Stal nierdzewna i kwasoodporna, a szafy sterownicze

Szafy sterownicze z blachy stalowej używane są w różnych gałęziach przemysłu. W większości z nich środowisko jest neutralne i sprawdzają się tradycyjne materiały, bez dodatkowych zabezpieczeń. Jednak w niektórych gałęziach przemysłu i konkretnych działach produkcyjnych należy stosować szafy sterownicze wykonane ze stali nierdzewnej lub stali kwasoodpornej. Czym te dwa materiały różnią się od siebie, gdzie należy je stosować i jak powinno się je konserwować? Poniżej można znaleźć odpowiedzi na powyższe pytania wraz z kompleksową charakterystyką wspomnianych materiałów.

Co to są szafy sterownicze?

Szafy sterownicze są wykorzystywane jako obudowy i rozdzielnice elektryczne. Mają one na celu wyodrębnienie z przestrzeni przełączników elektrycznych, rozdzielnic, systemów sterowniczych. Są one wykorzystywane praktycznie wszędzie, bo w żadnych warunkach taki sprzęt nie powinien znajdować się w miejscu ogólnodostępnym. Szafy sterownicze umożliwiają zabezpieczenie wspomnianych systemów przed negatywnym wpływem środowiska oraz dostępem osób nieupoważnionych. Szafy sterownicze mogą być wykonane z różnych materiałów. Zazwyczaj wybór rodzaju materiału determinuje to, w jakich warunkach dana szafa będzie służyć. Wśród stosowanych materiałów są stale węglowe, aluminiowe, nierdzewne i kwasoodporne. W budowie szaf sterowniczych wszystkie elementy są z reguły spawane szczelnie. W szafach umieszczane są urządzenia elektryczne, elektroniczne, elektromechaniczne, pneumatyczne oraz programowalne, czyli wszystkie takie urządzenia, które wymagają wysokiego stopnia ochrony. Wszystkie szafy sterownicze dostępne na rynku powinny spełniać wymogi dotyczące szczelności, korozyjności oraz innych aspektów mających ogromny wpływ na bezpieczeństwo.

Stal nierdzewna w produkcji szaf sterowniczych

Zgodnie z powyższym najczęściej produkuje się szafy sterownicze ze stali nierdzewnej. Przykładem stali stosowanej do budowy szaf sterowniczych jest stal nierdzewna 1.4301 (AISI 304). Należy ona do grupy austenitycznych stali nierdzewnych i jest bardzo popularna w przemyśle. Jej skład obejmuje m.in. 18% chromu i 8,0 – 10,5% niklu. Jest ona odporna na korozję i zgodnie z popularnym podziałem należy ona do stali nierdzewnych. Ten typ stali ma jeszcze jedną podstawową zaletę. Mianowicie w przypadku kontaktu z tlenem wspomniane stale pasywują, czyli tworzą warstwę ochronną. Tworzy się ona na powierzchni stali postaci tlenków, które chronią stal przed korozją. Jest to możliwe ze względu na zawartość chromu w stopie, który ma właściwości pasywujące, przenoszące się na stopy z innymi pierwiastkami. Należy jednak pamiętać, że w sytuacjach, kiedy atmosfera staje się szkodliwa ze względu na wysoką temperaturę, wilgotność lub agresywne zanieczyszczenia, wówczas może pojawiać się konieczność zastosowania stali kwasoodpornych, które odznaczają się znacznie wyższą odpornością na wspomniane czynniki negatywne.

Gdzie stosuje się stal nierdzewną 1.4301 (AISI 304)?

