يتزايد انتشار استخدام تقنية التكسية البلازمية في صناعة البترول، ويرجع ذلك أساسًا إلى قدرتها على تحسين مقاومة التآكل والتآكل ومقاومة درجات الحرارة العالية للمعدات، مما يُطيل عمرها الافتراضي ويُقلل تكاليف الصيانة. وفيما يلي بعض التطبيقات الرئيسية لتقنية التكسية البلازمية في صناعة البترول:
1. حماية معدات حفر النفط
أثناء عملية حفر النفط، تتعرض معدات مثل رؤوس الحفر وأنابيب الحفر وأدوات الحفر لضغط عالٍ ودرجات حرارة عالية وظروف جيولوجية معقدة، مما يُعرّضها لتآكل وتعب شديدين. بفضل تقنية التكسية البلازمية، يُمكن طلاء سطح هذه المعدات بطبقة من سبيكة مقاومة للتآكل والتآكل، مما يُحسّن بشكل كبير من قدرتها على مقاومة التآكل. مثال:
● رؤوس حفر النفط
1.مثقاب ثلاثي المخروط
مثقاب ثلاثي المخروط هو نوع شائع من مثقاب القطع الدوارة، يتكون من ثلاثة أسنان مخروطية دوارة، مسننة أو كربيدية على سطحها. مبدأ عمله هو تدوير الأسنان ولفها، بحيث تقوم الأسنان على سطحها بقطع الأرض وضغطها وطحنها.
2. مثقاب PDC
إن مثقاب PDC هو مثقاب يستخدم مركب الماس متعدد البلورات (PDC)، وهو عبارة عن ماس متعدد البلورات صناعي (صلب للغاية ومقاوم للتآكل) ممزوج بمصفوفة من سبيكة التنغستن، كعنصر قطع. ينكسر مثقاب PDC مباشرة في الأرض بواسطة عنصر قطع ثابت.
تكون رؤوس الحفر الزيتية عرضة للتآكل تحت الاحتكاك العالي، ويمكن للكربيد المغطى أن يطيل عمر خدمتها بشكل فعال.
●أجزاء مضخة الطين
قطع غيار مضخة الطين كروس هيد
مضخة الطين هي المُعدة الرئيسية المستخدمة لنقل سائل الحفر (الطين) في عمليات حفر النفط، ويُعدّ رأس التقاطع أحد الملحقات المهمة لنقل ونقل الطاقة في مضخة الطين. يتمثل دوره الرئيسي في تحويل الحركة الدورانية لعمود المرفق في مضخة الطين إلى حركة خطية ترددية للمكبس، مما يُمكّنه من ضخّ الطين. لذلك، يلعب رأس التقاطع دورًا محوريًا في ناقل الحركة الميكانيكي في مضخة الطين، مما يؤثر بشكل مباشر على كفاءة تشغيلها وموثوقيتها.
تعتبر ظروف عمل مضخات الطين قاسية، مع تأثيرات تآكل وتآكل قوية، ويمكن للكسوة البلازمية تحسين مقاومتها للتآكل والتآكل.
2. حماية خط أنابيب النفط من التآكل
عند تشغيل خط أنابيب النفط لفترات طويلة، فإنه يتعرض للتآكل والاحتكاك الناتج عن السوائل، وخاصةً في البيئة البحرية أو الغازات الحمضية، وتكون مشكلة التآكل خطيرة للغاية. يوفر الكسوة البلازمية طبقة من الطلاءات المقاومة للتآكل، مثل سبائك النيكل والكوبالت، للجدران الداخلية والخارجية لخط الأنابيب، مما يقلل بشكل كبير من تآكله، ويطيل عمره الافتراضي، ويقلل من تكلفة الصيانة والاستبدال.
