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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