирая дымоход каждый думает, прежде всего, о безопасности. Надежность дымоходной системы, как основной фактор безопасной эксплуатации дымохода, складывается из правильно подобранных материалов для изготовления системы и ее конструкции.
КОРРОЗИЯ И МАРКИ СТАЛИ
Важнейший фактор влияющий на надежность дымоходной системы – сталь внутренней трубы. Эта часть сэндвич-системы наиболее подвержена воздействию высоких температур и агрессивного кислотного конденсата. Если марка стали выбрана неправильно, то оба фактора (высокая температура и кислота) могут вызвать коррозию и, как следствие, нарушение целостности трубы.
Скорость коррозии стали не зависит от ее толщины. Определяющее значение имеет ее качественный и количественный состав — легирующие добавки, специально вводимые в определенных количествах элементы для обеспечения требуемых физических и механических свойств стали.
СОСТАВ СТАЛИ И ДОБАВКИ
Добавками могут выступать: хром (Cr), титан (Ti), молибден (Mb), ниобий (Nb), сера (S), азот (N), никель (Ni) и т.д. Проводя аналогию – это как разрешение экрана. Чем больше пикселей — тем качественнее картинка. Увеличивать толщину стали все равно, что увеличивать диагональ экрана без изменения разрешения – качество картинки от этого лучше не станет.
ОПТИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
В Европе оптимальная толщина бытового дымохода считается 0,5-0,6 мм. Это значение обеспечивает быстрый прогрев и, как следствие, меньшее количество образования конденсата. Увеличивая толщину, вы увеличиваете и массу дымохода. Помимо повышения стоимости дымоходной системы, это приводит к возрастанию нагрузки на опорные элементы или патрубок отопительного прибора.
Коррозия — это физико-химическое взаимодействие между металлом и окружающей средой, в результате которого изменяются его свойства и происходит ухудшение функциональных характеристик. Коррозия наносит серьезный экономический ущерб. Порядка 20% мирового производства стали изготавливается для замены поврежденных коррозией элементов.
ЗАЩИТНЫЕ ФУНКЦИИ
Сопротивление стали коррозии зависит от содержания хрома. На поверхности хромсодержащих сталей (не менее 13% от массы металла) образуется тонкая плёнка нерастворимых окислов. Нагрев сталей, содержащих большое количество хрома при температуре свыше 300°С, приводит к выделению в пограничных зонах зерен карбидов хрома Cr23C6, что вызывает снижение электрохимического потенциала. Вследствие этого возникает межкристаллическая коррозия (МКК). Чтобы снизить предрасположенность сталей к МКК в их состав вводят сильные карбидообразующие элементы – титан (Ti) или ниобий (Nb). В результате получаются карбиды типа TiC и NbC, а хром остается в твердом растворе и выполняет свою защитную функцию.
МАРКИ СТАЛИ
Выделяются две марки стали для нержавеющего дымохода — аустенитная AISI 316 (или ее аналоги AISI 304, AISI316 Ti и AISI 316L) и ферритная AISI 444. Они обладают высоким электрохимическим потенциалом (см. Рисунок 2), способным обеспечить надежность, безопасность и долгий срок службы дымохода.
Марка AISI 316L — одна из самых стойких к коррозии. Низкоуглеродистая аустенитная сталь с повышенным содержанием молибдена, который делает ее более стойкой к химическому воздействию, чем традиционную хромоникелевую нержавейку. Она богата легирующими добавками (Cr, Ni, Mo, P, Mn, Si), которые обеспечивают защиту от МКК даже в диапазоне критических температур.
Марка AISI 444 — ферритный безникелевый аналог 316-й стали. Она имеет хорошие прочностные и механические характеристики благодаря высокому содержанию хрома и низкому углерода. В отличие от аустенитных никельсодержащих, низкоуглеродистые хромистые ферритные стали устойчивы к процессам коррозии в различных средах благодаря наличию хрома, молибдена и двойной стабилизации ниобием и титаном. Наличие титана и ниобия отражается на очень хорошем сопротивлении точечной коррозии, которое выше, чем у аустенитных марок AISI304, AISI316L, AISI316 Ti и ферритных AISI 430 и AISI 439.
На схеме выше показано, что электрохимический потенциал наиболее распространенных дешевых марок сталей на российском рынке значительно ниже. Например, для 430-й он в четыре раза меньше, чем для 444-й, а для 439-й — более чем два. Тоже самое можно заметить и у аустенитных сталей. Поэтому увеличение толщины одной из этих марок (даже на полмиллиметра) не даст большого выигрыша в сроке службы данной стали.
Толщина стали практически не имеет никакого влияния на срок службы дымоходной системы. Это применимо не только для промышленных систем, но и для бытовых. Большое количество дымоходов ржавеют уже на второй год эксплуатации. Если этого еще не видно снаружи, то обязательно будет заметно внутри.