در نیروگاهها و دیگهایی که سوخت آنها زیستتوده یا پسماند است، سطوح فلزی داخل دیگ با خاکستر داغ تماس دارند. این خاکستر میتواند فولاد را بهشدت بخورد. یک راهحل، روکشکاری سطح با فولاد زنگنزن است. پژوهشی که ۱۸ سپتامبر ۲۰۲۶ (۲۷ شهریور ۱۴۰۵) منتشر شد، دوام این روکش را پس از ۲۰۰۰ ساعت تماس با انواع خاکستر سنجیده است.
مشخصات مقالهٔ اصلی
- عنوان اصلی: Corrosion Resistance of 309s Steel CMT-Cladded Layers after Long-Term Exposure to Biomass
- نویسندگان: Aleksandra Błoniarz و Agnieszka Kopia (دانشگاه AGH کراکوف، لهستان)
- مجله: Archives of Metallurgy and Materials، دورهٔ ۷۱، شمارهٔ ۳، صفحههای ۸۵۳ تا ۸۶۹
- تاریخ انتشار: ۱۸ سپتامبر ۲۰۲۶
- DOI: 10.24425/amm.2026.1976
- دسترسی: دسترسی آزاد با مجوز CC BY 4.0
پژوهشگران به دنبال پاسخ چه سؤالی بودند؟
پرسش این بود که خاکسترهای مختلف چه اثری بر خوردگی لایهٔ روکششده با فولاد زنگنزن ۳۰۹S در دمای کاری دیگ میگذارند و کدام نوع خاکستر خطرناکتر است.
روش پژوهش
- روش روکشکاری: CMT، یکی از روشهای جوشکاری قوسی برای نشاندن لایهٔ محافظ روی فلز پایه. در این پژوهش فولاد زنگنزن ۳۰۹S هم بهعنوان فلز پایه و هم بهعنوان فلز پرکننده استفاده شده است.
- شرایط خوردگی: دمای ۶۵۰ درجهٔ سانتیگراد به مدت ۲۰۰۰ ساعت
- محیطها: خاکسترهای زیستتوده (حاوی اکسید پتاسیم، اکسید کلسیم و سیلیس) و خاکستر لجن فاضلاب (حاوی پنتااکسید فسفر، اکسید کلسیم، اکسید آهن و سیلیس)
- بررسیها: میکروسکوپ الکترونی روبشی همراه با آنالیز عنصری و پراش پرتو ایکس برای شناسایی فازها
یافتههای اصلی
- خاکستر زیستتوده خورندهتر بود. به نتیجهگیری مقاله، دلیل این تفاوت حضور پتاسیم در خاکسترهای زیستتوده است.
- ترکیبات پتاسیم سازوکارهای خوردگی را بهطور محسوسی تند کردند؛ تخریب ریزساختاری در مقاطع عرضی نمونهها با میکروسکوپ الکترونی دیده شد.
- خاکستر لجن فاضلاب، با وجود داشتن فسفر و آهن، خورندگی کمتری نشان داد.
این یافتهها برای صنعت ایران چه معنایی دارد؟
- واحدهای با دیگ سوخت زیستتوده یا پسماند: نوع سوخت بهاندازهٔ دمای کار در عمر تجهیزات اثر دارد. سوختی با پتاسیم بالا میتواند برنامهٔ تعمیرات را جلو بیندازد.
- انتخاب روش محافظت: روکشکاری با فولاد زنگنزن راهحل رایجی است، اما این پژوهش نشان میدهد در محیط پرپتاسیم هم محدودیت دارد.
- برای خریداران فولاد: گرید فولاد زنگنزن را باید بر اساس محیط واقعی کار انتخاب کرد، نه فقط بر اساس دما.
محدودیتهای پژوهش
- آزمایش در یک دما (۶۵۰ درجه) و یک بازهٔ زمانی (۲۰۰۰ ساعت) انجام شده است.
- نتایج مربوط به گرید ۳۰۹S و روش روکشکاری CMT است و تعمیم آن به گریدها و روشهای دیگر نیاز به بررسی دارد.
- از نگاه آهنسل، ترکیب خاکستر در هر واحد صنعتی به نوع سوخت محلی بستگی دارد و میتواند با نمونههای این پژوهش متفاوت باشد.
جمعبندی و نظر آهنسل
یافتههای بالا از آن نویسندگان مقاله است؛ آنچه در ادامه میآید برداشت تحریریهٔ آهنسل است.
از نگاه آهنسل، پیام این پژوهش فراتر از دیگهای زیستتوده است: خوردگی دمابالا را شیمی محیط تعیین میکند، نه فقط جنس فولاد. برای هر کاربرد صنعتی، شناخت ترکیب شیمیایی محیط کار پیش از انتخاب گرید، هزینهٔ تعمیرات آینده را کم میکند. برای مشاهدهٔ محصولات فولادی، قیمت ورق و قیمت استیل در دسترس است.