آریاتیس | مرجع تخصصی آبگرمکن های برقی و سیستم های گرمایشی با تکنولوژی های برتر اروپا
خوردگی و زنگ زدگی دشمن اصلی آبگرمکن‌ها هستند که در دراز مدت هزینه‌های بالایی را برای تعویض قطعات به مصرف‌کننده تحمیل می‌کنند. مشکل خورندگی آب در آبگرمکن‌های گازی و آبگرمکن خورشیدی بیشتر در مخزن و لوله‌ها اتفاق می‌افتد. اما در آبگرمکن‌های برقی علاوه بر مخزن و لوله‌ها، به دلیل تماس مستقیم المنت‌های حرارتی با آب، ریسک خوردگی آن بالاتر است. آبگرمکن‌های برقی با کیفیت، اجزایی مقاوم در برابر آب دارند که باعث می‌شود دوام و پایداری آن‌ها افزایش یابد. آنچه این تجهیزات را از انواع نامرغوب متمایز میکند، نوع فلزات به کار رفته در ساخت مخزن و المنت‌های حرارتی است. این موضوع هنگام خرید انواع آبگرمکن برقی باید مورد توجه قرار گیرد. با توجه به اهمیت این نکته در جلوگیری از هزینه‌های اضافی تعمیر و نگهداری، در این مطلب راهنمایی جامع را برای انتخاب مناسب‌ترین انواع آبگرمکن برقی برحسب نوع فلز به‌کار رفته در آن ارائه می‌دهیم.
چرا خوردگی فلزات یک چالش مهم در تجهیزات آبگرمکن است؟
منظور از خوردگی فلز فرسایش تدریجی فلز در اثر یک واکنش شیمیایی بین فلز و محیط اطراف آن می باشد. مشکل خوردگی فلزات در انواع آبگرمکن بدلیل کیفیت نامناسب دستگاه و عدم رسیدگی می‌تواند به یک مشکل جدی تبدیل شده، هزینه‌های تعمیر و نگهداری را افزایش داده و در نهایت آبگرمکن را معیوب کند. خوردگی فلز بر طول عمر و کارآیی مخزن، لوله‌های موجود در سیستم یا المنت‌ها در آبگرمکن تاثیر دارد. این حالت با اختلال در میزان انتقال حرارت المنت، خرابی اجزا مخزن و درنهایت سوراخ شدن المنت و مخزن را بدنبال دارد. جلوگیری از این موضوع در مرحله اول به انتخاب تجهیزات گرمایشی آبگرمکن با مقاوم‌ترین فلز در برابر خوردگی بستگی دارد. زیرا پارامترهای کیفی مختلفی موجب سرعت خوردگی فلزات موجود در آبگرمکن ها هستند.
عوامل تاثیرگذار آب بر خوردگی فلزات
بیشتر فلزات در مجاورت با آب در اثر واکنش با اکسیژن یا سایر شرایط محیطی با سرعت‌های مختلف دچار خوردگی می‌شوند. علاوه بر نوع فلز عوامل دیگری نیز در این میان موثر هستند. بنابراین هنگام انتخاب آبگرمکن لازم است با توجه به کیفیت و سختی آب، دمای مورد استفاده و غلظت میکروارگانیسم‌های موجود در آن نسبت به خرید آبگرمکن مناسب با مشاوره تخصصی کارشناسان اقدام کرد.
- کیفیت آب: آب‌های سخت که سطوح بالاتری از کلسیم و منیزیم دارند، خوردگی فلزات را تسریع می‌کنند. این مواد معدنی با ایجاد رسوب روی سطح فلز و اختلال در عملیات انتقال حرارت آبگرمکن به مرور باعث سوختگی المنت و یا خوردگی فلز آن می‌شوند.
- غلظت گازهای محلول در آب: افزایش غلظت اکسیژن محلول در آب نرخ خوردگی فلزات را بیشتر میکند. این حالت که به نام اکسیداسیون شناخته می‌شود در اثر واکنش اکسیژن موجود در آب با فلز، به صورت تهاجمی و شدید اجزای فلزی را دچار خوردگی میکند.
- دمای آب: در حالت معمول آب گرم خورنده‌تر از آب سرد است. این موضوع به خصوص در ترکیب با عواملی مانند مواد معدنی آب یا اکسیژن موجود در آن خوردگی فلز را تسریع میکند.
