Поиск точного ответа на вопрос «какую сталь выбрать для дымохода» лежит вне сферы классического образования и требует специальных знаний в области химии и металлургии. Однако для принятия грамотного решения часто достаточно небольшого объема знаний, который касается свойств уже выпускаемых промышленностью марок нержавеющей стали. К этому стоит добавить, что главным и определяющим критерием при выборе марки нержавейки является вид отопительного прибора и тип используемого топлива.
Перед тем как перейти к анализу систем отопления, видов используемого топлива и сортов нержавеющих сплавов, стоит сделать акцент на маркировке нержавеющих сплавов, которые выпускает отечественная промышленность. За основу маркирования принят американский стандарт AISI, который был разработан местным институтом сплавов и стали. Наиболее востребованными сортами нержавейки для газоотводящего тракта, которые выпускает отечественная промышленность, составляют пять основных сплавов из трехсотой и четырехсотой серии стали.
Дымоход для печи — из какой стали
Выбор нержавеющего сплава для изготовления газоотводящего тракта котла, печи, буржуйки или камина всегда определяется химическими компонентами отходящих газов и его температурными параметрами на выходе отопительного агрегата. Химически агрессивные вещества, которые образуются при горении топлива, воздействуют на стенки дымоходного канала, а повышенная температура газов увеличивает агрессивность химических веществ. Особенно данные факторы характерны для твердотопливных печей, котлов и каминов, продукты сгорания которых являются самыми разрушительными для дымоходных систем.
Основой защитных свойств нержавеющих сплавов является устойчивая пленка окислов на поверхности материала, которая предохраняет сам металл от разрушительного воздействия климатических факторов. При этом необходимо помнить, что само название «нержавеющая сталь» подразумевает только защиту от молекул воды и никак не гарантирует полную защиту от вредных химических веществ и высокой температуры. По этой причине были разработаны и освоены в производстве несколько марок нержавеющих сплавов, каждый из которых имеет вполне определенные свойства.
Первые попытки создания нержавеющих сплавов заключались в добавлении в обычную сталь небольшого количества хрома, однако данная попытка не привела к искомому результату. Последующие исследования и добавка к хрому небольшого количества углерода определили росту коррозионной стойкости и к созданию традиционной сейчас нержавеющей стали. Дальнейшие эксперименты с добавками в виде марганца, никеля, меди, молибдена, а также титана, позволили сформировать целый ряд специальных марок стали, которые демонстрируют устойчивость не только к воздействию влаги, но и имеют высокую защиту от агрессивных химических веществ и повышенных показателей температуры.
При выборе нержавеющих сплавов необходимо принять и держать в голове тот простой факт, что по мере роста устойчивости стали к воздействию внешних факторов, растет и ее стоимость. Данный фактор имеет твердую техническую основу и достаточно простое объяснение — все легирующие добавки, которые улучшают качество стальных сплавов, имеют достаточно высокую цену, а увеличение их процентного количества в составе сплава ведет и к увеличению его стоимости. По этой причине очень часто ответ на фразу «какая марка стали для дымохода подходит больше всего» связан с компромиссом между стоимостью, надежностью и долголетием как самого дымоотводящего тракта, так и отопительной системы в целом.
Типы дымоходов и их особенности
Для всех отопительных агрегатов, печей или каминов разработаны и эксплуатируются три основных типа каналов дымоотведения, каждый из которых имеет свои недостатки, особенности и преимущества:
классический одноконтурный дымоход представляет собой обычную трубу из металлического сплава, главным достоинством которой выступает простота и низкая, по сравнению с другими видами, стоимость. На сам дымоход воздействуют не только продукты сгорания топлива, но и внешние климатические факторы. Такое сочетание вызывает обильное выпадение конденсата на внутренней поверхности трубы в холодное время года, что служит дополнительным источником коррозии металла. Этот факт является и основным недостатком одноконтурных дымоходов;
двухконтурные системы удаления дыма (сэндвич-системы) представляют собой конструктивную систему труба-в-трубе, пространство между которыми заполнено слоем негорючего материала на основе каменной ваты. Такая особенность избавляет двухконтурные конструкции от выпадения конденсата, однако существенно увеличивает их стоимость. Из особенностей данного вида дымовых труб стоит отметить разный подход при выборе стали для наружной и внутренней трубы. Наружная оболочка подвержена влиянию ТОЛЬКО климатических факторов, что существенно снижает требования по стойкости к температуре и влиянию химических веществ;
коаксиальные дымовые трубы в основе конструкции также имеют вид труба-в-трубе, однако пространственный промежуток между трубами служит для доставки воздуха для горения котла. Такие дымоходы используются для работы с турбированными котлами, которые имеют небольшую температуру на выходе, а образование конденсата происходит за пределами дымовой трубы. По этим причинам, в качестве материала для производства данного вида дымоходов, часто используется различные виды полимеров.
Дымовые трубы из кирпича или асбоцементных труб не являются темой данной статьи, однако очень часто для повышения надежности в их конструкции используются внутренние гильзы из металлических сплавов. Требования по выбору марки стали для этих гильз аналогичны по требованиям к маркам для двухконтурных дымовых труб.
Какая нержавеющая сталь лучше для дымоходов
Все марки нержавеющих сплавов разделены на два основных класса — ферритные и аустенитные. Принадлежность к классу связана с количеством легирующих добавок, которые определяют тепловые, химические и механические свойства конкретного сплава. С этими же классами связано и массовое заблуждение, что нержавеющие стали не притягивают магниты. Ферритные марки как раз хорошо притягивают магнит, а их основные области применения — пищевая и автомобильная промышленности.
