Как выбрать дымоход?

Итак, обо всем по порядку.

Современные стальные дымоходы изготавливаются, как правило, двухконтурными, т.е. состоят из внутренней и наружной трубы, разделенных слоем теплоизоляционного материала. Если наружная труба является в большей степени декоративным элементом, определяющим внешний вид дымохода, то от свойств внутренней трубы зависят такие важнейшие его характеристики, как пожаробезопасность, надежность, срок службы. В качестве внутренней может быть использована керамическая труба или труба из нержавеющей стали.

Рассмотрим подробнее внутреннюю трубу, изготовленную из нержавеющей стали. Что за материал нержавеющая сталь и в чём его особенности?

Ключевыми компонентами нержавеющей стали являются хром и никель, которые и определяют ее основные свойства. Важны и другие легирующие элементы. Например, присутствие в нержавеющей стали небольшого количества титана (0,1-0,3%) улучшает длительную прочность стали при высокой температуре и дает возможность применять ее для изготовления дымоходов от твердотопливного отопительного оборудования (камины, печи и т.п.). При высоких температурах титан препятствует выгоранию углерода и исключает межкристаллитную (межзерновую) коррозию.

Кроме структуры и химического состава большое влияние на устойчивость дымохода к коррозии оказывает кристаллическое строение, которое должно быть равномерным и мелкозернистым. Очень важно и состояние поверхности, которая должна быть чистой и гладкой.

Оптимальными материалами по соотношению цена-качество для изготовления внутренней трубы дымохода являются жаропрочные коррозионностойкие стали марок AISI 430 или AISI 304 толщиной 0,5-1,0 мм. Стали AISI 430, AISI 304 являются безникелевыми нержавеющими сталями ферритного класса.Стали имеют сбалансированный химический состав, обеспечивающий коррозионную стойкость в большинстве окислительных сред и стойкость к межкристаллитной коррозии.

Данная сталь AISI 430 способна сохранять свои свойства в довольно агрессивных средах, даже в серосодержащей, что является свидетельством высокого уровня качества. Соответственно, нужно сказать, что она обладает высокой защитой от разрушения. Благодаря этому ее можно использовать в промышленности, связанной с нефтью, газом и химией. Ведь именно в них чаще всего создаются условия агрессивных сред. Есть и еще достоинства у данного материала. Сталь не имеет в составе большого количества углерода, поэтому она не будет поддаваться разрушению в среде высоких температур. Небольшая доля такого вещества, как титан, позволяет металлу отлично поддаваться процессу сварки. Причем совсем не обязательно использовать дорогие и специальные инструменты. За счет ферромагнитных свойств сталь, находясь под воздействием высоких температур, способна сохранить все свои особенности. Ее также используют как теплообменник благодаря большому уровню теплопроводности.

AISI 304 – универсальная и широко применяемая нержавеющая сталь с высокими антикоррозийными свойствами. Она обладает отличными характеристиками для штамповки и сварки. Сбалансированная аустенитная структура позволяет выдерживать высокие температуры без изменений свойств металла. Является жаростойкой и допускает длительную эксплуатацию при температуре до 850°C. Деградация механических свойств при температуре свыше 500°С проявляется в меньшей степени, чем у сталей аналогичного типа.

Но какой бы высокой коррозионной стойкостью ни обладала та или иная сталь, под действием высоких температур и агрессивной среды дымовых газов, износ внутренней поверхности трубы неизбежен. Именно из-за износа внутренней трубы срок службы дымохода ограничен во времени. Очевидно, что дымоход с внутренней трубой из более тонкого металла придет в негодность раньше, чем его аналог с большей толщиной металла. Так, увеличение толщины металла продлевает срок службы дымохода.

Не менее важны и свойства теплоизоляционного материала, разделяющего внутреннюю и наружную трубы дымохода. Этот материал должен обладать определенными свойствами:

• быть устойчивым к длительному воздействию высоких температур до 700°С;
• в процессе эксплуатации не выделять веществ, вредных для здоровья человека;
• обладать низкой теплопроводностью (оптимально до 0,038 Вт/мК).

