آرشیو مرداد ماه 1404

وقتی صحبت از فرآیندهای صنعتی در دماهای بسیار بالا می‌شود، یک چالش مشترک برای همه صنایع وجود دارد: چگونه می‌توان تجهیزاتی را که در معرض حرارت شدید، شوک حرارتی و مواد خورنده قرار دارند، محافظت کرد؟
پاسخ این سؤال در بسیاری از موارد، «جرم نسوز» است. این ماده به ظاهر ساده، نقشی حیاتی در ایمنی، دوام و بهره‌وری تجهیزات صنعتی ایفا می‌کند. بدون جرم نسوز، کوره‌های فولاد، کوره‌های سیمان، راکتورهای پتروشیمی و حتی کوره‌های شیشه‌سازی عملاً چند روز بیشتر دوام نمی‌آوردند.

در این مقاله به بررسی جامع جرم نسوز، انواع آن، کاربردها، ویژگی‌ها و نکات انتخاب و نگهداری آن می‌پردازیم.

---

جرم نسوز چیست؟

جرم نسوز (Refractory Castable) ماده‌ای مهندسی‌شده است که در برابر دماهای بسیار بالا و تغییرات حرارتی ناگهانی مقاومت دارد. این مواد معمولاً از ترکیب یک یا چند ماده معدنی مقاوم به حرارت، مانند آلومینا، سیلیس، منیزیت یا زیرکونیا، به همراه بایندرها (چسباننده‌ها) و افزودنی‌های خاص ساخته می‌شوند.

ویژگی مهم جرم نسوز این است که حتی در دماهای بالای ۱۰۰۰ تا ۱۸۰۰ درجه سانتی‌گراد، خواص مکانیکی و شیمیایی خود را حفظ می‌کند و تغییر شکل یا ذوب نمی‌شود.

جرم‌های نسوز بیشتر به صورت پودری تولید شده و در محل نصب با مقدار مشخصی آب یا افزودنی‌های مایع مخلوط می‌شوند و سپس به شکل مورد نظر در می‌آیند.

---

دسته‌بندی انواع جرم نسوز

۱. بر اساس ترکیب شیمیایی

• جرم نسوز اسیدی
  پایه اصلی آن‌ها سیلیس (SiO₂) است. در برابر سرباره‌ها و گازهای اسیدی مقاومت بالا دارند اما در برابر مواد قلیایی ضعیف‌تر عمل می‌کنند.
  کاربرد: صنایع شیشه، کوره‌های تولید سرامیک، آجرهای سیلیسی.

• جرم نسوز بازی
  ترکیب اصلی این جرم‌ها اکسید منیزیم (MgO) یا منیزیت است. در برابر مواد و سرباره‌های قلیایی مقاومت بالایی دارند.
  کاربرد: کوره‌های فولادسازی، کوره‌های قوس الکتریکی، پاتیل‌های ذوب.

• جرم نسوز خنثی
  عمدتاً از آلومینا، زیرکونیا یا کربن ساخته می‌شوند. مقاومت خوبی هم در برابر محیط‌های اسیدی و هم قلیایی دارند.
  کاربرد: صنایع فولاد، سیمان، پتروشیمی و شیمیایی.

۲. بر اساس ویژگی فیزیکی

• جرم نسوز سنگین: چگالی بالا، مناسب برای نقاطی که مقاومت مکانیکی بالا لازم است.

• جرم نسوز سبک (عایق): چگالی کمتر، هدایت حرارتی پایین، مناسب برای کاهش تلفات انرژی.

۳. بر اساس روش نصب

• جرم ریختنی (Castable): با آب مخلوط شده و در قالب یا محل نصب ریخته می‌شود.

• جرم پلاستیک: حالت خمیری داشته و با کوبیدن نصب می‌شود.

• جرم پاششی (Shotcrete/Gunite): با دستگاه و فشار هوا روی سطح پاشیده می‌شود.

---

ویژگی‌های کلیدی جرم نسوز

یک جرم نسوز مرغوب باید ترکیبی از ویژگی‌های زیر را داشته باشد:

• مقاومت حرارتی بالا: توان تحمل دماهای بالا بدون افت استحکام.

• مقاومت مکانیکی مناسب: تحمل فشار و ضربه مکانیکی در دمای کاری.

• مقاومت در برابر شوک حرارتی: پایداری پس از گرم و سرد شدن سریع.

• پایداری شیمیایی: واکنش‌ناپذیری در برابر گازها و سرباره‌ها.

• چسبندگی مناسب: برای پوشش‌دهی یکنواخت سطوح.

• سهولت نصب و شکل‌دهی: کاهش زمان توقف خطوط تولید.

