【鉄とステンレスの耐熱性、腐食性について】

質問

知り合いの温泉の話です。
組み上げた温泉をФ４０厚さ２ｍｍ長さ１２ｍの鉄管で通しているのですが、
図のように鉄管を円形状に曲げて薪で暖めた後にボイラーで再加熱して燃料代を節約しています。

鉄であること、屋根はあるが屋外であること、火で炙っていることから３年くらいで穴が開いてしまったそうです。
これを機に、部材を鉄からステンレスに変更しようとしているようです。

そこで思ったのですが、このような使われ方の場合、鉄とステンレスのどちらがいいのでしょうか？
以下の点も踏まえてお答えいただければ幸いです。

(1)ステンレスの方が熱伝導率は悪いと思いますが鉄と比べてどれくらい悪いのでしょうか？
　例えば今まで２５℃にするのに薪１０ｋｇで１時間かかったのが倍になるとか。

(2)焚き火の温度は９００℃くらいと思うので鉄でもステンレスでも耐えうると思いますが、
　　焚き火にさらされるダメージ、屋外で仕様する腐食性を考慮すると、
　　劣化（交換インターバル）はどちらの方が分が悪いのでしょうか。

個人的には錆や火？で穴が開いている管を見ると、ステンレスの方が熱伝導性は劣るものの、
薪はタダなので多少多く使ってでも錆びにくいステンレスの方が良いかと思います。
ススや焦げなどの付着物への耐性は不明ですが、、、

回答No.1

ankotare · ベストアンサー

ステンレスの熱伝導度は鉄の1/3位です。熱伝導度が低いことにより加熱時間が大きく変わることは考えなくても良いでしょう。専門的になりますが、直火でパイプ内の流体を加熱するとき、熱抵抗は火炎からパイプ表面までの抵抗、パイプ自身の抵抗、内部流体の伝熱抵抗の和になりますが、３つの内でパイプの抵抗は小さいので、これが３倍になっても全体の抵抗に与える影響が小さいからです。
次にパイプの材料の選定ですが、鉄よりステンレスの方がベターなことは確かですが、必ずしも万能でないこと、価格が非常に高いことがネックになります。
温泉水に硫化物、塩化物が含まれているとステンレスでも腐食割れが生じます。また、パイプ内に湯垢の発生が著しいと、パイプが持っても詰まってしまえばそれで終わりです。今回のケースでは、鉄パイプで消耗品と考え、定期的に取り替える方が経済的ではないかと思いますが。