- فشار آب: آب با فشار بیش از اندازه، فلزات نرم مانند مس را دچار خوردگی و فرسایش میکند. از طرف دیگر آب راکد یا دارای سرعت کم با فراهم کردن شرایط رشد باکتری‌ها، احتمال خوردگی میروبیولوژیک را افزایش می‌دهد.
- میکروارگانیسم‌ها: رشد بیش از اندازه میکروارگانیسم‌ها پتانسیل ایجاد خوردگی یا به اصطلاح MIC را بالا می برد. این خوردگی به شکل غیر مستقیم توسط باکتری‌های سودوموناس بوجود می‌آید و ناشی از محصولات جانبی ایجاد شده ناشی از واکنش رشد باکتری با فلز است.
- PH آب: سرعت خوردگی به میزان قلیایی بودن یا اسیدی بودن آب بستگی دارد. فلزاتی مانند آهن و فولاد در محدوده PH بین ۴.۵ تا 5 پایدار هستند. در حالی که لوله‌های گالوانیزه در PH کمتر از ۶.۵ به سرعت خورده می‌شوند. البته PH موجود در آب لوله‌کشی منازل در محدوده خنثی است و این حالت در آبگرمکن‌های خانگی کمتر اتفاق می‌افتد. اما در مناطقی که تولید آب مصرفی از طریق آب شیرین کن می باشد و بدلیل کمبود املاح PH آب تولید شده حالت اسیدی داشته و خوردنگی شدید ایجاد می کند.
بنابراین برای جلوگیری از بروز اتفاقات ناخواسته ناشی از خوردگی فلزات در سیستم گرمایشی لازم است آبگرمکنی را تهیه کنیم که اجزای فلزی آن در برابر خورندگی آب بالاترین سطح مقاومت را داشته باشند. قبل از هر چیز در این میان ابتدا مقایسه‌ای میان سطح خوردگی فلزات در برابر آب داریم.
مقایسه مقاومت فلزات و پوشش‌های مختلف در مخزن و المنت آبگرمکن در برابر خورندگی آب
با توجه به ترکیب شیمیایی فلزات، هر یک دارای مقاومت متفاوتی در برابر خورندگی آب هستند. استیل (فولاد ضد زنگ)، مس و آهن با پوشش‌های مختلف فلزاتی هستند که بسته به نیاز و نوع کاربرد در اجزای مختلف آبگرمکن‌ها استفاده می‌شوند.
استیل
فولاد ضد زنگ یا استینلس استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و پایداری فوق‌العاده خود در صنایع مختلف مشهور است. آلیاژهای استیل مورد استفاده در تجهیزات مختلف معمولا ۱۷ تا ۲۸ درصد کروم دارند که عامل اصلی مقاومت این فلز در برابر شرایط محیطی به‌حساب می‌آید.
البته گریدهای مختلف استیل درصدهای مختلفی از فلزات نیکل، مولیبدن و نیتروژن هم دارند که باعث افزایش مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی می‌شود. هر یک از این عناصر با ایجاد یک لایه غیر فعال محافظ روی سطح فلز آن‌را در برابر عوامل خورنده موجود در محیط محافظت می‌کنند. اما فولاد ضد زنگ بسته به درصد ترکیبات فلز تشکیل دهنده خود به گریدهای مختلفی تقسیم‌بندی می‌شود. هر یک از گریدهای استیل مشخصات فنی، مکانیکی و مهم‌تر از همه مقاومت در برابر خوردگی متفاوتی دارند. متداول‌ترین آن‌ها به شرح زیر هستند:
- استیل ۳۱۶: این استیل با داشتن مولیبدن در ترکیب خود مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد. استفاده از آبگرمکن‌های ساخته شده با این گرید استیل در آب‌های سخت و کلردار گزینه بسیار مناسبی است.
- استیل L ۳۱۶: این نوع نیز همانند گرید ۳۱۶ به دلیل داشتن مولیبدن مقاومت بالایی در محیط‌های خورنده دارد. اما کربن کمتری نسبت به استیل ۳۱۶ دارد که باعث می‌شود میزان خوردگی بین دانه‌ای آن در دماهای بالا به نسبت نوع ۳۱۶ کاهش یابد. بنابراین با توجه به مقاومت حداکثری در برابر خوردگی، گزینه‌ای ایده‌آل در آب‌های با دمای بالا و PH اسیدی بسیار مناسب هستند.
