أنبوب UHMWPE
أنبوب UHMWPE:
أنابيب البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي للغاية (UHIMW-PE) هي نوع جديد من الأنابيب البلاستيكية المقاومة للتآكل والصدمات والتآكل، وغير الماصة، وذاتية التشحيم، لذلك فهي تستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات:
1. نقل النفط لمسافات طويلة: نظرًا لتآكل التربة الحمضية القاسية ومياه البحر والمياه المالحة المحيطة بحقول النفط، وتسرب النفط المحتوي على الكبريت، فإن العمر الافتراضي لأنابيب الصلب لا يتجاوز بضعة أشهر في الغالب. كما أن معظم النفط الخام يتميز بلزوجة عالية، مما يسهل ترسبه أثناء النقل، وخاصة في فصل الشتاء. لذا، يجب تزويد خط الأنابيب بنظام تدفئة وطبقة عازلة حراريًا، مما يُحسّن بشكل كبير من كفاءة النقل وعمر خط الأنابيب.
2. أنبوب حقن الملاط: يتطلب هبوط السطح والتشققات الناتجة عن التعدين تحت الأرض حقن مياه المخلفات، وحفر الأرض، وتعزيز الحقن عالي الضغط، وملء مساحة طبقة الفصل، وتخفيف سرعة هبوط السطح والتحكم فيها. يمكن أن يؤدي استخدام الأنبوب المركب إلى تحسين كفاءة النقل والجدوى الاقتصادية للمشروع.
3. الصناعة الكيميائية: نقل المواد شديدة التآكل مثل الأحماض والقلويات القوية، ونقل المحلول الملحي، وملاط الملح، والملح الخام في صناعة المواد الكيميائية الملحية.
4. مشاريع التجريف: مشاريع التجريف مثل الأنهار والبحيرات والموانئ والأرصفة وغيرها من مشاريع التجريف لنقل الرواسب.
5. هندسة المحيطات: نقل مياه البحر في تحلية مياه البحر.
6. الهندسة البلدية: معالجة مياه الصرف الصحي، وإمدادات المياه المنزلية، ونقل الغاز والغاز الطبيعي.
7. أجزاء ميكانيكية متنوعة: يمكن معالجة أنابيب البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي للغاية (UHMW-PE) إلى جلبات محامل، ومحامل انزلاقية، وجلبات، وبكرات، وحشيات، وما إلى ذلك، وهي ليست سهلة التآكل، مما يؤدي إلى استبدال الأجزاء المعدنية الأصلية، وتقليل التكاليف وتحسين العمر الافتراضي.
٨. نقل الحبوب: يتميز هذا النظام بأنه صحي، وغير سام، وعالي السرعة، ولا يتعرض للانسداد، ومقاوم للتآكل، واقتصادي. يمكن تصنيع أنابيب البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMW-PE) وفقًا لمتطلبات المستخدم، مع مراعاة مواصفاتها وضغط التشغيل.
أنابيب تبطين آبار النفط المصنوعة من البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMWPE) هي مادة سبيكة تعتمد على بوليمر عالي الوزن الجزيئي، وتتميز بمقاومة فائقة للتآكل والصدمات، ومقاومة ممتازة للتشقق الناتج عن الإجهاد البيئي، بالإضافة إلى خصائص التشحيم الذاتي الجيدة، ومقاومة الالتصاق، والاستقرار الكيميائي الممتاز، وغيرها من الخصائص الفائقة. يساهم تبطين الأنابيب المقاومة للتآكل بالبولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي في تقليل تآكل قضيب الشفط والجدار الداخلي للأنبوب بشكل ملحوظ، وتحسين مقاومة التآكل للأنبوب والقضيب، وتحسين أداء مقاومة التآكل داخل الأنبوب، مما يقلل بشكل كبير من الأعطال في قاع البئر، ويطيل دورة فحص المضخة وعمر خدمة الأنابيب وقضيب الشفط.
مبدأ العمل:
(1) تعتمد بطانة بئر النفط المصنوعة من البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMWPE) على مبدأ تثبيت قضيب الشفط لضمان عزله عن أنبوب النفط ومنع احتكاكه به. وتشمل هذه التقنية بشكل أساسي: مُركِّز قضيب الشفط المصنوع من النايلون، ووصلة قضيب الشفط الدوارة، وغيرها.
(2) يضمن أنبوب تبطين بئر النفط المصنوع من البولي إيثيلين ذي الوزن الجزيئي العالي جدًا تآكلًا منتظمًا لأنبوب النفط وقضيب الشفط وفقًا لمبدأ الدوران. تشمل هذه التقنية بشكل أساسي: تقنية الأنابيب الدوارة وتقنية قضيب الشفط. يتم تركيب رأس البئر الدوار أثناء التشغيل، وعندما يكون بئر النفط في حالة إنتاج طبيعي، يتم ضمان تغيير سطح التلامس بين القضيب والأنبوب عن طريق تدوير سلسلة أنابيب النفط، مما يطيل عمر خدمة قضيب الأنبوب.
