کاربرد استنلس استیل در بویلرسازی

مقدمه

در ساخت کوره های بویلر باید از ورق استیل نسوز استفاده شود. علت این امر این است که بویلر باید تحمل دمای بالای ایجاد شده را داشته باشد و علاوه بر این تلفات گرمایی را نیز به حداقل برساند. بنابراین بدنه بویلر باید عایق حرارتی داشته باشد و مقاومت دمایی بالایی نیز داشته باشد. در این جا به معرفی ورق استیل نسوز و کاربرد آن در ساخت بویلر خواهیم پرداخت.

ورق استیل 309 و 310

ورق استیل 309 یک آلیاژ آستنیتی ضد زنگ است که به علت در صد بالای نیکل و کروم در آن در برابر خوردگی مقاوم است، مقاومت دمایی بالایی دارد و ضد اکسیداسیون می باشد. ورق استیل گرید 309 می تواند در محیط گوگردی تا دمای 1000 درجه سانتی گراد (1800 درجه فارنهایت) را تحمل کند. البته استفاده از این ورق استیل در محیط های کربوریزه توصیه نمی شود زیرا جذب کربن متوسطی دارد. منظور از محیط کربوریزه محیطی است که اتمسفر آن غنی از کربن است و به منظور واکنش شیمیایی قطعات با کربن به قطعات اجازه می دهند که مقدار کافی کربن از محیط جذب کنند. ورق استیل گرید 309s یک آلیاژکم کربن است که نسخه اصلاح شده آن، با کربن بیشتر گرید 309H نام دارد.

ورق استیل 310 نیز یک آلیاژ آستنیتی دیگر است که کربن آن متوسط است. این ورق استیل تا دمای 1150 درجه سانتی گراد را تحمل می کند، انعطاف پذیری آن نسبت به ورق استیل مشبک 309 بیشتر است و قیمت بیشتری نیز دارد.
این ورق ها استیل قابلیت جوشکاری راحتی دارند و به راحتی می توان آن ها را به یکدیگر جوش داد. ویژگی منحصر به فرد دیگر ورق استیل گرید 309 و ورق استیل 310 قابلیت شکل پذیری آن است. این ورق ها در برابر پوسته پوسته شدن استحکام بالایی دارند و به راحتی فرسوده نمی شوند.

ورق استیل مشبک 309

منظور از ورق استیل مشبک، ورقی است که بر روی آن سوراخ هایی ایجاد شده است. این سوراخ ها ممکن است توسط پانچ، لیزر یا دستگاه CNC ایجاد شود. انواع ورق استیل مشبک بر اساس جنس و ضخامت طبقه بندی می شوند. قطر سوراخ ها و تعداد آن ها بسته به کاربردهای مختلف متفاوت است. ورق استیل مشبک 309 در واقع ورق استیل گرید 309 است که مشبک شده است. ورق استیل مشبک یک انتخاب اقتصادی است چرا که وزن کمتری دارد اما در مقابل، استحکام آن قابل قبول است.

کاربردهای ورق استیل 309

مهمترین مواردی که در آن ها از ورق استیل 309 استفاده می شود عبارتند از: کوره ها در بخش مشعل، درها، فن ها، لوله کشی ها و ریکاوراتورها، کوره های بستر سیال در بخش توری، لوله کشی، جعبه های باد، تجهیزات آسیاب کاغذ، پالایش نفت در سیستم های بازیابی کاتالیزوری، بازیابی، تولید برق در قسمت مشعل های زغال سنگ پودر شده، آویزهای لوله ای، پردازش حرارتی در بازپخت پوشش ها و جعبه ها، مشعل ها، درب ها، پنکه ها، تابه های سربی و نمک خنثی، صدا خفه کن ها و مخزن ها، رکوپاتورها، تیرهای راهپیمایی، در فناوری تصفیه زباله مانند زباله سوز، کوره های دوار و کلسینر.

ورق استیل 309 در ساخت بویلر

بویلر یا دیگ بخار محفظه بسته ای است که بخار آب در آن به وسیله گرمای ناشی از احتراق تولید شده و برای استفاده به خارج از محفظه هدایت می شود. دیگ بخار از دو بخشِ طرف بخار و طرف آب تشکیل شده است. تمامی بخش های داخلی و بیرونی دیگ بخار از آلیاژهای آهنی ساخته می شوند. برای تولید بخار کم فشار از بویلر چدنی و برای تولید بخار پر فشار از بویلر فولادی یا استیل استفاده می شود.

در بویلر نیاز است از ورق ها نسوزی استفاده شود که علاوه بر مقاومت دمایی بالا، توان مکانیکی خوبی را دارا باشند. برای مثال باید در برابر وزن آجرکاری، نیروهای ارتعاشی، عملیات برش و سایندگی قاب تحمل خوبی داشته باشد. همچنین درجه حرارت بالا، تغییرات ناگهانی دما و گرد و غبار دودکش نباید اختلالی در عملکرد بویلر ایجاد کند.
ترکیباتی که برای ساخت تجهیزات نسوز استفاده می شود دارای نقطه ذوب بالایی در محدوده 1800 تا 2800 درجه سانتیگراد هستند. (مانند MgO، SiC، Fireclay و ...) . این مواد باید بتوانند در برابر تغییرات دمایی به طور یکنواخت منقبض و منبسط شوند بدون اینکه ترک خوردگی و آسیب به بویلر وارد شود. 
علاوه بر خود بویلر، تجهیزاتی که به آن متصل می شوند نیز باید مستحکم بوده و در برابر خوردگی مقاوم باشد. همچنین از بویلر به عنوان چربی زدا در صنایع استفاده می شود.
علت اهمیت ضد خوردگی بودن در بویلر این است که املاح موجود در آب وارد شده به دیگ بخار، پس از تبخیر در ته دیگ ته نشین می شوند و به مرور زمان باعث خوردگی می شود. بنابراین باید از ورق استیل مقاوم در برابر خوردگی در ساخت بویلر استفاده می شود.
ورق استیل گرید 309 در واقع یک ورق استیل همه کاره است. این ورق استحکام خوبی دارد و مقاومت دمایی آن بالا است به همین دلیل در ساخت بویلر بسیار مورد توجه است. این ورق استیل به راحتی تغییر شکل نمی دهد و با مواد داخل کوره نیز واکنش نمی دهد. به همین دلیل طول عمره کوره ساخته شده با ورق استیل 309 بالا است.
شاید ساخت بویلر با استفاده از ورق استیل 309 هزینه بیشتری داشته باشد، اما هزینه تعمیر و نگهداری آن به مراتب پایین تر است و یک انتخاب خوب برای ساخت دیگ بخار با کیفیت و با دوام است. مطمئنا در صورت استفاده از این محصول هزینه اولیه نیز جبران خواهد شد و نتیجه نهایی کیفیت عالی و شکیل خواهد بود.