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Pôle Spécialités : J. LECLERCQ, F.HAEGELIOctobre
2006 : Version 1
EDELSTAHL
KaminbandKaminband
Gibt
es eine Norm, die fest-legt, welcher Edelstahl-Werkstoff zu benutzen ist?
1 Welcher Werkstoff für welchen Brennstoff ?
2 Gibt
es Alternativen zu Chrom-Nickel-Stählen ?
3
Gibt
es Risiken von Korrosion durchKondenswasser ?
4 Welche Ferrite für
welcheBrennstoffe
?
5
1110
Was sind
die Vorsichtsmaß-nahmen bei
der Verwendung von ferritischen Edelstählen?
9Welcher Werkstoff ist für den äußeren Teil eines Schachts anzuwenden?
8Welche Vorteile habenFerrite bei hohen
Temperaturen ?
7
Wurden Tests durch offiziell anerkanntePrüfstellen durchgeführt ?
6
Wen können Sie für weitereInformationen kontaktieren?
14Wie sind
die chemischenZusammensetzungen ?
13
Welche Normen gibt
esfür Edelstahl
?
12
Menüführung
Durch anklicken der Frage kommen Sie zum entsprechenden Untermenü
0
Welche Vorsichtmaßnahmen müssen beim Schweissen von Ferriten getroffen werden?
Was sind die häufigsten Lösungen bei Verarbeitungsproblemen ?
Die Leistungen der Kaminelemente beziehen sich auf die Norm EN1856-1-Festigkeit und Stabilität-Feuerbeständigkeit-Hygiene, Gesundheit und Umwelt-Sicherheit bei der Anwendung: Kapitel 6.4.7: Langlebigkeit gegenüber Korrosion -
Anhang C der Norm 1856-1 (Kaminschacht)
Betreffend der Spezifikationen der Werkstoffen für Kaminschächte
Gibt
es eine Norm, die festgelegt, welcher Werkstoff zu benutzen ist
?
Materialart (Bezeichnung)
Materialnummer Symbol
11 EN AW -1200 EN AW-AL 99,020 1.4301 X5CrNi 18-1030 1.4307 X2CrNi 18-940 1.4401 X5CrNiMo 17-12-250 1.4404 (*) X2CrNiMo 17-12-260 1.4432 X2CrNiMo 17-12-370 1.4539 X1NiCrMoCu 25-20-5
(*) Gleichwertiges Material 1.4404 = 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2)
1
MENÜWEITER
Nur ein paar Chrom-Nickel-Stähle werden von der Norm in Betracht gezogen.D.h. für alle anderen Werkstoffe sind Zulassungen notwendig.Im CEN/TC 166 N 1038 aber wurde in den Pr EN 1856-1 ein Materialtyp 99aufgenommen, welcher die Tür für alle korrosionsbeständigen Materialien öffnet.
Anhang
M Die Norm
EN 12391-1 wird durch
die EN 15287 ersetzt
Conduits de fumée simple parois
Charge corrosive Nuance inox
du conduit intérieur Equivalent
AISI Epaisseur mini
D1 (Gaz sec) 20 (X5CrNi 18-10) 304 0,4D2 (Fioul léger
sec) 40 (X5CrNiMo 17-12-2) 316 0,5D2 (Bois
sec -
foyer
ouvert) 30 (X2CrNi 18-9) 304L 0,5D2 (Bois
sec -
foyer fermé) 50 (X2CrNiMo 17-12-2) 316L 0,5D3 (Combustible
solide sec) 50 (X2CrNiMo 17-12-2) 316L 1D3 (Fioul lourd
sec) 50 (X2CrNiMo 17-12-2) 316L 1D3 (Bois fioul
secs) 60 (X2CrNiMo 17-12-3) 1W1 (Gaz humide) 40 (X5CrNiMo 17-12-2) 316 0,6W2 (Fioul léger
humide) 60 (X2CrNiMo 17-12-3) 0,6
Conduits de fumée multi-parois
Charge corrosive Nuance inox
du conduit intérieur Equivalent
AISI Epaisseur mini
D1 (Gaz sec) 20 (X5CrNi 18-10) ou 30 (X2CrNi 18-9) 304 ou
304L 0,4
D2 (Fioul léger
sec)20 (X5CrNi 18-10) ou 30 (X2CrNi 18-9) 304 ou
304L 0,4D2 (Bois
sec -
foyer
ouvert) 30 (X2CrNi 18-9) 304L 0,4D2 (Bois
sec -
foyer fermé) 50 (X2CrNiMo 17-12-2) 316L 0,4D3 (Combustible
solide sec) 50 (X2CrNiMo 17-12-2) 316L 0,5D3 (Fioul lourd
sec) 50 (X2CrNiMo 17-12-2) 316L 0,5D3 (Bois fioul
secs) 60 (X2CrNiMo 17-12-3) 1
W1 (Gaz humide) 40 (X5CrNiMo 17-12-2) ou 50 (X2CrNiMo 17-12-2) 316 ou
316L 0,6
W2 (Fioul léger
humide) 60 (X2CrNiMo 17-12-3) 0,6
Welcher Werkstoff für welchen Brennstoff
?