Jak już wspomniano, opisywany typ stali nierdzewnej ma bardzo szerokie zastosowanie. Jednakże w kontekście szaf sterowniczych, najczęściej wykorzystuje się ją tam, gdzie narażenie na korozję jest umiarkowanie duże. Można używać jej także wszędzie tam, gdzie może mieć ona kontakt z wodą, np. na nabrzeżach, basenach. Ponadto stosuje się ją także w obszarach miejskich i przemysłowych, gdzie narażenie na korozje jest niewielkie lub umiarkowane. Takiej stali używa się również m.in. w portach morskich, nadbrzeżach, zakładach chemicznych i innych miejscach, gdzie mogą zachodzić reakcje chemiczne powodujące wzmożoną korozję. Ma ona zastosowanie również m.in. w przemyśle spożywczym, chemicznym oraz w produkcji wyposażenia szpitalnego. Jej szerokie zastosowanie w tak newralgicznych gałęziach przemysłu można zawdzięczać temu, iż wykazuje ona chemiczną obojętność w kontakcie z żywnością, tradycyjnymi środkami chemicznymi itp.

Stal kwasoodporna w produkcji szaf sterowniczych

Niestety czasem odporność tradycyjnej stali nierdzewnej jest zbyt mała w stosunku do panujących w danym środowisku warunków. Wówczas może być konieczne użycie stali kwasoodpornej. Przykładem takiego materiału może być np. stal kwasoodporna 1.4404 (AISI 316L). Ze względu na swój skład jest ona nazywana nierdzewną austenityczną stalą chromowo-niklowo-molibdenową. Zawiera ona również niewielką ilość węgla. Swoją wysoką odporność na korozje, stal AISI 316L zawdzięcza zawartości molibdenu wahającej się pomiędzy 2 – 2,5%. W porównaniu ze wcześniej omawiają stalą i jej odpowiednikami, jest ona o wiele bardziej odporna na korozję. Wysoka jakość wynika z mniejszej zawartości węgla. Stal kwasoodporna odznacza się odpornością na korozję międzykrystaliczną, jest też odporna na wodę morską. Spawalność tego materiału jest bardzo dobra, choć skrawalność jest na poziomie średnim. Materiał można polerować i warto dodać, że polerowany ma lepsze właściwości antykorozyjne.

Gdzie stosuje się stal kwasoodporną 1.4404 (AISI 316L)?

Jak już wspomniano, stal kwasoodporna odznacza się lepszymi właściwościami antykorozyjnymi. Można stosować ja wszędzie tam, gdzie nie sprawdzi się stal nierdzewna. Stal kwasoodporna dobrze sprawdza się w atmosferach morskich, przemysłowych, wiejskich i miejskich. Dobrze znosi także atmosferę związaną z wodą destylowaną, kopalnianą, mineralną pitną i rzeczną. Nadaje się jako obudowa w warunkach wody morskiej. Bardzo intensywne atmosfery przemysłowe mogą powodować korozję wspomnianej stali. Stal odporna jest także na procesy utleniające, roztwory soli i niektóre kwasy organiczne. Ogromna odporność jest jednak ograniczona w przypadku korozji wżerowej i agresywnych wód przemysłowych. Mimo to stosuje się ją na szeroką skalę w następujących gałęziach przemysłu:
– chemicznym i petrochemicznym,
– spożywczym,
– farmaceutycznym,
– celulozowo-papierniczym,
– włókien sztucznych.

Konserwacja szaf sterowniczych

Konserwacja szaf ze stali nierdzewnej i kwasoodpornej powinna odbywać się głównie przy pomocy nieagresywnych detergentów. Pozwoli to służyć szafom dłużej oraz utrzymać charakterystyczne dla nich właściwości. Czyszczenie powinno odbywać się regularnie, aby szkodliwe warunki i substancje miały jak najmniejszy wpływ na daną stal. Regularne usuwanie zabrudzeń pozwoli także na utrzymanie w dobrej kondycji systemów przechowywanych w szafach. Powinno się zadbać także o mobilność zawiasów, prowadnic itp. Są to ogólne wskazówki i należy pamiętać, że podstawą konserwacji powinny być szczegółowe zalecenia dotyczące konkretnego produktu.