آیا فولاد کورتن برای آتش سوزی خوب است؟ پتینه، نمرات و قوانین طراحی

چرا Weathering Steel برای ساخت گودال آتش نشانی مناسب است؟

فولاد هوازدگی یک فولاد کم کربن آلیاژ- با افزودنی های کوچک مس، کروم و نیکل است که معمولاً هر کدام کمتر از یک درصد است که نحوه رفتار سطح را در هوای آزاد تغییر می دهد. به جای ریختن تکه‌های اکسید شل مانند فولاد کربنی ساده، سطح یک لایه اکسیدی متراکم و محکم ایجاد می‌کند که دسترسی اکسیژن و رطوبت را به فلز زیرین محدود می‌کند و بنابراین سال به سال سرعت خوردگی را کاهش می‌دهد.

برای یک گودال آتش این رفتار به سه دلیل اهمیت دارد. این آلیاژ در محدوده دمایی ملایمی که یک گودال آتش‌نشانی خانگی تجربه می‌کند، استحکام مفیدی را حفظ می‌کند، پس از تثبیت پتینه نیازی به رنگ یا پوشش ندارد، و سطح قهوه‌ای به‌دست‌آمده معمولاً دلیلی است که طراح در وهله اول این ماده را انتخاب می‌کند. همین آلیاژ به صورت ورق و صفحه در طیف وسیعی از ضخامت ها نیز موجود است، بنابراین یک کاسه گرد، یک دور مربع یا یک دودکش بلند همگی می توانند از یک خانواده محصول تولید شوند.

چگونه پتینه محافظ تشکیل می شود

پتینه یک رویداد واحد نیست. در شرایط متناوب مرطوب و خشک، یک پانل جدید ابتدا از خاکستری آسیاب به نارنجی روشن تبدیل می شود، سپس از طریق چوب ماهون به قهوه ای شکلاتی پایدار تیره می شود. چرخه کامل معمولاً 18 تا 36 ماه از قرار گرفتن در معرض طبیعی در فضای باز طول می کشد، و هرگز به طور کامل متوقف نمی شود: تا زمانی که سطح بین رویدادهای خیس شدن خشک می شود، لایه به آرامی به متراکم شدن ادامه می دهد.

این چرخه خشک شدن شرط اساسی است. یک گودال آتش‌سوزی فولادی که به‌طور دائم مرطوب است، در خاک مدفون است، یا توسط یک حصیر از برگ‌های مرطوب پوشانده شده است، به‌جای یک پوست محافظ، زنگ شل تولید می‌کند. سوراخ‌های زهکشی در پایه، یک حلقه پای برجسته و یک پوشش ساده در طول دوره‌های مرطوب طولانی، بیشتر از هر عملیات سطحی برای عمر مفید مفید است. مقاومت خوردگی جوی این آلیاژها را می توان از ترکیب آنها با استفاده از شاخص توصیف شده در ASTM G101 که مبنای معمول برای مقایسه یک درجه هوازدگی با دیگری است، تخمین زد.

درجات، ضخامت و ساخت

چندین گرید استاندارد یک مفهوم آلیاژی را پوشش می دهند و انتخاب بین آنها بیشتر به جای کارایی مربوط به فرم و ضخامت بخش است.

ضخامت دیوار یک تصمیم طراحی است به همان اندازه که میزان خوردگی است. یک گودال آتش نشانی 3 میلی متری برای یک کاسه تزئینی در یک باغ سرپوشیده کافی است، در حالی که 4 تا 6 میلی متر برای یک گودال بزرگ مشترک که به سختی استفاده می شود و مکرراً با کنده های چوبی استفاده می شود، ترجیح داده می شود. از آنجایی که نرخ خوردگی این آلیاژها به کسری کوچک از فولاد کربنی ساده پس از بلوغ پتینه کاهش می یابد، ضخامت از دست رفته در طی یک دوره 10 ساله معمولاً به جای میلی متر در دهم میلی متر اندازه گیری می شود، اما صفحه پایه همچنان سزاوار بیشترین میزان مجاز است زیرا خاکستر رطوبت را در برابر خود نگه می دارد.

رفتار گرمایی: آنچه آتش با فولاد می کند

فولاد هوازدگی یک آلیاژ{0}مقاوم در برابر حرارت نیست و نباید به عنوان یک آلیاژ ارائه شود. یک آتش چوب با دمای شعله بین 600 تا 1100 درجه سانتیگراد می سوزد و یک بستر زغال چوب به شدت به فولاد بالای آن تابش می کند. آلیاژ این را در سرویس تحمل می کند زیرا گرما متناوب است و به این دلیل که هوای اطراف و جرم گودال گرما را می برد، اما گرمای بیش از حد موضعی حالت های خرابی کلاسیک را ایجاد می کند: بشقاب صفحه پایه، خم شدن دیواره های نازک و از دست دادن پتینه در داغ ترین منطقه، که سپس به عنوان یک لایه نازک تر و نارنجی تر تشکیل می شود.