2
MENÜ
Das sind technische Lösungen, die
funktionieren, aber
aufgrund ihres Nickelgehalts teuer sind…
WEITER
Gibt
es
Alternativen zu Chrom-Nickel-Stählen
?3
WEITER MENÜ
Die
Hersteller von Auspuffanlagen undHaushaltgeräten benutzen schon seit fast20
Jahren
Ferrite…
Der Unterschied zwischen Ferriten und Austeniten ist der Nickelgehalt
NickelGehalt
304 Ferrite
0%8%
Da Ferrite kein Nickel legiert haben, ist der Preis sowohl attraktiv als auch stabil !
Jan.02 – Jan. 07: x6.6 in 5 JahrenJan.06 – Jan.07: x2.6 in einem Jahr
!!!!
Brennstoffe Art des Kondenswassers Korrosionsrisiko durch Kondenswasser
Gas Verdünnte Salpetersäure schwachÖl Verdünnte Schwefelsäure hoch
Sehr hoch wenn Schwefel > 0,2%
Holz Essigsäure hoch
Kohle Verdünnte Schwefelsäure + Salzsäure
Sehr hoch
Gibt
es
Risiken von Korrosion durch Kondenswasser
?4
WEITER MENÜ
Um die Korrosion durch Kondenswasser zu begrenzen, sollte man eine Erhitzung des Kondenswassers durch eine geeigneteKonstruktion vermeiden.…
Kondenswasser
KEINE KONDENSATION =
Keine Korrosion
KONDENSATION Kondensationsrauch-Temperatur <Tau-Punkt
Kamin: Wirkung der KondensationKamin: Wirkung der Kondensation
Brennstoffe Art des Kondenswassers Korrosionsrisiko durch Kondenswasser
Gas Verdünnte Salpetersäure schwachÖl Verdünnte Schwefelsäure hoch
Sehr hoch wenn
Schwefel > 0,2%Holz Essigsäure hoch
Kohle Verdünnte Schwefelsäure + Salzsäure
Sehr hoch
Welche Ferrite
können für
welche
Brennstoffe angewendet werden
?5
WEITER MENÜ
Für unterbrochene Prozesse:Rauchtemperatur < Kondensationstemperatur
F17 430 1.4016
F18TNb 439M
1.4509
F18MT 444
1.4521
Wurden
Tests
durch offiziel anerkannte
Prüfstellen durchgeführt
?6
MENÜWEITER
Das Produkt
(der
Kaminschacht)muss zugelassen werden.Nicht
der
Werkstoff!
Kondensate:-
Schwefelsäure
20g / l-
Salzsäure
0,75g / l-
Salpetersäure
1,26g / l
Electrochimic test CSTB cahier 1095 d’avril 1972
-
Korrosionsgeschwindigkeit-
«
intensity
of activity
pic
»
Test wirkliche Situation
AISI Classe de qualité Hauteur de pic (mA/cm2)
317T 3 I< 1444
316L 316
2 1< I < 10
304 444
1 1< I < 100
434 430
0 I > 100
Art erlaubte KategorienGasheizkessel 0,1,2,3
Ölkessel 1,2,3Holzkessel 1,2,3Kohlekessel 2,3
Kamin
: Test CSTB 1970-1972. Kamin
: Test CSTB 1970-1972.
Resultate bei Tests mit Kondensationsgas (CSTB : TEQ 534 Januar 1992)
1. Testserie : AISI 304 -304L – 316 -316L- alle Austenite sind geeignet.
2. Testserie : F17, F17T, F17M, F18MT- Für
flexibles Rohr, Dicke
0,1 mm, sind alle
Ferrite geeignet.
