بومیسازی سرامیکهای فوقمقاوم محفظه احتراق توربینهای گازی از سال ۱۳۹۷ تاکنون، با تولید بیش از ۷۵ هزار عدد آجر نسوز نانویی، علاوه بر کاهش وابستگی کشور به محصولات خارجی، بیش از ۱۵ میلیون دلار صرفهجویی ارزی و کاهش چند هزار میلیارد تومانی هزینههای تعمیر و نگهداری نیروگاههای گازی را به همراه داشته است.
در قلب نیروگاههای فسیلی کشور، جایی که دمای شعله در محفظه احتراق به حدود ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد میرسد، آجرهای نسوز نیروگاهی نقشی حیاتی در حفاظت از توربینها ایفا میکنند. این آجرهای سرامیکی که درست در بالای پرههای حساس و بسیار گرانقیمت توربین قرار میگیرند، باید در برابر شوکهای حرارتی مداوم، تنشهای مکانیکی شدید و تغییرات ناگهانی دما مقاوم باشند. جدا شدن حتی تکهای کوچک از این آجرها میتواند ضربهای سنگین به تجهیزات نیروگاه وارد کند و خسارتی چند صد میلیارد تومانی برجای بگذارد.
تا چند سال پیش، نیاز نیروگاههای گازی کشور به این آجرهای فوقمقاوم به طور کامل از طریق واردات تأمین میشد. اما از سال ۱۳۹۷ با اتکا به فناوری نانو و بهرهگیری از الگوهای طراحی و ساخت شرکتهایی مانند زیمنس، نمونه بومی این محصول کلیدی در داخل کشور تولید شد. طی این دوره، بیش از ۷۵ هزار عدد از این آجرهای نسوز پیشرفته ساخته و در نیروگاههای مختلف نصب شده است.
بر اساس دادههای ارائهشده، بومیسازی این محصول علاوه بر توسعه توان داخلی، اثری مستقیم بر کاهش هزینههای ارزی داشته است. مجموع فروش داخلی این آجرهای نانویی تاکنون نزدیک به ۱۰۰۰ میلیارد ریال بوده و جایگزینی آنها با نمونههای خارجی موجب صرفهجویی بیش از ۱۵ میلیون دلار در واردات شده است. این موضوع، بهویژه در شرایطی که صنعت نیروگاهی نیازمند قطعات پایدار و مقاوم در برابر تنشهای عملیاتی است، اهمیتی دوچندان دارد.
یکی از ویژگیهای متمایز این آجرها، «خاصیت فداشوندگی» آنها در شرایط بحرانی است. به این معنا که در صورت بروز اختلال یا فرسودگی، ساختار آجر به گونهای طراحی شده است که پیش از آسیب رساندن به پرههای توربین، خود دچار شکست کنترلشده میشود. این رفتار مهندسیشده از بروز خسارتهای بزرگ جلوگیری میکند و نقش مهمی در کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری دارد. برآوردها نشان میدهد استفاده از این آجرهای فداشونده طی سالهای اخیر سبب کاهش چند هزار میلیارد تومانی هزینههای تعمیرات و پیشگیری از آسیبهای گسترده در توربینهای گازی شده است.
به گفته متخصصان، فناوریمحور بودن این محصول، بهویژه بهرهگیری از نانوساختارهای سرامیکی، امکان دستیابی به مقاومت حرارتی بالا، پایداری مکانیکی و کنترل دقیق رفتار شکست را فراهم کرده است. این دستاورد، علاوه بر افزایش ایمنی و پایداری عملیاتی در نیروگاهها، موجب بهبود بازدهی و افزایش طول عمر تجهیزات حیاتی نیروگاهی شده است.
با توجه به عملکرد موفق این محصول در دوره ششساله و استقبال نیروگاههای کشور، توسعه ظرفیت تولید و بهروزرسانی فناوری ساخت این سرامیکهای پیشرفته میتواند نقش مهمی در کاهش وابستگی بلندمدت، افزایش تابآوری صنعت نیروگاهی و ارتقای امنیت انرژی کشور ایفا کند. این روند همچنین نمونهای روشن از اثرگذاری فناوری نانو در زیرساختهای حیاتی و صنایع سنگین کشور به شمار میآید.