(3) يضمن أنبوب تبطين بئر النفط المصنوع من البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي أن يكون أنبوب النفط وقضيب الشفط في حالة تمدد وفقًا لمبدأ التمدد، مما يقلل من التآكل اللامركزي لقضيب الأنبوب الناتج عن الزحف وعدم الاستقرار. وتشمل هذه التقنية بشكل أساسي: تقنية تثبيت أنبوب النفط، وتقنية ترجيح الجزء السفلي من أنبوب النفط، وتقنية ضخ النفط بواسطة مضخة التغذية الراجعة الهيدروليكية.
(4) تقنية مقاومة التآكل لبطانة آبار النفط المصنوعة من البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي. يتكون زوج مقاومة التآكل لقضيب الشفط من قضيب مصقول مقاوم للتآكل، وجلبة مركزية مقاومة للتآكل، ومفصل مقاوم للانحناء. سطح القضيب المقاوم للتآكل مصقول ومطلي بالكروم، أما الجلبة المركزية المقاومة للتآكل فهي جلبة فولاذية ملساء مبطنة بالنايلون 66 المقوى. بفضل عملية تقليل الاحتكاك بين القضيب المصقول والجلبة المركزية، يكون معامل الاحتكاك منخفضًا جدًا، لذا تُثبّت الجلبة المركزية داخل أنبوب النفط، وينزلق القضيب المصقول المقاوم للتآكل لأعلى ولأسفل داخلها لضمان عدم احتكاك سلسلة قضبان الشفط بأنبوب النفط. وبالتالي، يتحول الاحتكاك والتآكل الناتج عن قضيب الشفط وأنبوب النفط إلى احتكاك وتآكل زوج مقاومة التآكل الخاص بقضيب الشفط نفسه. ينتج عن انخفاض مقاومة التآكل بين القضيب المصقول والجلبة المركزية تآكل أقل، مما يحقق الغرض من منع التآكل اللامركزي لأنبوب القضيب.
ميزات المنتج:
1. تتميز بطانة بئر النفط بمقاومة عالية للتآكل:
يبلغ الوزن الجزيئي لأنابيب البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي جدًا مليوني جزيء أو أكثر، ومؤشر التآكل فيها منخفض، مما يمنحها قدرة عالية على مقاومة الاحتكاك الانزلاقي. وتفوق مقاومتها للتآكل مقاومة الفولاذ السبائكي العادي بمقدار 6.6 أضعاف، ومقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ بمقدار 27.3 ضعفًا. كما تفوق مقاومة الراتنج الفينولي بمقدار 17.9 ضعفًا، ومقاومة النايلون 6 بمقدار 6 أضعاف، ومقاومة البولي إيثيلين بمقدار 4 أضعاف، مما يُحسّن بشكل كبير من عمر خدمة الأنابيب.
2. يتميز غلاف بئر النفط المصنوع من البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) بمقاومة عالية للصدمات:
من بين أنواع البلاستيك الهندسي المتوفرة، تتميز الأنابيب ذات الوزن الجزيئي العالي جدًا بمقاومة عالية للصدمات، بينما تتعرض العديد من المواد الأخرى للتشقق أو الكسر أو التفتت أو الإجهاد السطحي عند تعرضها لانفجارات شديدة أو متكررة. ووفقًا لمعيار GB1843، يخضع هذا المنتج لاختبار صدمة العارضة الكابولية، حيث لا يتعرض لأي ضرر، كما أنه قادر على تحمل الصدمات الخارجية القوية، والأحمال الداخلية الزائدة، وتقلبات الضغط.
3. يتميز غلاف بئر النفط المصنوع من البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) بمقاومة التآكل:
يتميز البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMW-PE) ببنية جزيئية مشبعة، مما يمنحه ثباتًا كيميائيًا عاليًا، فهو غير قابل للتآكل. ويمكن استخدامه في حمض الهيدروكلوريك المركز بتركيز أقل من 80%، كما أنه يتمتع بثبات جيد في حمض الكبريتيك بتركيز أقل من 75% وحمض النيتريك بتركيز أقل من 20%.
