مزایای کامپوزیت در صنعت نفت

صنایع نفت، گاز و پتروشیمی به شدت در سده گذشته بر تمامی جوانب بشری سایه افکنده است. با استفاده از مواد حاصله و مشتقات نفتی، بشر توانسته است در تقریبا تمامی زمینه های وابسته به زندگی پیشرفت کند. بنابراین صنایع نفت، گاز و پتروشیمی به عنوان یک صنعت مادر شناخته می شود که دیگر صنایع بدان کاملا وابستگی دارند. در نتیجه طراحی، ساخت و نگهداری صنایع مذکور برای بشریت و علی الخصوص کشورهای دارنده این صنعت بسیار حائز اهمیت است. با گذشت زمان نحوه ساخت و نگهداری صنایع مرتبط با نفت، گاز و پتروشیمی تغییر کرده است و برای رفع مشکلات گذشته و کاهش هزینه های سربار بسیار تلاش شده است. در کنار رفع مشکلات، افزایش بهره وری نیز از نکاتی است که نباید از بالا بردن آن غافل شد. همانگونه که اشاره شد مشکلاتی در هر دوره وجود داشته است که دست اندر کاران صنایع نفت و گاز به دنبال حل کردن آن با استفاده از علم روز و اساتید دانشگاهی و آکادمیک بوده اند. یکی از علم های نوین که تقریبا در تمامی نقاط یک پالایشگاه یا پتروشیمی می تواند بکارگیری شود، کامپوزیت ها با زمینه های مختلف است. در ادامه به برخی از کاربردهای کامپوزیت ها در صنایع نفت و گاز پرداخته شده است.

لوله ها

در ابتدای آغاز صنایع نفت و گاز به دلیل وجود تنها لوله های فلزی، از این نوع لوله ها در خطوط فرآیندی و انتقالی استفاده شده است و تاکنون نیز ادامه داشته است. اما این نوع لوله مشکلات متعددی مانند خوردگی، ساییدگی و هزینه بالای نگهداری دارد. با استفاده از مواد کامپوزیتی و پیشرفت در ساخت قطعات کامپوزیتی، امروزه از لوله های GRP در بسیاری از کشورها و سایت های نفتی استفاده می شود. این نوع لوله از زمینه پلیمری و الیاف که معمولا شیشه است، ساخته می­ شود و تشکیل یک کامپوزیت به شکل لوله می دهند. با استفاده از این نوع لوله که در برابر خوردگی و سایش بسیار از لوله های فلزی مقاوم تر است، عمر سرویس دهی بالا برده شده است.

مخازن

مخازن از مهمترین بخش های یک سایت نفتی است. مخازن مختلف با هدف های متفاوت و جنس های متنوع در صنایع نفت و گاز بکارگیری می شوند که قاعدتا مشکلات مخصوص به خود را دارند. از کامپوزیت ها در دو دسته بندی می توان استفاده کرد تا به عنوان قسمت و یا کل یک مخزن شناخته شود. اولیت قسمت، ساخت مخازن است. در این قسمت کل بدنه و اتصالات و یا بخشی از آنها مانند مخازن فلز-کامپوزیت، از کامپوزیت تشکیل شده است که بنابر کاربرد آنها مشخص می گردند. به عنوان مثال، اگر مخزنی در معرض اسید با غلظت بالا باشد، بهتر است که کل سازه مخزن از کامپوزیت ضد خوردگی در نظر گرفته شود. ترمیم و تقویت مخازن قسمت بعدی کاربرد کامپوزیت در مخازن است. بسیاری از مخازن از فلز ساخته شده اند و به سبب خاصیت خورندگی سیالات هیدروکربوری دچار کاهش ضخامت شده اند که اگر با روش های سنتی تقویت شوند بسیار هزینه بر خواهد بود. در حال حاضر با استفاده از کامپوزیت و لایه چینی آنها، در برابر اسیدیته سیالات، مخازن کاملا محافظت می شوند و تا حدود زیادی استحکام از دست رفته مخزن احیا خواهد شد. شرکت فراسطح زرفام در این زمینه اقدامات بسیار زیادی را انجام داده و سوابق موفق متعددی را دارا می باشد.

قطعات حرارتی

این قطعات دارای زمینه سرامیکی هستند که با نانو مواد و یا ماکرومواد تقویت شده اند. به دلیل خاصیت تحمل حرارتی بسیار بالای این نوع از کامپوزیت ها، در مناطقی که دمای بالا دارند مانند بویلر از این نوع از کامپوزیت ها استفاده می شود. همچنین از کامپوزیت های فلزی در ساخت توربین و کمپرسورها به خصوص در پره های آنها به وفور استفاده می شود.

تعمیرات و نگهداری

اشاره گردیده است که اکثر قطعات و وسایل مورد استفاده مانند لوله ها، مخازن و دیگر موارد مشابه که در صنایع نفت و گاز استفاده می شود از انواع فلز و آلیاژهای فلزی ساخته شده است. شرایط کاری و تنش های وارده مختلف باعث تخریب و عدم کارایی مناسب آنها در مدار می شود. در روش های قدیمی که در به بار آوردن هزینه های زیاد موثر هستند، معمولا تعویض قطعه یا تعمیراتی که نیاز به از مدار خارج کردن قطعه را دارد توصیه خواهد شد. اما با استفاده از کامپوزیت های متنوع می توان بدون از خط خارج کردن تجهیز معمولا آن را تعمیر کرد و به حالت اولیه بازگرداند. در لوله هایی که دچار نشتی هستند با توجه به سیال داخلی آن کامپوزیت تعمیری مشخص خواهد شد و بر روی لوله اعمال خواهد شد. در تعمیر مخازن بتنی نیز پس از بررسی های اولیه، با استفاده از بتن های پلیمری-کامپوزیتی و لایه های کامپوزیتی سازگار با سیال داخل مخزن می توان آن را به صورت کامل و برای سالیان متمادی استفاده کرد.

موارد فوق که به آنها اشاره شده است، مواردی هستند که سالانه هزینه های بسیار زیادی بر بخش نفت، گاز و پتروشیمی وارد می آورند که با استفاده از مواد کامپوزیت، هزینه ها به شدت کاهش خواهد یافت و هدر رفت منابع مالی، زمانی و متریالی به حداقل می رسد. در کنار نگهداشت منابع، افزایش عمر سرویس دهی و عدم آلودگی های محیط زیستی ناشی از نشتی ها و دیگر اتفاقات مشابه از مزایای استفاده از کامپوزیت هاست.

شرکت فراسطح زرفام با تکیه بر سالیان زیاد تجربه و علم جاری در این مجموعه، تمامی موارد فوق را در سایت های مختلف نفتی کشور به عناوین مختلف پروژ انجام داده است. در مبحث ساخت تجهیزات و یا تعمیر آنها به وسیله مواد کامپوزیتی، مهمترین بخش، طراحی مراحل و مواد مورد نیاز است. این مرحله آنچنان مهم است که در تمامی مراحل اجرایی و کاربرد نهایی کامپوزیت اعمالی کاملا اثرگذار است. به همین منظور شرکت فراسطح زرفام یک واحد طراحی و تحقیق و توسعه که از نیروهای تحصیلکرده این زمینه کاری هستند، تشکیل داده که از مراحل طراحی و اجرا کاملا اطمینان حاصل کند. با توجه به کلیت مباحث مطروحه در شرکت فراسطح زرفام، پروژه های انجام شده در طول زمان عملکرد خود بهترین بازدهی را داشته اند.