---

فرآیند تولید جرم نسوز

1. انتخاب مواد اولیه
   بر اساس نوع کاربری (اسیدی، بازی یا خنثی) مواد معدنی اصلی انتخاب می‌شوند.

2. خردایش و دانه‌بندی
   مواد اولیه به اندازه ذرات مناسب آسیاب می‌شوند تا هم پرکنندگی و هم خواص مکانیکی بهینه شود.

3. اختلاط دقیق
   مواد با بایندرها و افزودنی‌های خاص ترکیب می‌شوند. کنترل دقیق نسبت‌ها برای دستیابی به کیفیت ثابت ضروری است.

4. بسته‌بندی
   جرم‌های نسوز معمولاً در کیسه‌های مقاوم در برابر رطوبت و آلودگی بسته‌بندی می‌شوند.

---

کاربردهای صنعتی جرم نسوز

• صنایع فولاد: پوشش داخلی کوره‌های قوس الکتریکی، پاتیل‌ها و نازل‌ها.

• صنایع سیمان: لاینینگ کوره‌های دوار، سیکلون‌ها و پیش‌گرم‌کن‌ها.

• صنایع شیشه: کوره‌های ذوب و مجاری انتقال شیشه مذاب.

• پتروشیمی: راکتورها، بویلرها، هیترها و مشعل‌ها.

• نیروگاه‌ها: دیگ‌های بخار، مشعل‌ها و محفظه‌های احتراق.

• صنایع غیرآهنی: کوره‌های ذوب آلومینیوم، مس، روی و سرب.

---

عوامل مهم در انتخاب جرم نسوز مناسب

1. دمای کاری و حداکثر دمای قابل تحمل.

2. نوع مواد مذاب یا گازها (اسیدی، قلیایی یا خنثی).

3. شدت و تعداد شوک‌های حرارتی.

4. شرایط مکانیکی و فشار وارد بر لاینینگ.

5. میزان و نوع سایش مکانیکی.

6. دسترسی به امکانات نصب و تعمیرات.

---

نگهداری و افزایش عمر جرم نسوز

• نصب صحیح و مطابق دستورالعمل

• پیش‌گرمایش تدریجی برای جلوگیری از ترک‌خوردگی.

• بازرسی دوره‌ای و شناسایی نقاط آسیب‌دیده.

• استفاده از مواد ترمیمی به جای تعویض کامل.

• پرهیز از شوک حرارتی ناگهانی در طول بهره‌برداری.

---

مزایای استفاده از جرم نسوز باکیفیت

• کاهش توقف‌های ناگهانی خط تولید

• افزایش طول عمر تجهیزات

• کاهش مصرف انرژی به دلیل عایق‌کاری بهتر

• بهبود کیفیت محصول نهایی

• کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری در بلندمدت

---

آینده جرم‌های نسوز

با توسعه فناوری، جرم‌های نسوز نوین با ترکیبات نانو، بایندرهای کم‌سیمان (LCC) و بدون سیمان (NCC) و افزودنی‌های ویژه در حال ورود به بازار هستند. این محصولات دوام بالاتر، مقاومت بیشتر در برابر شوک حرارتی و خوردگی شیمیایی و در نهایت عملکرد بهتر در شرایط سخت را ارائه می‌دهند.

صنایع بزرگ به سمت استفاده از جرم‌های نسوز با فرمولاسیون اختصاصی حرکت کرده‌اند که بر اساس شرایط دقیق کاری هر واحد طراحی و تولید می‌شوند.

شرکت سازپاد یکی از مجموعه‌های فعال در زمینه طراحی، تولید و تأمین انواع مواد نسوز، به‌ویژه جرم‌های نسوز ریختنی و عایق است. این شرکت با بهره‌گیری از دانش فنی و تجربه میدانی، محصولات خود را متناسب با نیازهای عملیاتی صنایع مختلف توسعه می‌دهد.

تمرکز سازپاد بر استفاده از مواد اولیه باکیفیت و کنترل دقیق فرآیند تولید، باعث شده محصولات این مجموعه در صنایعی مانند فولاد، سیمان، شیشه، پتروشیمی و نیروگاهی به کار گرفته شوند.

علاوه بر تولید، این شرکت در حوزه مشاوره فنی برای انتخاب جرم نسوز مناسب، ارائه راهکارهای بهینه‌سازی لاینینگ کوره‌ها و پشتیبانی فنی پس از تحویل نیز فعالیت دارد.

رویکرد سازپاد، ترکیب تجربه صنعتی با رویکرد علمی است تا مشتریان بتوانند در کنار دریافت محصول، از دانش فنی و راهکارهای بهینه‌سازی نیز بهره‌مند شوند.

