Bojler ze stali nierdzewnej

Chcę zrobić bojler ze stali nierdzewnej z wężownicą miedzianą czy nie będzie zachodzić jakaś reakcja, która mogłaby spowodować uszkodzenie rurki miedzianej podczas dłuższej eksploatacji.

Podczas łączenia stali nierdzewnej z innymi materiałami należy pamiętać o zjawiskach korozji galwanicznej, która powstaje podczas styku różnych materiałów w obecności elektrolitu. Korozja galwaniczna może wystąpić, jeżeli stykające się ze sobą metale wykazują różny potencjał elektrochemiczny, występuje między nimi połączenie przewodzące prąd elektryczny oraz są połączone przez elektrolit. Jeżeli dojdzie do korozji elektrochemicznej to mniej szlachetny metal w takiej parze – anoda będzie korodować w sposób przyśpieszony, a materiał bardziej szlachetny – katoda nie będzie korodować. Stal nierdzewna w parach elektrochemicznych w większości przypadków jest materiałem bardziej szlachetnym, czyli nie ulega korozji. Na zjawisko korozji elektrochemicznej wpływa ponadto: rezystancja elektrolitu (im większa tym niebezpieczeństwo korozji także większe), czas zwilżania przez elektrolit, stosunek powierzchni elektrod (jeżeli powierzchnia katody jest bardzo mała w stosunku do anody to korozja nie wystąpi w przeciwnym przypadku anoda może korodować) oraz temperatura środowiska [1].

Stal nierdzewna i miedź są dość blisko w szeregu elektrochemicznym metali, dlatego też ryzyko wystąpienia w takim połączeniu korozji galwanicznej jest niewielkie. Należy jednak pamiętać, że decydującym czynnikiem nie jest różnica potencjałów w standaryzowanych warunkach laboratoryjnych, lecz faktyczna różnica potencjałów w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych [2].

Korozja elektrochemiczna stali nierdzewnej połączonej z miedzią w środowisku wody może mięć różny przebieg w zależności od jej składu oraz czystości. Skłonność do korozji elektrochemicznej zwiększa się wraz z temperaturą i przewodnością elektryczną elektrolitu w tym przypadku wody, a ponadto na przewodnictwo elektryczne wpływają także wszystkiego rodzaju zanieczyszczenia.

Woda pitna o niewielkim stężeniu jonów chlorkowych nie wywołuje korozji elektrochemicznej stali nierdzewnej. W większości przypadków stale Cr-Ni-Mo typu EN 1.4401 i 1.4404 są odporne na korozję galwaniczną w takich warunkach. W przypadku wody pitnej ryzyko wystąpienia korozji galwanicznej jest umiarkowane, o czym świadczy stosowanie połączeń stali nierdzewnej z miedzią w instalacjach wodociągowych zimnej i ciepłej wody – rurki, złączki, zbiorniki, itd. W przypadku łączenia różnych materiałów za pomocą lutowania nie bez znaczenia jest prawidłowy dobór lutu odpornego na korozję [1,2].

Połączenie stali nierdzewnej i miedzi z powodzeniem stosuje się w konstrukcjach kolektorów słonecznych, w których miedziana wężownica osadzona jest w zbiorniku dwu-płaszczowym ze stali nierdzewnej, a w wyższej jakości kolektorach wężownice mogą być wykonane również ze stali nierdzewnej. 
Zasobniki ciepłej wody użytkowej w całości zbudowane ze stali nierdzewnej przeznaczone są do współpracy z kotłami grzewczymi, instalacją solarną, instalacją miejską sieci ciepłowniczej, itd. posiadają wężownice grzewcze także wykonane ze stali nierdzewnej. Wężownice grzewcze w bojlerach gazowych ze stali nierdzewnej również wytwarza się z tej stali. W dwufunkcyjnych zasobnikach / podgrzewaczach ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) stosowane są rury faliste ze stali nierdzewnej typu EN 1.4404 do higienicznego podgrzewania wody. Zastosowanie stali nierdzewnej zapewnia długą żywotność wymiennika oraz pełną higieniczność eksploatowanej wody, a gładka powierzchnia elementów zapobiega tworzeniu się osadów i rozwojowi bakterii. Zastosowanie wężownic ze stali nierdzewnej (w przeciwieństwie do miedzianych) skutkuje wieloletnią bezawaryjną pracą zasobnika. Warto wspomnieć, że w przypadku zasobników ze stali nierdzewnej wyposażonych w wężownice miedziane może dochodzić do korozji elementów na połączeniu płaszcza ze stali nierdzewnej i miedzianej wężownicy. Korozja może wystąpić już nawet po 2-3 letnim okresie eksploatacyjnym [3].

Zastosowanie wężownicy ze stali nierdzewnej eliminuje również konieczność stosowania anody magnezowej wymaganej w zbiornikach ciepłej wody ze stali czarnej, która jest niezbędna jako zabezpieczenie antykorozyjne.

Literatura
[1]. Kontakt stali nierdzewnej z innymi materiałami metalowymi, seria: materiały i zastosowania, zeszyt 10, Euro-Inox 2010, www.stalenierdzewne.pl, 
[2]. Bimetallic (galvanic) corrosion risks from contact with galvanised steel or aluminium, BSSA, www.bssa.org
[3]. SOLAR-THERM Kolektory Słoneczne, www.solar-therm.pl