از سه قانون عملی پیروی می کند. آتش را روی یک بستر شنی یا خاکستری با عمق حداقل 50 میلی متر نگه دارید تا صفحه پایه در تماس مستقیم با سوخت درخشان نباشد. هرگز یک گودال داغ را با آب خاموش نکنید. شوک حرارتی ایجاد شده صفحه را منحرف می کند و می تواند انگشتان جوش را ترک کند. و گودال را حداقل 3 متر از سازه های قابل احتراق و روی یک پایه غیر قابل احتراق قرار دهید، هم برای ایمنی در برابر آتش و هم برای خشک شدن یکنواخت پتینه.

ظاهر، لکه گیری و نگهداری

لایه اکسید می تواند در حالی که هنوز در حال شکل گیری است روی سنگفرش و عرشه منتقل شود. یک پایه شنی، بتنی یا سنگی با فاصله کمی بین گودال و کف از بیشتر علامت گذاری جلوگیری می کند و هر گونه انتقال نور را می توان با یک برس سفت در حالی که تازه است بلند کرد. هنگامی که سطح تیره شد، احتمال علامت گذاری بسیار کمتر می شود.

تعمیر و نگهداری محدود به حذف خاکستر، باز نگه داشتن سوراخ های زهکشی و بازرسی سالانه پایه است. از رنگ، روغن یا لاک استفاده نکنید: پوششی که رطوبت را در زیر خود نگه می‌دارد، خوردگی را در هر خراش تسریع می‌کند و رفتار محافظت از خود را که در وهله اول ماده را توجیه می‌کرد، از بین می‌برد.

سوالات متداول

س: آیا فولاد کورتن برای یک گودال آتش نشانی خوب است؟
بله، به شرطی که برای وظیفه طراحی شده باشد. فولاد هوازدگی استحکام خوب، تعمیر و نگهداری کم و پتینه ای پایدار را در ویژگی آتش سوزی در فضای باز ارائه می دهد، اما یک ماده نسوز نیست، بنابراین سوخت باید روی یک بستر خاکستر یا ماسه قرار گیرد و صفحه پایه باید دارای مقدار خوردگی باشد.

س: آیا پتینه از زنگ زدن پایه گودال جلوگیری می کند؟
در شرایط مرطوب و خشک متناوب خوردگی را به شدت کاهش می دهد. آن را متوقف نمی کند، و صفحه پایه ای که زیر لایه ای از خاکستر مرطوب می ماند با گذشت زمان همچنان نازک می شود، به همین دلیل است که سوراخ های زهکشی و ضخامت اضافی توصیه می شود.

س: یک گودال آتش نشانی فولادی در حال هوازدگی چه ضخامت دیوار باید داشته باشد؟
سه میلیمتر برای یک کاسه تزئینی در حالت سرپوشیده معقول است و چهار تا شش میلیمتر برای یک گودال بزرگ در استفاده مداوم ترجیح داده می شود. صفحه پایه باید ضخیم ترین عنصر در مجموعه باشد.

س: آیا زنگ دال های پاسیو را لکه دار می کند؟
انتقال نور در دو سال اول در حالی که لایه هنوز در حال تشکیل است رایج است. یک پایه شنی یا بتنی با شکاف هوا از بیشتر آن جلوگیری می کند و معمولاً می توان علائم تازه را پاک کرد.

س: آیا یک گودال آتش‌سوزی فولادی می‌تواند در تمام زمستان بیرون بماند؟
بله، و باید، زیرا چرخه مرطوب و خشک تشکیل پتینه را هدایت می کند. آب ساکن را بردارید، پایه را از برگ های مرطوب پاک کنید و از پوشاندن محکم گودال در زمانی که مرطوب است خودداری کنید.

س: آیا وقتی آتش داغ می شود، فولاد تاب می خورد؟
دیوارهای نازک و تماس مستقیم با سوخت درخشان می تواند خم شود یا بشقاب بخورد. گرمای بیش از حد موضعی علت اصلی است، بنابراین بستر سوخت را روی خاکستر نگه دارید، از بارگذاری بیش از حد گودال خودداری کنید و هرگز ظرف داغ را با آب خنک نکنید.