دیوارهای غیر سازه‌ای، به عنوان بخش مهمی از ساختمان‌ها، نقش تعیین‌کننده‌ای در پایداری، ایمنی و دوام ساختمان‌ها دارند. این دیوارها علاوه بر تقسیم‌بندی فضا، در برابر نیروهای جانبی همچون زلزله باید مقاوم باشند تا از آسیب‌های جدی به ساختمان و ساکنان جلوگیری شود. در این زمینه، طراحی و اجرای سیستم وال مش به عنوان نسل جدید وال پست، گام مهمی در ارتقای ایمنی و مقاومت دیوارهای غیر سازه‌ای به شمار می‌آید.

مقدمه‌ای بر وال مش

روش‌های مختلفی برای مقاوم‌سازی دیوارهای غیر سازه‌ای ارائه شده است که از میان آن‌ها، اجرای وال پست به عنوان راهکاری متداول شناخته می‌شود. با این حال، اجرای وال پست دارای معایبی از جمله زمان‌بر بودن، هزینه بالا و نیاز به نیروی متخصص است. وال مش، به عنوان جایگزینی نوین، با استفاده از توری‌های فایبرگلاس و پلاسترهای سیمانی یا گچی، توانسته است بسیاری از این محدودیت‌ها را برطرف کند و در عین حال کارایی بهتری ارائه دهد.

در این روش، توری‌های فایبرگلاس از جنس AR-glass یا E-glass بسته به شرایط محیطی به دیوار متصل شده و با لایه‌ای از پلاستر پوشانده می‌شوند تا دیوار یکپارچگی و استحکام لازم را در برابر نیروهای جانبی به دست آورد.

اصول طراحی وال مش

طراحی وال مش باید بر اساس ضوابط و دستورالعمل‌های معتبر و آیین‌نامه‌ها، به ویژه استاندارد 2800 ایران، صورت گیرد. در این استاندارد، پیوست شش به طور خاص به موضوع مقاوم‌سازی دیوارهای غیر سازه‌ای با استفاده از سیستم وال مش پرداخته است.

طراح باید ضمن بررسی دقیق نقشه‌های معماری و سازه، نوع مش مناسب را تعیین کند. به طور کلی، مش AR-glass برای محیط‌های قلیایی و با مقاومت شیمیایی بالا کاربرد دارد، در حالی که مش E-glass در محیط‌های معمولی اقتصادی‌تر و کارآمد است.

در طراحی، علاوه بر نوع مش، فواصل نصب، شکل شبکه و نحوه اتصال به اعضای قائم سازه باید با دقت تعیین شود تا نهایت مقاومت و ایمنی حاصل شود. همچنین انتخاب مصالح مناسب از جمله پلاسترهای سیمانی یا گچی که بسته به نوع مش استفاده می‌شود، از اهمیت بالایی برخوردار است.

مصالح مورد استفاده در وال مش

وال مش به کمک ترکیبی از مصالح ویژه اجرا می‌شود که هر کدام نقش کلیدی در کارایی سیستم دارند:

مش فایبرگلاس (AR-glass و E-glass): این توری‌ها از الیاف کامپوزیت شیشه‌ای ساخته شده و مقاوم در برابر نیروهای کششی هستند. مقاومت بالای این مش‌ها در برابر خوردگی و شرایط محیطی، طول عمر دیوار را تضمین می‌کند.

پلاستر سیمانی و گچی: پلاستر سیمانی معمولاً در کنار مش‌های AR-glass به دلیل مقاومت بالاتر در محیط‌های قلیایی به کار می‌رود. پلاستر گچی نیز مناسب مش‌های E-glass بوده و علاوه بر مقاومت، خاصیت ضد قارچی و باکتریایی دارد.

نبشی و ناودانی: برای اتصال و مهار مش به اعضای قائم سازه استفاده می‌شود. نحوه اتصال صحیح این پروفیل‌ها تاثیر مستقیم در عملکرد دیوار دارد.

چسب اپوکسی: این ماده به عنوان تثبیت‌کننده و پوشش مقاوم در برابر رطوبت و مواد شیمیایی عمل کرده و از ایجاد ترک و انقباض جلوگیری می‌کند.

مراحل اجرای وال مش

اجرای وال مش نیازمند پیروی از مراحل دقیق زیر است:

دریافت و بررسی نقشه‌ها: مهندسان باید نقشه‌های معماری و سازه را دریافت کرده و ضمن بررسی دقیق، طراحی وال مش را مطابق نیازهای پروژه انجام دهند.

تهیه نقشه‌های اجرایی و دفترچه محاسبات: پس از طراحی اولیه، نقشه‌های اجرایی به همراه محاسبات مربوطه به کارفرما ارائه شده و پس از تایید، عملیات اجرایی آغاز می‌شود.

تأمین مصالح: تهیه مصالح استاندارد و با کیفیت از جمله مش، پلاستر، پروفیل و چسب بر اساس مقادیر مشخص شده در نقشه‌ها انجام می‌گیرد.