- استیل ۳۰۴: این گرید استیل، در ترکیب شیمیایی خود مولیبدن ندارد و از این لحاظ در آب‌های کلردار یا آب‌های املاح‌دار ضعیف‌تر از دو نوع استیل دیگر عمل میکند. بنابراین بیشتر در آبگرمکن‌های معمولی و استاندارد با کیفیت آب مناسب کاربرد دارند.
مس
مس قدیمی‌ترین فلز شناخته شده در طبیعت است که از گذشته به دلیل مقاومت مناسب در برابر خوردگی در صنایع مختلف مورد استفاده بوده است. این فلز با ایجاد یک لایه مایل به سبز محافظتی روی فلز، از آسیب ان در برابر شرایط محیطی جلوگیری میکند. با این حال مقاومت آن در آب نرم دارای املاح کم به نسبت سایر فلزات کمتر است و دچار خوردگی حفره‌ای می‌شود.
همچنین آب‌های حاوی کلر یا مواد شیمیایی خاص احتمال خوردگی تجهیزات دارای فلز مس را افزایش می‌دهند. از آنجا که رسانایی حرارتی مس بالا است، از آن بیشتر در لوله‌کشی‌های آبگرمکن‌ها استفاده می‌شود.
آهن با پوشش گالوانیزه
گالوانیزه یک لایه پوشش از جنس روی (Zinc) برای مقاوم شدن در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی است. این پوشش به عنوان سدی فیزیکی، از تماس آب و اکسیژن با آهن جلوگیری میکند. پوشش گالوانیزه در تجهیزات آبگرمکن در مناطق با سختی بالای آب که میزان کلسیم و منیزیم بیشتری دارند بسیار مناسب است. با این حال با توجه به حساسیت پوشش در محیط‌های اسید، در صورتی که کلر آب بالا باشد و یا PH آب اسیدی باشد، پوشش آسیب می‌بیند و امکان خوردگی فلز بالا می‌رود. همچنین دماهای بالای آب هم طول عمر تجهیزات دارای این پوشش را کمتر میکند. بیشترین کاربرد آهن با پوشش گالوانیزه در برخی آبگرمکن‌های مخزن‌دار قدیمی و قسمت‌های خارجی آن مانند بدنه و فریم‌ها است.
آهن با پوشش سرامیک
پوشش سرامیکی ترکیبی از اکسیدهای سیلیکونی (SIO2)، آلومینیومی (AL2O3)، تیتانیومی (TIO2) و سایر مواد معدنی است. پوشش سرامیکی در حین فرایند تولید طی دمای بالای ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد روی سطح فلز قرار می‌گیرد و لایه محافظی غیر قابل نفوذ و مقاومی در برابر رطوبت و مواد خورنده ایجاد میکند. از آنجا که سرامیک غیر رسانا و واکنش‌ناپذیر است، مانع تماس مستقیم آب با فلز پایه (آهن) شده و از زنگ‌زدگی جلوگیری میکند. این نوع پوشش نسبت به نوع گالوانیزه پایدارتر است و گزینه مناسب و ارزانی برای آب‌های کلردار و سخت به حساب می‌آید.
با این حال امکان ترک‌خوردگی سرامیک در تغییرات ناگهانی دما نیاز به بازرسی دوره‌ای برای جلوگیری از آسیب را ضروری میکند. آهن با پوشش سرامیکی در المنت‌های حرارتی و مبدل‌های آبگرمکن‌های بزرگ صنعتی کاربرد دارد. همچنین به دلیل ارزان قیمت بودن نسبت به نوع استیل بسیاری از آبگرمکن‌های مخزن‌دار از فولاد کربنی با پوشش سرامیکی در مخزن‌های داخلی خود استفاده می‌کنند.
آهن با پوشش تیتانیوم
پوشش تیتانیوم استحکام بالا و مقاومتی استثنایی در برابر خوردگی دارد زیرا لایه محافظتی آن در برابر اکسیداسیون بسیار پایدار و خود ترمیم شونده است. این نوع پوشش در محیط‌های اسیدی، قلیایی و آب‌های کلردار مقاومت بیشتری برای فلزات در برابر خوردگی ایجاد میکند. همچنین در برابر خوردگی حفره‌ای و شکافی بسیار مقاوم است. با این حال به دلیل قیمت بالا معمولا در آبگرمکن‌های خانگی بصورت کامل استفاده نمی‌شود. البته برخی المنت‌های حرارتی آبگرمکن‌های صنعتی و محیط‌های با آب سخت و خورنده روکش تیتانیوم گزینه مناسبی برای آن‌ها است.