Основными марками нержавейки, которые предназначены для изготовления дымоотводящего тракта, являются сорта аустенитного типа серии 300:
- сорт AISI 304 (российский аналог 08Х18Н10) представляет собой один из самых востребованных сортов нержавейки и по своему составу является высоколегированной хром-никелевой сталью с небольшим содержанием углерода. Такой состав гарантирует повышенную жаропрочность и устойчивость к воздействию химии на выходе отопительного агрегата. Нержавейка этого сорта часто используется для систем удаления дыма котлов на природном или сжиженном газе;
- нержавейка AISI 316 представляет собой улучшенный молибденом вариант AISI 304 и является аналогом российского сплава 10Х17Н13М2. Молибден существенно повысил защитные свойства сорта к воздействию химии в составе отходящих газов, что и определяет использование этого сорта нержавейки в дымоходных системах большинства дизельных и газовых котлов;
- самая дорогая и долговечная марка AISI 321 является аналогом российского сорта 08Х18Н10Т и отличается от других сортов увеличенным процентом титана. Этот металл качественно увеличил устойчивость сорта к воздействию высоких температур, сохранив при этом хорошие антикоррозионные свойства. Такое сочетание качеств является лучшим ответом на ранее поставленный вопрос — какая сталь лучше для дымохода дровяной печи. Нержавейка этого сорта выдерживает температуры до 800°С, а для производства дымовых каналов используют листы 0,5 или 1 мм.
Аустенитные сорта нержавейки относятся к самому дорогому классу и используются, преимущественно для изготовления обычных дымовых труб или внутренних труб сэндвич-конструкций.
К ферритным сортам нержавейки относятся две популярных марки AISI 409 и 430, которые имеют в своем составе большую долю хрома и небольшое количество углерода:
- нержавейка AISI 409 является аналогом российского сорта 08Х17 и представляет собой сплав с добавками титана и меди. Для него характерны слабая устойчивость к агрессивной химии и весьма неплохая жаропрочность. Самое широкое распространение этот сорт нержавейки получил для изготовления внешнего кожуха двухконтурных дымоходов и газоотводящего тракта конденсационных котлов;
- сплав AISI 430 (08Х13) имеет повышенный процент хрома, что несколько увеличивает его устойчивость и защиту от кислотных или щелочных остатков на выходе камеры сгорания котла или топки печи и камина.
Однако данное свойство действительно только при температурах газов на выходе топки не более 100°С, которые характерны для настенных газовых котлов с атмосферной горелкой и газовых котлов конденсационного типа. Рабочая толщина листа этого сорта нержавейки
Благодаря низкому содержанию углерода, ферритные сорта имеют очень высокую пластичность, что существенно облегчает их обработку в производственном цикле по изготовлению дымоходов и комплектующих для их монтажа.
Что выбрать для газовых котлов
Напольный или настенный газовый котел достаточно низкую температуру отходящих газов (меньше 100°С) и небольшое содержание агрессивных химических соединений. По это причине даже трубы из оцинкованной стали служат достаточно долго. Единственным препятствием для широкого использования обычных сортов стали является выпадение зимнего конденсата, который оседает на внутренней поверхности стенок газоотводящего тракта.
Классическим решением для газоотводящего тракта котлов на природном или сжиженном газе является сэндвич-дымоход, внутренняя труба которого сделана из нержавейки AISI 430 или AISI 304. В качестве наружной трубы можно взять нержавейку этих же марок или обычную оцинкованную сталь. Такой вариант обладает очень длительным сроком эксплуатации, а его стоимость существенно ниже чем дымоходы из чисто аустенитных марок стали.
Какая сталь лучше для дымохода бани
Котел или печь на твердых видах топлива работают в самых тяжелых режимах эксплуатации, при которых температура и количество вредных химических веществ достигают своих максимальных значений. По этой причине наиболее подходящим по своим параметрам материалом для производства газоотводящей трубы дымохода типа сэндвич является марка AISI 321, которая имеет высокую жаропрочность и устойчива к воздействию вредных веществ. В качестве наружного кожуха можно выбрать AISI 409 или 430, что позволяет чуть-чуть снизить общую стоимость конструкции.
Достаточно высокая цена AISI 321 заставляет многих владельцев печей и котлов на дровах или угле искать более дешевые замены. Такой вариант возможен, если печь или отопительный прибор имеют многоходовую топку современной конструкции. Температура на выходе таких котлов или печей существенно меньше, чем у отопительных приборов с прямой конструкцией топки. Приемлемым вариантом нержавейки внутренней трубы газоотводящего тракта для таких отопительных агрегатов является сорт нержавейки AISI 316, в которой молибденовая добавка увеличивает стойкость к воздействию кислоты, серы или щелочи в составе продуктов сгорания угля или дров.
Заключение
Важным аспектом параметров выбора металла является достаточно большой срок эксплуатации дымохода из любого сорта стали. Дымовая труба не выходит из строя мгновенно, а достаточно большая цена газоотводящего тракта из нержавейки часто приводит к попыткам сэкономить. Такой подход растягивает затраты во времени, однако не принимает во внимание безопасность. Попадание продуктов сгорания в помещение котельной может привести к непоправимым последствиям, а неисправность тракта удаления дыма может потянуть за сбой и выход из строя самой отопительной системы.
Еще одним аргументом в пользу выбора нержавейки для газоотводящего тракта является крайне длительный срок эксплуатации таких систем дымоудаления, который сравним со сроками службы самих отопительных приборов. По этой причине общие затраты на изготовление и эксплуатацию газоотводящего тракта из нержавеющей стали аустенитных марок существенно ниже, чем на дымоходы из обычной или оцинкованной стали.