الاتجاه المتزايد نحو المضخات التي تعمل بمحرك مغناطيسي بدون إغلاق في الشرق الأوسط
كل عام ، يتم إنفاق مليارات الدولارات على المضخات المستخدمة لإدخال المواد الخام في عمليات الإنتاج المختلفة أو نقل السوائل للتخزين أو الشحن إلى المستخدمين النهائيين. تتميز معظم المضخات المستخدمة حاليًا بموانع تسرب ميكانيكية ، والتي تعتبر على نطاق واسع أضعف نقطة في نظام الضخ. عادةً ما تبدأ أكثر من 85 بالمائة من إصلاحات المضخات بفشل مانع التسرب أو المحمل.
بالنسبة للتطبيقات الأكثر خطورة ، تساعد الأختام الميكانيكية المزدوجة على منع التسربات ، لكن صيانتها وإصلاحها باهظ الثمن. غالبًا ما تتطلب نظام دعم يحتاج إلى خزان عازل مضغوط للحفاظ على ضغط أعلى على سائل الحاجز بين مانع التسرب وصندوق حشو المضخة ، بالإضافة إلى أنظمة الأنابيب والتحكم التي تزيد من حجم الانزلاق وعدد الأجزاء التي يجب صيانتها . على الرغم من أن المضخات المزدوجة الميكانيكية محكمة الغلق يجب أن تعمل بشكل موثوق لفترات طويلة من الزمن ، إلا أنها تتطلب صيانة واستبدالًا نهائيًا. قد يكون استبدال الأختام غير مريح ، وتزيد التكاليف الإجمالية بعدة طرق.
عند قياس تكاليف التسرب في تطبيق المعالجة الكيميائية ، فإن نقطة البداية الجيدة هي الإنتاجية المفقودة المرتبطة بالخدمة والإصلاحات. على الرغم من أن المضخات غالبًا ما يتم تركيبها في أزواج ، فإن إخراج المضخة من أجل الصيانة يشكل مخاطر على عملية الإنتاج المستمرة ، خاصة إذا كانت المضخة الاحتياطية تتطور إلى مشاكل مماثلة أثناء صيانة المضخة الأولى. ولعل الأهم هو التأثير الذي يمكن أن تحدثه التسريبات على صحة الموظفين أو السلامة البيئية والعقوبات والمسؤوليات وتكاليف العلاج التي تأتي مع جهود التنظيف الكيميائي.
الصورة 1. يستخدم أحد الأجهزة تقنية الموجات فوق الصوتية لمراقبة سوائل العملية التي تقوم بتشحيم المحامل في مضخة الدفع المغناطيسي غير المانعة للتسرب (الصور مقدمة من سوندين)
لهذه الأسباب ، يقوم عدد متزايد من الشركات في جميع أنحاء الشرق الأوسط بإلقاء نظرة فاحصة على مضخات الدفع المغناطيسية غير المغلقة. كانت تقنية مضخة الدفع المغناطيسية بدون سدادات موجودة منذ ما يقرب من 70 عامًا ، لكنها بدأت الآن فقط في رؤية نمو سريع. بدأت الشركات في التعرف على مزايا مضخة محرك مغناطيسي بدون سدادات من حيث السلامة والموثوقية والصيانة المبسطة والتكاليف الإجمالية المنخفضة. تتوافق العديد من المضخات غير المانعة للتسرب المتوفرة اليوم أيضًا تمامًا مع معايير الصناعة المشار إليها بشكل شائع مثل الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) B73.3 ومعهد البترول الأمريكي (API) 685.
حماية البيئة والسلامة
يتطلب مجمع بتروكيماويات بقيمة 20 مليار دولار في المملكة العربية السعودية مئات المضخات لنقل المواد الأولية إلى مزرعة خزانات ضخمة. يحتاجون أيضًا إلى مضخات أخرى لنقل المواد الأولية إلى تطبيقات معالجة كيميائية مختلفة على أساس يومي.
العديد من سوائل العملية التي يتم نقلها هي مواد مسرطنة (مثل البنزين) ومنتجات قاسية أخرى. يعد ضمان عدم تعرض موظفي الموقع والمجتمع المحيط والبيئة للأذى أولوية لمشغل المحطة. على مدى عدة عقود ، اكتسبت هذه الشركة خبرة واسعة في أنواع مختلفة من المضخات. لقد علمتهم هذه التجربة أن الطريقة الأكثر أمانًا لتجنب تسربات الختم هي ببساطة إزالة الأختام ، لذلك تم دمج مضخات الدفع المغناطيسي غير المختومة في أنظمتها لإجراء العديد من عمليات النقل
عندما تكون الموثوقية واحتواء المنتج غير قابلة للتفاوض
تعتبر شركة النفط الوطنية في الشرق الأوسط التي تنتج البتروكيماويات أيضًا واحدة من أكبر الشركات التي تتبنى مضخات الدفع المغناطيسي بدون سدادات في المنطقة. تعتمد أنشطتهم اليومية على المواد الكيميائية والمواد الكاوية والأحماض والمذيبات عالية القيمة التي تستخدم في العديد من عمليات الإنتاج.
في حين أن المواد الكيميائية المستخدمة ضرورية لعملية الإنتاج ، إلا أنها خطرة وقد تهدد حياة العاملين في الموقع إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح. لهذا السبب ، تفرض الشركات أن تتحمل المضخات المواد شديدة الخطورة مع عدم وجود أي تسرب.
تمتد بعض التطبيقات عبر سلسلة الهيدروكربون الكاملة ، مما يشكل تحديات مختلفة لموانع التسرب. تمكنت مضخات الدفع المغناطيسية الخالية من الختم من التغلب على هذه المشكلات من خلال تصميم غلاف الاحتواء الذي يزيد بشكل كبير من موثوقية المضخة. كانت قذائف الاحتواء السابقة تُصنع في البداية من المعدن ، لكن التقنيات الجديدة تعزز فوائد مضخات الدفع المغناطيسي غير المانعة للتسرب.