Есть несколько, наиболее подходящих для этой цели, материалов. Например, теплоизоляционный материал на основе базальтового супертонкого волокна (БСТВ). Из него изготавливаются прошитые маты (холсты), которые и используются в качестве теплоизолятора. БСТВ получают из расплавов горных пород при температуре 1450-1550°С (такая же температура в кратере действующего вулкана). Базальтовое волокно не горит, лишь только плавится в зоне указанных высоких температур, не выделяя при этом токсичных газов и соединений. Температура, при которой допустимо использование матов и холстов из БСТВ: от −270°С до +900°С. Высокая эластичность и большая длина базальтовых супертонких волокон гарантируют их прочное переплетение. Скрепление БСТВ друг с другом происходит силами естественного сцепления и не требует применения связующих веществ. Теплопроводность теплоизоляции из базальтового супертонкого волокна разных типов и марок, составляет от 0,033 Вт/мК до 0,038 Вт/мК (при 25°С).

В случаях, когда температура продуктов сгорания превышает 500-600°С рекомендовано использование керамической теплоизоляции, которая не теряет своих теплоизоляционных свойств даже при нагреве до 1000°С.

Базальтовое волокно не горит, лишь плавится при температуре 1600°С, не выделяя при этом токсичных газов и соединений. Обладает высокой механической прочностью, гибкостью, проявляет отличные теплоизоляционные свойства. Химически устойчив ко всем углеводородам, в том числе маслам, кислотам, щелочам и воде. А так же материал устойчив к резким температурным изменениям. Коэффициент теплопроводности изделий из керамической ваты разных типов и марок, составляет от 0,025 Вт/мК до 0,043 Вт/мК (при 1000°С).

К сожалению, на сегодняшний день все ещё используются такие материалы как стекловата, шлаковата, формованные из них и асбестосодержащих материалов теплоизолирующие элементы. В этих материалах для связки стекловолокон (или шлаковолокон) используют разные смолы (в основном на основе фенолов), которые представляют серьезную угрозу для здоровья людей, если их концентрация в воздухе превышает ПДК. А про опасность асбестовой пыли известно, наверное, всем.

Помимо целенаправленного выбора экологически чистых материалов необходимо подобрать и оптимальную толщину теплоизоляционного слоя. Слишком тонкий будет малоэффективен, толстый — приведет к утяжелению дымохода и увеличению его стоимости. Особенно важна эффективная теплоизоляция в условиях, когда дымоход устанавливается с наружной части здания. Это предотвращает появление конденсата, который, смешавшись с продуктами горения, может нанести ущерб дымоходу. К тому же, внешняя труба с изоляционным слоем не даёт промёрзнуть внутренней. Опыт эксплуатации показал, что наиболее эффективным о обоснованным на сегодняшний день, является применение теплоизоляционного материала с толщиной слоя 30-40 мм и плотностью 90-120 кг/м3.

Обращаем внимание, что использование базальтовой или керамической теплоизоляции в трубах для отвода продуктов сгорания не исключает применение противопожарных мер безопасности при установке и обслуживании дымоходов!

Что касается наружной трубы дымохода, то к ней не предъявляется каких-либо особенных требований. Коррозионная стойкость в окружающей атмосфере и надлежащий внешний вид — такими характеристиками должен обладать материал наружной трубы. Наиболее подходящий вариант сталь AISI 430 с зеркальной полированной поверхностью. AISI 430 является низко-углеродистой хромисто-железной нержавеющей сталью и имеет хорошее сопротивление коррозии в мягко коррозийных окружающих средах.

Ещё один весьма важный аспект, на который редко кто обращает внимание, это способ соединения элементов дымохода между собой. Пункт 4.39.6 ГОСТ 53321-2009 гласит: «Дымовой канал должен иметь ровную гладкую внутреннюю поверхность, не препятствующую чистке». Следовательно, в местах соединения диаметр дымохода не должен уменьшаться. Местное уменьшение диаметра дымохода приводит к нарушению ламинарного движения дымовых газов, турбулизации их потока. Это ухудшает тягу в дымоходе, в местах сужения оседает сажа, возникают проблемы с их прочисткой. Свободна от указанного недостатка так называемая «раструбная система стыковки». При этом концы труб отформованы с изменением их диаметров таким образом, что трубы плотно входят одна в другую, образуя гладкую внутреннюю поверхность. Специальные кольцевые упоры позволяют получить соединение труб, практически исключающее проникновение через него дымовых газов.

Это основные критерии, которые Вы должны учитывать при выборе дымохода. Качественная продукция всегда сертифицирована! Не забывайте спрашивать у производителей сертификаты на выпускаемую продукцию.