Zusammenfassung:-Wenn der rostfreie Stahl 17 % Cr enthält, ist er für dieses Gas geeignet.-Wenn die Ferrite geschweißt werden müssen: Immer stabilisierte Ferrite benutzen (zB. F18TNb)
Kamin
Test CSTB 1992Kamin
Test CSTB 1992
7Was sind
die
Vorteile
der Ferrite
bei hohen Temperaturen?
WEITER MENÜ
Die Lebensdauer der Ferrite ist untersolchen Bedingungen besser als dievon den Austeniten.
AUSTENITE FERRITE
900°CStahl und Oxidschicht dehnen sich gleichmäßig ohne Riss aus.
Ohne Risse muß keine neue Oxidschicht entstehen
Der Stahl zieht sich enger zusammen als die Oxidschicht
Stahl dehnt sich mehr aus als dasOxid, welches bricht
Die neuen ungeschützten Stellen oxidieren.
Umgekehrter Effekt zur Erwärmung
Erwärmung
Temperatur-ausgleich
Abkühlung
Oxid 1
Oxid 2
Stahl
Oxid
Physikalische Eigenschaften der Ferrite
Dichte d – 4 °C 7.7
Schmelztemperatur °C Liquidus- Linie 1495
Spezifische Wärmekapazität c J/kg.K 20 °C 430
Wärmeleitfähigkeit k W/m.K 20 °C 23
Mittlerer Wärmeausdehungs- koeffizient
α 10-6/K
20 - 200 °C20 - 400 °C20 - 600 °C20 - 800 °C
10.811.612.012.5
Elektrischer Widerstand ρ Ω.mm2/m 20 °C 0.80
Magnetische Leitfähigkeit μ at 0.8 kA/m
DC ou AC 20 °C 800
ElastizitätsmodulYoung’s modulus E MPa.103 Walzrichtung
bei 20 °C 220
Eine Wärmeleitfähigkeit, höher als die der austenitischen Güten, mit niedrigerem Wärmeausdehnungskoeffizienten
Welcher Werkstoff ist für den äußeren Teil eines Schachts anzuwenden?8
WEITER MENÜ
Das Verhalten der nichtrostenden Stählegegen Korrosion hängt stark von derUmgebung ab. Regen gilt als «
natürlicher Reiniger
» und senkt die Aggressivität derUmgebung.
Ohne Risiko
Mit sehr hohem Risiko
StadtNormal Schwer
4016 - F174509 - F18TNb4301 - 18-9E4404 -18-11ML4521 - F18MT
Ländlich Industrie MeerUmgebung
Mit Risiko
Was sind
die
Vorsichtsmaßnahmen bei
der
Verwendung von Ferriten?
* Rückfederungsprobleme bei Rollbiegen von langen Röhren
* Einschnürungen beim Sicken
der Extremitäten
ACHTUNG : -
Bei
Mangel
an
Schmierung
-
Ungeeignete Baustoffe und Ausrüstungsgeometrien
ACHTUNG : -
Bei
Mangel
an
Schmierung
-
Ungeeignete Baustoffe und Ausrüstungsgeometrien
9
WEITER MENÜ
Entsprechend ihrer Konzeption werden diese Stücke mit ferritischem
Edelstahl nicht realisierbar sein.
Rohr
Verarbeitung Problem Lösung
Rollbiegen
über
1m LängeUnrunde Extremitäten
(besonders sichtbar bei Ferriten mit hoher Rp0,2)
Stützzylinder
an der Extremität vorsehen
Laserstrahlschweißung an
FerritenParameter anpassen
Falzen Bei
Ferriten Bei Ferriten ist das Schweißen vorzuziehen
Sicken Bruch
bei
der Segmentierungstechnik
(in der
expandierten
Zone)
Leichtes Schmieren der
WerkzeugeSägen Spänerückstände Schnittwinkel anpassen
- Werkzeuge
50CDV18 HRC58
vorsehen
Was sind die häufigsten Lösungen bei Verarbeitungsproblemen
?10
WEITER MENÜ
Die Verwendung von Ferriten erfordert, die Anpassung einiger Verarbeitungsschritte
Welche
Vorsichtsmaßnahmen müssen beim Schweissen vonFerriten getroffen werden?