غلاف احتواء واحد يلغي الخسائر المغناطيسية وتسخين سائل العملية. هذا يسهل كفاءة أكبر مع تقليل استهلاك الطاقة الذي يتطلبه المحرك. صُممت أحدث قذائف الاحتواء من مواد مسجلة الملكية تم تطويرها في البداية لبناء الطائرات العسكرية. توفر هذه المادة المركبة غير المعدنية مجموعة من الفوائد مثل قوة الشد العالية ودرجة الحرارة تتراوح من 100 درجة مئوية إلى 120 درجة مئوية تحت الصفر. تبخير المنتج في الجزء الخلفي من المضخة. نتيجة لذلك ، يمكن أن تتحمل قذائف الاحتواء قسوة مجموعة واسعة من تطبيقات العمليات.
الكشف عن أعطال المضخات والوقاية منها
تساعد تقنية الاستشعار والمراقبة الجديدة المستخدمة في مضخات الدفع المغناطيسي غير المانعة للتسرب المشغلين على منع أعطال المضخات من خلال تحديدها قبل حدوثها. يستخدم أحد الأجهزة تقنية الموجات فوق الصوتية لمراقبة سوائل العملية التي تقوم بتشحيم المحامل في مضخة محرك مغناطيسي غير مانعة للتسرب ، مما يضمن بقاءها خالية من البخار. إذا تم اكتشاف الغاز في سوائل العملية ، يمكن للتقنية تنبيه المهندسين في الوقت المناسب لاتخاذ إجراءات تصحيحية قبل أن تجف المضخة وتتلف المحامل الداخلية. تتيح واجهة المستخدم البديهية للمهندسين عرض وتحليل البيانات المسجلة.
الصورة 2. غلاف احتواء مركب غير معدني
يمكن أيضًا تعديل هذه التقنية على العديد من مضخات الدفع المغناطيسية الحالية غير المانعة للتسرب ، مما يتيح الكشف المبكر عن البخار ، مما يضمن التهيئة والتنفيس الصحيحين ، وبالتالي إطالة العمر الافتراضي لمضخة القيادة المغناطيسية غير المانعة للتسرب.
تستخدم هذه الشركة الوطنية للنفط والبتروكيماويات حاليًا مضخات دفع مغناطيسية بدون سدادات لمجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك الصودا الكاوية والمياه الحامضة والعطريات والأحماض. يشكل كل من هذه التطبيقات تحديات للمضخات محكمة الغلق ، والتي يمكن التغلب عليها بشكل أفضل من خلال اعتماد تقنية مضخة محرك مغناطيسي بدون سدادات.
الاستثمار في مضخات محرك مغناطيسي بدون سدادات يخفض التكاليف الإجمالية للمشروع
كواحد من مطارات الشرق الأوسط خضع للتوسع ، قام المهندسون والاستشاريون بوضع مواصفات للبنية التحتية للضخ التي ستستخدم لنقل وقود الطائرات داخل وخارج صهاريج التخزين. نظرًا لطبيعة المنتج القابلة للاشتعال ، ودرجات الحرارة المرتفعة في الموقع والمخاطر البيئية المرتبطة بنقل منتج قابل للاشتعال ، فإن خيار مضخة الدفع المغناطيسي غير المحكم أمر منطقي.
بالنسبة لهذا التطبيق ، تم دمج مضخات محرك مغناطيسي غاطسة بدون غلق مباشرة في الخزانات ، التي توضع تحت الأرض ، لحمايتها من حرارة الشمس ولتوفير قدر أكبر من السلامة والأمن. يتم استخدام مضخات دفع مغناطيسية أخرى غير مانعة للتسرب لنقل وقود الطائرات إلى الخزانات وملء صنابير الوقود التي تخدم الطائرات في المطار.
عندما أجرى المهندسون دراسات التكلفة / الفائدة خلال فترة 20 عامًا ، قرروا أن مضخات الدفع المغناطيسي بدون سدادات ستكلف أقل من نصف ما تتطلبه المضخات المزدوجة (مع البنية التحتية الداعمة والتدخل البشري اللازم للصيانة). يمكن أيضًا الاحتفاظ بمخزون قطع الغيار عند الحد الأدنى ، مما ساعد على زيادة خفض الميزانية الإجمالية للمشروع.
يتطلع
في كل عام ، يتم إنفاق مليارات الدولارات على المضخات من جميع الأشكال والأحجام ، ومع ذلك فإن أقل من 5 في المائة من هذه المضخات غير مانعة للتسرب. لماذا هذا هو الحال؟
ربما يتعلق الأمر بالطبيعة المحافظة لصناعات النفط والغاز والبتروكيماويات. ربما يرجع ذلك إلى القصور الذاتي المرتبط بـ"أحدث"التقنيات ، مثل عدد قليل من الشركات ، إن وجدت ، مهتمة بشراء شيء يعتبر مختلفًا تمامًا.
لحسن الحظ ، فإن مضخات الدفع المغناطيسي غير المانعة للتسرب ليست جديدة. لقد كانت موجودة منذ عقود ، وأنشأت بعض أكبر الشركات في العالم سجلات إنجازات طويلة لحل المشكلات الصعبة مع مضخات الدفع المغناطيسية غير المغلقة. لقد وصلت الصناعة أيضًا إلى أفق زمني مدته 30 عامًا حيث يمكن مقارنة تكاليف دورة الحياة الكاملة لمضخات الدفع المغناطيسي غير المغلقة والمضخات محكمة الغلق.