3. حماية الصمام والمضخة
تُستخدم الصمامات والمضخات في صناعة البترول على نطاق واسع لنقل السوائل والتحكم فيها، وهي عرضة للتآكل والتلف نتيجة ملامستها للغازات المسببة للتآكل أو السوائل التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون وغازات أخرى مسببة للتآكل. يمكن للتغليف البلازمي أن يُشكل طبقات مقاومة للتآكل والتلف على أسطح إحكام الصمامات والمكونات الرئيسية للمضخات، مما يُحسّن من موثوقية هذه الأجهزة. أمثلة:
2. صمام البوابة
يمكن أن تعمل الكسوة البلازمية على تحسين مقاومة التآكل والتآكل لسطحها المختوم.
●أعمدة المضخة والمروحات
المكرهات
يمكن لطلاء الاندماج من الكربيد الأسمنتي أن يبطئ عملية التآكل والتلف بشكل فعال.
4. تقوية سطح معدات استخلاص النفط
أثناء استخراج النفط، تتعرض المعدات لاحتكاك متكرر ببيئة الآبار النفطية، وخاصةً في ظروف آبار الرمل أو الماء أو الآبار التي تحتوي على الأحماض، مما يُشكل مشكلةً خطيرةً لتآكل وتآكل المعدات. تُستخدم تقنية التغليف البلازمي لتقوية أسطح قضبان إنتاج النفط، والأنابيب، ومضخات الضخ، وغيرها من المعدات، مما يُحسّن بشكل كبير من مقاومتها للتآكل والتآكل. خاصةً في آبار النفط الثقيل أو آبار النفط عالية الحرارة، يُمكن اختيار مواد التغليف البلازمي بدقة لمعالجة التآكل والتآكل الناتجين عن درجات الحرارة العالية.
5. منع التآكل في البيئة البحرية
خلال عمليات حفر وإنتاج النفط البحري، تتعرض المعدات لرطوبة عالية وبيئة بحرية مالحة لفترات طويلة، مما يجعلها أكثر عرضة للتآكل. ويمكن لتقنية التغليف البلازمي أن تُحسّن بشكل كبير مقاومة التآكل الناتج عن مياه البحر من خلال تطبيق طلاءات مقاومة للتآكل على سطح المعدات، وخاصةً معدات رؤوس الآبار البحرية وأنابيب النفط وغيرها من المعدات الرئيسية للمنصات البحرية، مما يُحسّن موثوقيتها بشكل كبير.
6. حماية من درجات الحرارة العالية
في عملية تكرير البترول، يجب تشغيل العديد من المعدات في بيئات ذات درجات حرارة عالية، ويمكن للطلاء المقاوم لدرجات الحرارة العالية أن يمنع الأكسدة الحرارية والتآكل الناتج عنها بفعالية. على سبيل المثال، تكون المفاعلات والمبادلات الحرارية وغيرها من المعدات في المصافي عرضة لتلف المواد بسبب درجات الحرارة العالية، ويمكن إضافة طلاءات مثل سبائك النيكل والكوبالت عن طريق التغليف البلازمي لتحسين مقاومة المعدات لدرجات الحرارة العالية.
7. إصلاح وإعادة تصنيع المعدات
يمكن إصلاح تآكل وتآكل معدات البترول الناتج عن الاستخدام طويل الأمد باستخدام الكسوة البلازمية. لا يقتصر هذا على استعادة حجم وشكل المعدات فحسب، بل يُحسّن أيضًا خصائص سطحها لضمان استمرارها في الخدمة. على سبيل المثال، يمكن إصلاح المكونات الرئيسية، مثل أغطية المضخات وأجسام الصمامات، باستخدام الكسوة البلازمية، مما يُجنّب الحاجة إلى استبدالها بالكامل ويُخفّض تكاليف الصيانة.
تلخيص
تقنية الكسوة البلازميةيُحسّن بفعالية عمر الخدمة وموثوقية المعدات الرئيسية في صناعة البترول من خلال تطبيق طلاءات مقاومة للتآكل والتآكل ودرجات الحرارة العالية عليها. ويُستخدم على نطاق واسع في حفر النفط وإنتاجه ونقله وتكريره، وغيرها من جوانب صناعة النفط، مما يُساعد شركات النفط على تحسين الكفاءة الاقتصادية وخفض تكاليف صيانة المعدات.
وقت النشر: ١٥ أكتوبر ٢٠٢٤