4. يتميز غلاف بئر النفط المصنوع من البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) بخاصية التشحيم الذاتي الجيدة:
نظرًا لاحتواء أنبوب البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMWPE) على مواد شمعية، فإنه يتمتع بخاصية التشحيم الذاتي الممتازة. يبلغ معامل الاحتكاك (196 نيوتن، ساعتان) 0.219 ميجا نيوتن/متر فقط (وفقًا للمعيار GB3960). يتفوق أداء الانزلاق الذاتي لهذا المنتج على أداء التشحيم بالزيت في الفولاذ أو النحاس. ويبرز أداء التشحيم الجاف لهذا المنتج بشكل خاص في البيئات القاسية المليئة بالغبار والرواسب، مما يتيح له الحركة بحرية وحماية القطع المتصلة به من التآكل والإجهاد.
5. يتميز غلاف بئر النفط المصنوع من البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) بمقاومة فريدة لدرجات الحرارة المنخفضة:
يتميز أنبوب البولي إيثيلين ذو الوزن الجزيئي العالي للغاية بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة المنخفضة، حيث تبقى مقاومته للصدمات والتآكل ثابتة تقريبًا عند درجة حرارة -269 درجة مئوية. وهو حاليًا البلاستيك الهندسي الوحيد القادر على العمل في درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق. في الوقت نفسه، يتمتع أنبوب البولي إيثيلين ذو الوزن الجزيئي العالي للغاية بقدرة عالية على التكيف مع درجات الحرارة المختلفة، ويمكنه العمل لفترات طويلة في درجات حرارة تتراوح بين -269 درجة مئوية و80 درجة مئوية.
6. بطانة بئر النفط المصنوعة من البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) ليست سهلة التكتل:
بفضل معامل الاحتكاك المنخفض وعدم قطبيته، تتميز أنابيب البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMWPE) بسطح غير لاصق ذي جودة عالية وتشطيب ممتاز. تتراكم الرواسب عادةً على المواد الموجودة في الوسط ذي الرقم الهيدروجيني 9 أو أعلى، بينما لا تتراكم على أنابيب البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي. كما أنها مناسبة جدًا لخطوط الأنابيب المستخدمة في نقل النفط الخام والطين.
7. يتميز غلاف بئر النفط المصنوع من البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) بعمر خدمة طويل:
يحتوي خط أنابيب UHMWPE على عدد قليل من الجينات غير المشبعة في السلسلة الجزيئية، ومقاومة للإجهاد أكبر من 500000 مرة، ومقاومة ممتازة لتشقق الإجهاد البيئي، ومقاومة لتشقق الإجهاد البيئي >4000 ساعة، أي أكثر من ضعف مقاومة PE100، ويمكن استخدامه مدفونًا لمدة 50 عامًا تقريبًا، ولا يزال يحتفظ بأكثر من 70٪ من خصائصه الميكانيكية.
8. بطانة بئر النفط المصنوعة من البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي سهلة التركيب:
يبلغ طول وحدة أنبوب البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMW-PE) ثُمن وزن أنبوب الصلب، مما يُسهّل عمليات التحميل والتفريغ والنقل والتركيب، ويُقلّل من الجهد المبذول. يتميز أنبوب UHMW-PE بمقاومته العالية للتقادم، حيث لا يتأثر بمرور الوقت حتى بعد 50 عامًا. يُمكن تركيبه فوق سطح الأرض أو دفنه تحتها. سواءً تم لحامه أو تركيبه باستخدام الفلنجات، فهو آمن وموثوق وسريع وسهل التركيب، ومقاوم للتآكل، وموفر للعمالة، مما يُجسّد مزايا استخدام أنابيب UHMWPE في توفير الطاقة وحماية البيئة والاقتصاد والكفاءة.
9. خصائص أخرى لبطانة بئر النفط المصنوعة من البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE):
تتميز أنابيب UHMWPE أيضًا بخصائص رائعة مثل امتصاص الطاقة، وامتصاص الضوضاء، ومقاومة الكهرباء الساكنة، والقدرة على حجب الإلكترونات، وعدم امتصاصها، وانخفاض كثافتها النوعية، وسهولة تشكيلها، وإمكانية تلوينها.
نطاق التطبيق:
1. آبار إنتاج النفط: وهي مناسبة لآبار النفط التي تعاني من التآكل الجزئي، والتآكل الشمعي، والتآكل الشديد، وارتفاع معدل فشل قضبان الشفط، وترسبات أنابيب النفط.
2. بئر حقن المياه: مناسب لآبار حقن المياه التي تعاني من تآكل شديد وترسبات كلسية.
3. أنبوب التوصيل: يمكن استخدام أنبوب الزيت القديم الذي يعاني من تآكل شديد وتلف جزئي غير مناسب للاستخدام في البئر كأنبوب زيت بعد تبطينه.
4. آبار الغاز المسببة للتآكل: مناسبة لآبار الغاز المتآكلة بفعل غازات H2S و CO2.
5. آبار النفط البحرية: يمكن أن يؤدي العمر الطويل إلى تقليل تكلفة إنتاج النفط البحري.











