توسط : یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان موفق به تولید آجرهای نانوساختار نسوز توربین‌های زیمنس با روش سرمایشی شده است. این آجرها قادرند دمای بیش از ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل کنند. با این دستاورد، حالا ایران به سومین کشور دارنده این دانش فنی در دنیا تبدیل شده است.
نیروگاه‌های قدیمی مجهز به توربین‌های زیمنس پیش از این به‌دلیل شکستگی آجرهای محفظه توربین، متحمل خسارت‌های چند میلیاردی می‌شدند. این آجرهای جدید که با روش سرمایشی تولید می‌شوند، قادر به تحمل دمای بالای ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد هستند و از خروج نیروگاه‌ها از شبکه جلوگیری می‌کنند.
آجر نسوز چیست؟
آجرهای نیروگاهی یا آجرهای دیرگداز صنعتی از مهم‌ترین مصالح در قلب نیروگاه‌ها، صنایع فولاد، پتروشیمی و پالایشگاه‌ها به شمار می‌آیند. این آجرها برخلاف آجرهای معمولی ساختمانی، برای تحمل دماهای بسیار بالا، شوک‌های حرارتی، فشار مکانیکی و خوردگی شیمیایی طراحی و ساخته می‌شوند.
عملکرد صحیح آجرهای نسوز نقش مستقیمی در افزایش بازده نیروگاه، کاهش مصرف انرژی، جلوگیری از اتلاف حرارت و کاهش توقف‌های اضطراری دارد. این محصولات در بخش‌های حیاتی نیروگاه شامل بویلرها، کوره‌های احتراق، خطوط گاز داغ، مبدل‌های حرارتی و اتاق‌های احتراق توربین‌های گازی و بخاری به کار می‌روند. هرگونه ترک، فرسایش یا تخریب در آجرها می‌تواند باعث کاهش راندمان، افزایش مصرف سوخت و حتی خطر انفجار یا آتش‌سوزی در واحد نیروگاهی شود.
ایران سالانه حدود ۳۵ هزار قطعه آجر نسوز مصرف می‌کند
در ایران حدود ۱۵۰ توربین گازی وجود دارد که در محفظه احتراق آن‌ها از آجرهای نسوز استفاده می‌شود و مصرف سالانه کشور حدود ۳۵ هزار قطعه است. درجه حرارت محفظه احتراق حدود ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد است و در مواضعی از دیواره تا ۱۶۰۰ درجه نیز افزایش می‌یابد.
این آجرها وظایف مهمی ازجمله تأمین فضای لازم برای احتراق، مقاومت در برابر شوک حرارتی و مقاومت شیمیایی در برابر گازهای خورنده را بر عهده دارند. سوخت مورد استفاده در نیروگاه‌ها نیز تأثیر زیادی بر دوام و عملکرد مواد نسوز دارد، چرا که خاکستر و ترکیبات گوگرددار موجود در سوخت می‌توانند به تدریج موجب تخریب و فرسایش آجرها شوند.
تولید آجر نسوز با روش فریزینگ
این شرکت دانش‌بنیان با استفاده از فناوری نانو و روش فوق سرمایش، موفق به تولید آجرهای نسوز شده است. مشخصات فنی این محصول شامل تحمل دمایی ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد، تخلخل ۱۶ درصد، چگالی ۲.۹ تا ۳، مقاومت به خوردگی بالا و قابلیت استفاده در محیط‌های اسیدی و بازی است. این آجرها مقاومت به شوک حرارتی بالای ۴۰ بار داشته و دارای مقاومت مکانیکی ۱۲ مگاپاسکال، تلورانس ابعادی حداکثر ۰.۲ میلی‌متر و طول عمر کارکرد ۳۳۰۰۰ ساعت (حدود ۵ سال) هستند.
روش تولید این آجرها منحصربه‌فرد است و در دمای بسیار پایین حدود منفی ۷۰ درجه سانتیگراد در تونل انجماد و با استفاده از نیتروژن مایع با دمای منفی ۱۹۶ درجه انجام می‌شود. در فرایند ژلاسیون، ترکیبات محکم در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند که بافت آجر را مانند زنجیر مستحکم می‌کند و در برابر ریزش، پوسته شدن و شکستگی مقاوم می‌سازد.
ایران سومین کشور صاحب فناوری نانوآجرهای نیروگاهی
پیش از این، تولید آجرهای نسوز و دیرگداز تنها در انحصار دو شرکت بزرگ اروپایی زیمنس آلمان و جنرال الکتریک آمریکا بود و ایران با دستیابی به این فناوری، به سومین کشور دارنده این دانش فنی تبدیل شده است.
این دستاورد علاوه بر جلوگیری از خروج ارز، مانع از خسارت‌های سنگین به نیروگاه‌ها می‌شود. به گفته مدیرعامل این شرکت، در صورت شکست آجرها و آسیب به پره‌های توربین، خسارت وارد شده می‌تواند به رقمی بالغ بر ۹۰۰ میلیارد تومان برسد. این آجرها پس از دریافت تأییدیه از آزمایشگاه‌های بین‌المللی و با همکاری شرکت توانیر و پژوهشگاه نیرو، در چند نیروگاه نصب شده و با دریافت نامه‌های رضایتمندی، در حال حاضر به سراسر کشور عرضه می‌شوند.
