Use of Foam Metal in the Instrumentation at Ash Dumps

Authors

  • Natalya V. Kruk
  • Pavel A. Rastovtsev

DOI:

https://doi.org/10.24160/1993-6982-2025-6-91-97

Keywords:

ash dump, ash and slag waste, filtration, water-ash pulp, foam metal

Abstract

The possibility of using foam metals as filters in the water intake part of ash dump instrumentation (piezometers, observation wells, etc.) is studied. The environment into which such equipment is installed is diverse in nature. The average chemical composition of ash and slag of Irsha-Borodino coal during its combustion at the Krasnoyarsk combined heat and power plants, and the average characteristics of the chemical composition of ash and slag pulp, and clarified water from a clarified water pool are considered. To determine the effect of this environment on foam metal, the latter was placed in water-ash pulp for one year, after which studies were carried out. The foam metal microstructure was studied using the scanning electron microscopy method, which makes it possible to study simultaneously the size and shape of grains, the distribution of grains and phases by size, and to determine the phase composition and the distribution of chemical elements over its area and over the area of the sample being studied. The elemental composition of the phases was determined by energy dispersive microanalysis using an energy dispersive spectrometer. Foam metal has demonstrated good corrosion resistance and preservation of pore sizes without having been fouled with ash and poorly soluble calcium compounds, which is a basis for recommendations of using it in the instrumentation at ash dumps.

Author Biographies

Natalya V. Kruk

Ph.D. (Techn.), Assistant Professor of Polytechnic Institute, Siberian Federal University, e-mail: nkruk@sfu-kras.ru

Pavel A. Rastovtsev

Ph.D.-student of Polytechnic Institute, Siberian Federal University, e-mail: prastovcev@sfu-kras.ru

References

1. Абрамов А.И. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций. М.: Изд-во МЭИ, 2001.

2. Зверева В.П., Крупская Л.Т. Оценка влияния золоотвалов теплоэлектростанций на объекты окружающей среды (на юге Дальнего Востока) // Экологическая химия. 2012. № 21(4). С. 225—233.

3. Кондратьев В.Г., Наквасина Н.Ю. Проблемы организации мониторинга геологической среды в районе размещения золоотвала Читинской ТЭЦ-1 // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № S17. С. 180—183.

4. Крук Н.В., Растовцев П.А. Применение пенометаллов в пьезометрах // Известия высших учебных заведений. Серия «Строительство». 2022. № 4(760). С. 109—118.

5. Кузнецов Г.И., Балацкая Н.В., Озерский Д.А. Влияние водопроницаемости золошлаков на фильтрацию из золоотвала // Экология и промышленность России. 2015. Т. 19. № 1. С. 60—64.

6. Кутепова Н.А. и др. Изучение отложений золоотвалов ТЭЦ в связи с инженерной подготовкой территорий для строительства // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2008. № 1. С. 14—28.

7. Низаметдинов Ф.К., Бесимбаева О.Г., Ожигин С.Г., Родина Е.Н. Инструментальные наблюдения за состоянием насыпных ограждающих дамб // Труды Карагандинского техн. ун-та им. Абылкаса Сагинова. 2002. № 1. С. 35—38.

8. Пат. № 2787745 РФ. Пьезометр гидротехнического сооружения / Крук Н.В., Растовцев П.А. // Бюл. изобрет. 2023. № 2.

9. Пат. № 2816452 РФ. Фильтр пьезометра гидротехнического сооружения / Крук Н.В., Растовцев П.А. // Бюл. изобрет. 2024. № 10.

10. СП 58.13330.2019. Гидротехнические сооружения. Основные положения.

11. Шишелова Т.Н., Самусева М.Н. Мониторинг золоотвалов ТЭЦ и пути снижения их негативного влияния на окружающую среду // Успехи современного естествознания. 2005. № 9. С. 65—66.

---

Для цитирования: Крук Н.В., Растовцев П.А. Использование пенометалла в контрольно-измерительной аппаратуре золоотвалов // Вестник МЭИ. 2025. № 6. С. 91—97. DOI: 10.24160/1993-6982-2025-6-91-97

---

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

#

1. Abramov A.I. Povyshenie Ekologicheskoy Bezopasnosti Teplovykh Elektrostantsiy. M.: Izd-vo MEI, 2001. (in Russian).

2. Zvereva V.P., Krupskaya L.T. Otsenka Vliyaniya Zolootvalov Teploelektrostantsiy na Ob'ekty Okruzhayushchey Sredy (na Yuge Dal'nego Vostoka). Ekologicheskaya Khimiya. 2012;21(4):225—233. (in Russian).

3. Kondrat'ev V.G., Nakvasina N.Yu. Problemy Organizatsii Monitoringa Geologicheskoy Sredy v Rayone Razmeshcheniya Zolootvala Chitinskoy TETs-1. Gornyy Informatsionno-analiticheskiy Byulleten'. 2009;S17:180—183. (in Russian).

4. Kruk N.V., Rastovtsev P.A. Primenenie Penometallov v P'ezometrakh. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Seriya «Stroitel'stvo». 2022;4(760):109—118. (in Russian).

5. Kuznetsov G.I., Balatskaya N.V., Ozerskiy D.A. Vliyanie Vodopronitsaemosti Zoloshlakov na Fil'tratsiyu iz Zolootvala. Ekologiya i Promyshlennost' Rossii. 2015;19;1:60—64. (in Russian).

6. Kutepova N.A. i dr. Izuchenie Otlozheniy Zolootvalov TETs v Svyazi s Inzhenernoy Podgotovkoy Territoriy dlya Stroitel'stva. Geoekologiya. Inzhenernaya Geologiya, Gidrogeologiya, Geokriologiya. 2008;1:14—28. (in Russian).

7. Nizametdinov F.K., Besimbaeva O.G., Ozhigin S.G., Rodina E.N. Instrumental'nye Nablyudeniya za Sostoyaniem Nasypnykh Ograzhdayushchikh Damb. Trudy Karagandinskogo Tekhn. Un-ta Im. Abylkasa Saginova. 2002;1:35—38. (in Russian).

8. Pat. № 2787745 RF. P'ezometr Gidrotekhnicheskogo Sooruzheniya. Kruk N.V., Rastovtsev P.A. Byul. Izobret. 2023;2. (in Russian).

9. Pat. № 2816452 RF. Fil'tr P'ezometra Gidrotekhnicheskogo Sooruzheniya. Kruk N.V., Rastovtsev P.A. Byul. Izobret. 2024;10. (in Russian).

10. SP 58.13330.2019. Gidrotekhnicheskie Sooruzheniya. Osnovnye Polozheniya. (in Russian).

11. Shishelova T.N., Samuseva M.N. Monitoring Zolootvalov TETs i Puti Snizheniya Ikh Negativnogo Vliyaniya na Okruzhayushchuyu Sredu. Uspekhi Sovremennogo Estestvoznaniya. 2005;9:65—66. (in Russian)

---

For citation: Kruk N.V., Rastovtsev P.A. Use of Foam Metal in the Instrumentation at Ash Dumps. Bulletin of MPEI. 2025;6:91—97. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2025-6-91-97

---

Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest

Published

2025-12-26

Issue

Section

Energy Systems and Complexes (2.4.5)