آماده‌سازی دیوار: سطح دیوار با پلاستر اولیه (سیمانی یا گچی) آماده می‌شود.

نصب مش فایبرگلاس: مش بر روی دیوار کشیده شده و با چسب اپوکسی یا سایر روش‌های مکانیکی تثبیت می‌شود.

پوشش نهایی: لایه دوم پلاستر روی مش اعمال شده و سطح دیوار صاف و یکدست می‌شود.

اتصال به سازه: استفاده از نبشی و ناودانی برای مهار دیوار به ستون‌ها و تیرهای سازه انجام می‌شود.

بازرسی و کنترل کیفیت: تیم نظارت مهندسی اجرای صحیح، کیفیت مصالح و استاندارد بودن کار را تایید می‌کند.

مزایای استفاده از وال مش

استفاده از سیستم وال مش در مقاوم‌سازی دیوارهای غیر سازه‌ای، مزایای فراوانی دارد که از جمله مهم‌ترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

کاهش هزینه‌ها: حذف مراحل پیچیده‌ای مانند اجرای میلگرد بستر و وادارهای قائم و افقی باعث کاهش هزینه‌های مصالح و نیروی انسانی می‌شود.

کاهش زمان اجرا: اجرای ساده‌تر و سرعت بالاتر نسبت به وال پست سنتی باعث تسریع در فرآیند ساخت و بازسازی می‌شود.

نیاز کمتر به نیروی متخصص: وال مش با تیم‌های نیمه حرفه‌ای نیز قابل اجراست که به کاهش هزینه‌های نیروی کار می‌انجامد.

کاهش بار مرده: استفاده از مصالح سبک‌تر سبب کاهش بار مرده ساختمان و افزایش ایمنی در برابر زلزله می‌شود.

امکان استفاده در ساختمان‌های فاقد وال پست: این سیستم امکان مقاوم‌سازی را در پروژه‌های بازسازی و ساختمان‌های قدیمی فراهم می‌آورد.

برآورد هزینه و زمان اجرای وال مش

هزینه اجرای وال مش وابسته به عوامل متعددی است، از جمله: ابعاد دیوارها، کیفیت مصالح، میزان استفاده از پروفیل‌ها و چسب‌ها، و دستمزد نیروی اجرایی. همچنین اجرای سیستم وال مش به دو صورت نواری و سرتاسری انجام می‌شود که اجرای نواری هزینه و زمان کمتری نسبت به اجرای سرتاسری دارد.

از لحاظ زمانی، وال مش نسبت به وال پست سنتی زمان کمتری برای نصب و اجراء نیاز دارد، به خصوص به دلیل حذف مراحل پیچیده مثل اجرای میلگرد بستر و وادارهای قائم و افقی.

نکات مهم در طراحی و اجرای وال مش

رعایت کامل ضوابط آیین‌نامه‌ای و استاندارد 2800 در تمامی مراحل طراحی و اجرا ضروری است.

استفاده از مصالح مرغوب و با کیفیت در افزایش عمر و کارایی سیستم موثر است.

اجرای صحیح پلاستر کشی و جلوگیری از نفوذ رطوبت و عوامل مخرب محیطی اهمیت زیادی دارد.

کنترل دقیق اتصالات نبشی و ناودانی برای اطمینان از یکپارچگی دیوار بسیار حیاتی است.

نتیجه‌گیری

سیستم وال مش با توجه به مزایای اقتصادی، فنی و اجرایی، به عنوان بهترین جایگزین وال پست‌های سنتی شناخته می‌شود. این روش توانسته است ضمن افزایش سرعت اجرای پروژه، هزینه‌ها را کاهش دهد و ایمنی ساختمان را در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله به طور چشمگیری بهبود بخشد.

طراحان و مهندسان عمران باید توجه ویژه‌ای به اجرای اصولی این سیستم داشته باشند و از مصالح استاندارد و باکیفیت بهره‌گیرند تا از حداکثر مقاومت و دوام دیوارها اطمینان حاصل شود. به همین دلیل، استفاده از خدمات شرکت‌های معتبر مانند سازند که تخصص و تجربه کافی در زمینه طراحی و اجرای وال مش دارند، توصیه می‌شود.

اجرای سیستم وال مش گامی موثر در ارتقای ایمنی و کیفیت سازه‌های مدرن محسوب می‌شود و می‌تواند در کاهش خسارات جانی و مالی ناشی از زلزله نقش بسزایی ایفا کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره طراحی و اجرای سیستم وال مش و سایر خدمات تخصصی مقاوم‌سازی، می‌توانید به وب‌سایت شرکت مقاوم سازی سازند مراجعه کنید.