استیلL ۳۱۶ بهترین گزینه برای مخزن و المنت آبگرمکن‌ها از نظر مقاومت در برابر خورندگی آب
در سیستم‌های نوین گرمایش آب، استیل L ۳۱۶ متداول‌ترین فلز مورد استفاده در مخزن و المنت حرارتی انواع آبگرمکن‌ها است. این گرید استیل در ترکیب شیمیایی خود به دلیل داشتن مولیبدن، مقاومت بالایی در برابر خوردگی حفره‌ای و شکافی دارد. این ویژگی به‌خصوص در محیط‌های مرطوب با درجه حرارت بالای آب بسیار ایده‌آل است. ضمن اینکه گریدL ۳۱۶ در آب‌های حاوی کلر دچار خوردگی حفره‌ای نمی‌شود. مقاومتی که حتی در دیگر رقیب آن یعنی استیل ۳۰۴ مشاهده نمی‌شود. همچنین رسانایی حرارتی مناسب و مقاومت در برابر تغییرات دمایی استفاده آن در لوله‌کشی آب داغ و مبدل‌های حرارتی را در اولویت قرار می‌دهد.
به‌طور کلی مزیت‌های استفاده از استیل L ۳۱۶ در تجهیزات گرمایشی آب را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:
- مقاومت بسیار بالا در برابر خورندگی آب: باعث افزایش عمر مفید آبگرمکن و کاهش نیاز به تعمیرات می‌شود.
- مقاومت بالا در برابر آب کلردار و آب دارای املاح: کاربرد آبگرمکن در مناطق با کیفیت نامناسب آب را امکان‌پذیر میکند.
- عدم نیاز به پوشش محافظ: استیل L ۳۱۶ بر خلاف فولاد گالوانیزه به‌صورت ذاتی مقاوم در برابر خوردگی است و نیازی به استفاده از پوشش محافظ ندارد.
- عدم تاثیر بر کیفیت آب: برخی فلزات در واکنش با آب گرم یون‌های مضر به آب وارد می‌کنند، اما استیل L ۳۱۶ هیچ تاثیری بر کیفیت آب ندارد.
- دوام بالا: عمر طولانی‌تر آبگرمکن‌های تولیدی با استیل L ۳۱۶ نیاز به تعویض قطعات و تعمیر و نگهداری آن‌ها را کاهش می‌دهد. بنابراین با کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و خرابی احتمالی در اثر خوردگی، در دراز مدت مقرون به صرفه هستند.
کلیه این ویژگی‌های خاص باعث شده است که شرکت‌های معتبر تولیدکننده آبگرمکن جدید، محصولات خود را بر پایه این فلز تولید و به بازار عرضه کنند. شرکت آریاتیس هم با حرکت در مسیر فناوری روز جهان و همکاری با شرکت‌های بین المللی شناخته‌شده اروپایی تولید کننده تخصصی آبگرمکن برقی، آبگرمکن استیل را در دستور کار خود قرار داده است. مخزن و المنت‌های حرارتی این آبگرمکن‌ها از جنس استیل L ۳۱۶ هستند که حتی در مناطق دارای املاح بسیار بالا و خورندگی شدید آب مانند استان های جنوبی کشور بسیار مقاوم هستند. در نتیجه طول عمر بیشتری نسبت به آبگرمکن های برقی مشابه در بازار دارند.
جمع‌بندی
در میان انواع فلزات رایج برای ساخت آبگرمکن، استیل L ۳۱۶ به دلیل مقاومت بالای خود در برابر خوردگی و طول عمر بالای خود، گزینه اول شرکت‌های معتبر تولید کننده است. استفاده از این فلز با افزایش طول عمر تجهیزات، هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش داده و نیاز به تعویض مکرر قطعات و حتی خرید آبگرمکن جدید را از بین می برد. در صورت نیاز به تهیه انواع آبگرمکن مخزن دار برقی و آبگرمکن بدون مخزن برقی مقاوم در برابر خورندگی آب می‌توانید ضمن تماس با فروشگاه آریاتیس در تمامی شعب از مشاوره رایگان کارشناسان بهره‌مند شوید. انواع آبگرمکن مخزن‌دار برقی در ظرفیت‌های 15 تا 100 لیتر و آبگرمکن بدون مخزن برقی مناسب برای تمام شرایط اقلیمی با ۲ سال ضمانت کتبی و ۵ سال خدمات پس از فروش انتخابی ایده‌آل برای استفاده در انواع مصارف خانگی، هتل، رستوران، ویلا و آپارتمان هستند.
