Medzi rôznymi dostupnými materiálmi vyniká nehrdzavejúca oceľ kvôli svojim vynikajúcim mechanickým vlastnostiam a odolnosti voči korózii. Ale nie všetky nehrdzavejúce ocele sú vytvorené rovnocenné a výber správnej triedy je kľúčom k optimalizácii výkonu trubíc výmenníka tepla. Najčastejšie používané stupne zahŕňajú 304, 316 a 321, z ktorých každá ponúka odlišné vlastnosti, vďaka ktorým sú vhodné pre konkrétne aplikácie.
Trubice z nehrdzavejúcej ocele pre výmenník tepla je pravdepodobne najčastejšie používaná v tepelných výmenníkoch kvôli jeho rovnováhe pevnosti a odolnosti proti korózii. Zložené z približne 18% chrómu a 8% niklu, 304 je známy pre svoju vynikajúcu formovateľnosť a zvárateľnosť. Táto známka funguje dobre v rôznych prostrediach, vďaka čomu je ideálna pre aplikácie, v ktorých sa spracováva tekutina, nie je príliš korozívna. Má však obmedzenia, pokiaľ ide o vystavenie chloridom, pretože môže byť náchylný na jamku korózie. Napriek tomu sa jej nákladová efektívnosť a všestrannosť stávajú obľúbenou voľbou pre mnoho odvetví vrátane spracovania potravín, chemickej výroby a systémov HVAC.
V prípade aplikácií, v ktorých je odolnosť proti korózii vyššou prioritou, najmä v morských prostrediach alebo chemickom spracovaní, je z nehrdzavejúcej ocele 316 často materiálom výberu. S pridaním molybdénu (približne 2-3%) vykazuje 316 z nehrdzavejúcej ocele zvýšenú odolnosť voči jamkám a korózii trhliny v porovnaní s 304. Vďaka tomu je zvlášť vhodné pre výmenníky tepla, ktoré manipulujú s tekutinou so fyziologickým roztokom alebo chloridom. 316 má navyše lepšiu pevnosť vysokej teploty, ktorá je výhodná pri procesoch zahŕňajúcich zvýšené teploty. Zvýšený obsah zliatiny však prichádza s vyššími nákladmi, čo je dôležitým faktorom pre rozpočty projektu.
Ďalšou významnou známkou je z nehrdzavejúcej ocele 321, ktorá je stabilizovaná titánom. Táto známka je obzvlášť prospešná v aplikáciách s vysokou teplotou, kde existuje riziko zrážok karbidov, ktoré môžu materiál oslabiť. Stabilizačný proces zvyšuje tepelnú odolnosť a zabraňuje intergranulárnej korózii, vďaka čomu je 321 vynikajúcou voľbou pre tepelných výmenníkov pracujúcich za extrémnych podmienok. Priemyselné odvetvia, ako je petrochemické spracovanie a letectvo, sa často spoliehajú na 321 z nehrdzavejúcej ocele kvôli jej pozoruhodnému výkonu v náročných prostrediach.
Výber správneho stupňa z nehrdzavejúcej ocele pre trubice výmenníka tepla v konečnom dôsledku závisí od konkrétnych podmienok a požiadaviek aplikácie. Faktory, ako je zloženie tekutín, teplotný rozsah a expozícia životného prostredia, zohrávajú pri výbere materiálu rozhodujúcu úlohu. Napríklad, zatiaľ čo pre štandardnú aplikáciu by mohlo stačiť 304, prechod na 316 by mohol byť nevyhnutný v agresívnejších prostrediach, aby sa zabránilo predčasnému zlyhaniu. Okrem toho sú rovnako dôležité úvahy týkajúce sa výrobných metód a postupov inštalácie, pretože môžu ovplyvniť výkon a dlhovekosť výmenníka tepla.
Pochopenie rôznych vlastností rôznych stupňov nehrdzavejúcej ocele je nevyhnutné na prijímanie informovaných rozhodnutí, pokiaľ ide o návrh tepla a výber materiálu. Každá známka má svoje silné a slabé stránky a výber musí zosúladiť so špecifickými požiadavkami aplikácie. Dôkladným vyhodnotením týchto faktorov môžu inžinieri a projektoví manažéri zabezpečiť dlhodobú účinnosť a spoľahlivosť výmenníkov tepla, čo v konečnom dôsledku vedie k lepšiemu výkonu a zníženiu nákladov na údržbu.