Ferrite sollten ohne Vor-
oder Nachwärmen verschweißt werden.
Ratschläge Um Folgendes zu vermeidenStabilisierte Ferriten anwenden
Korrosion Vergrößerung der Kristalle Bruch bei hoher Temperatur Empfindlichkeit in der Kerbe
Anwesenheit von Martensite in den Halbferriten
Niedrigenergie- schweißen
Vergrößerung der Kristalle Schwache Stellen
Wasserstoff und Stickstoff verboten
Kaltrissbildung Korrosion
CO2 nicht gewünscht
Erhöhung von Kohlenstoff und Bildung von Karbiden
11
WEITER MENÜ
Um ein gutes Ergebnis der Schweißnähte der Ferrite zu gewährleisten, sollen alle dieser Anweisungen beachtet werden.
Welchen Einfluss hat die Konzeption des Rauchabzuges
?
WEITER MENÜ
Temperatur des Rauches > Taupunkt.Lüftung und Ventilation trocknen die Leitungen aus, d.h. minimieren die Korrosion.
Man verringert die Bildung von Kondensaten und damit die Korrosionsrisiken wenn:
-
die Temperatur des Rauches > Taupunkt ist-
die Schacht mit Doppelwänden gut isoliert ist-
die Umlaufgeschwindigkeit des Rauches durch Saugsysteme vergrößert wird-
die Lüftung des Schachts vor und nach Ingangsetzen
des Kessels erzwungen wird
Wie Feuerbeständig sind Edelstähle?
WEITER
Zusätzlich zu seinen mechanischen Eigenschaften, die bei hoher Temperatur erhalten bleiben, entsteht durch dennichtrostenden Stahl keinen toxischen Rauch.
MENÜ
150014501083660Schmelzpunkt °C
2615342240Wärmeleitfähigkeit(w/m°C)
111816.524Wärmeausdehnung
(100-200°C) Δl/l (10-6/°C)
Ferrit 430Austenit 304KupferAlu
+-
L’acier nu a une température de fusion à 1530°C. Il est systématiquement utilisé avec un revêtement et sa tenue au feu peut alors être dégradée
(*) : Beispielwerte
Rm (*)
20°C 400°C
430 500 370
F18TNb 490 370
304 670 450
Rp0,2 (*)
20°C 400°C
430 340 250
F18TNb 300 200
304 320 200
AUSTENITISCH
FERRITISCH
Normes
316L
304
444
439M
430
AISI
1.4521SF18MT
X5CrNi18-101.4301S3040018-9E
X2CrNiMo17-12-21.4404S3160318-11ML
X2CrTiNb181.4509-F18TNb
X6Cr171.4016S43000F17
EN 10088-2UNSU&A
12Welche
Normen gibt
es
für Edelstahl
?
WEITER MENÜ
In
Hinblick auf ausgewählteGüten
13Wie ist
die chemische Zusammensetzungen
?
WEITER MENÜ
Eine breite Palette von Werkstoffen, um auf unterschiedliche Bedürfnisse einzugehen.
AUSTENIT
FERRIT
316L
304
444
439M
430
C
1,8018F18MT
01818-9E
2,1111818-11ML
0018F18TNb
0017F17
NiCrU&A Mo
8
Ti + Nb
0
0,45
0
0
0,7
Niedrigere Kosten
Eine niedrigere Wärmeausdehnung
Eine gute Wärmeleitfähigkeit
Gute mechanische Eigenschaften ; hohe Temperaturbest.
Wärmebeständigkeit bis ca. 1500°C
Eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit
Kaminband: JA
zu Ferriten
!Kaminband: JA
zu Ferriten
!
Die Tests von CSTB haben unsere Ferrite F18MT und F18TNb bestätigt.
U&A schlägt heute vor: F18MT um 316 zu ersetzen und F18TNb um304 zu ersetzen.
Seien Sie vorsichtig, da die Dehngrenze O, 2 % bei Ferriten höher ist als bei Austeniten (insbesondere bei F18MT).
Wer testet heute die Ferrite?
Poujoulat, Cheminee Securité, Negarra, Bofill,Tôlerie Emaillerie Nantaise, Cashmore, Nibe, Agogos, Hild, Raab, Poll,Schraederk,Jeremias, MK…
Kaminband:Zusammenfassung
Kaminband:Zusammenfassung
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