تجهیزات مورد استفاده در تجهیزات پتروشیمی
شامل مخزنها، انواع مبدلها، پمپها، ژنراتورها، سانتریفوژها، شیرهای کنترل، برجها، فشار شکن ها و … میباشند که استفاده و تهیه هر کدام نیازمند تحقیقات علمی فراون است، زیرا اغلب این تجهیزات پتروشیمی در تماس با مواد شیمیایی با خواص اسیدی و یا بازی مختلفی هستند و چگالی متفاوت مواد و قابلیت اشتعال و نیاز به عایق بودن تجهیزات بسیار جدی و ضروری است.
حرارت بالا در بسیاری از نقاط سیستمهای تبدیلی و افزودن کاتالیزگرهای مختلف سبب میشود تا شیرآلات صنعتی و مخازن با فشاری بسیار زیاد رو به رو شده و خوردگی و آسیب به بدنهها را سبب شود، از این رو لازم است در مدتهایی مشخص تجهیزات پالایشگاهها توسط اپراتورها پاکسازی و یا در صورت نیاز تعویض گردد.
همواره مهمترین بخش تجهیزات پتروشیمی، راکتورهای آن است که محلی برای تبدیل مواد خام به مواد ثانویه است که با واکنشهای شدید و حتی انفجارهایی همراه است و نقش عظیم راکتور هدایت و کنترل آثار مخرب این واکنشهای شیمیایی و به نتیجه رساندن آنهاست. برجهای خنک کننده نیز در برخی فعالیتهای شیمیایی که حرارت بسیار زیادی تولید میکند، نقش بسزایی در کم کردن حرارت مجموعه از طریق بخار آب و یا هوای خشک دارد.
در این میان نباید نقش بسیار مهم مخزنها را به عنوان یکی از تجهیزات پتروشیمی نادیده گرفت، این ابزار و تجهیزات در جهت ذخیره مواد پتروشیمی مورد استفاده قرار میگیرند که خود نیز به دو دسته هستند، مخازن تحت فشار و مخازن ذخیرهای، که مخازن تحت فشار وظیفه نگهداری از مواد پتروشیمی حساس در دما و فشار مورد نظر مهندسین را دارد.
شیرآلات صنعتی نیز که بیشترین حجم از تجهیزات پتروشیمی را شامل میشوند که نگهداری و مراقبت بسیار بالایی لازم دارند زیرا آسیبپذیرترین بخش این مجموعه هستند، بخصوص در محل اتصالات صنعتی و شیرهای کنترل که لازم است به صورت دورهای مورد بازدید و در صورت نیاز تعویض قرار گیرند.
نکات مهم در رابطه با تجهیزات پتروشیمی
کشورهایی که در این زمینه دارای رتبههای علمی هستند و جایگاه ویژهای دارند با در اختیار گرفتن منابع انرژی به صورت خام، آنها را تبدیل به مواد اولیه در بسیاری از صنایع میکنند و از این رو تولیدات صنعتی که ارزش افزوده فراوانی خواهند داشت جایگزین مواد خام نفتی میشوند. اما ساخت مجموعههای بزرگ پتروشیمی نیازمند در اختیار داشتن و تامین تجهیزات پیشرفته و پیچیده است که توسط شرکتهایی در سراسر جهان تولید میشود و امروزه ایران نیز توانایی بومی سازی برخی از این تجهیزات پتروشیمی را کسب کرده است. برای احداث کارخانههای بزرگ پتروشیمی نیاز به تجهیزات پتروشیمی بسیاری است که هر یک از این تجهیزات به سرمایهگذاری بالایی احتیاج دارد. در هر صورت ورود به این بخش که در دستهبندی صنایع بزرگ و پتروشیمی قرار میگیرد، برگشت مالی بسیار بالایی خواهد داشت. از اینرو شرکتهای بزرگ تولیدکننده تجهیزات صنعتی علاقهمند هستند که در کشورهای نفتخیز سرمایهگذاری کنند و با ساخت پالایشگاهها و کارخانههای عظیم تبدیل مواد نفتی، به سودهای کلان دست پیدا کنند.
برخی از تجهیزات پتروشیمی روز عبارتاند از:
ژنراتورها، سانتریفوژها، شیرهای کنترل، برجهای خنککن صنعتی، فشارشکنها، شیرآلات صنعتی، مخزنها، انواع مبدلها، پمپها و … که تماماً در دستهبندی اتصالات صنعتی قرار میگیرند. هر کدام از این تجهیزات در بخش خاصی به کار گرفته میشوند و عمل متفاوتی را انجام میدهند که در نهایت با مجموعهسازی و احداث کارخانههای صنعتی مواد خام اولیه نفتی تبدیل به مواد اولیه پتروشیمی برای تولیدات در سایر بخشهای صنعتی میشوند. استفاده و ساخت هر کدام از این تجهیزات نیازمند تحقیقات علمی فراون است، زیرا اغلب این تجهیزات پتروشیمی در تماس با مواد شیمیایی گوناگون با خواص اسیدی و یا بازی مختلفی هستند و چگالی متفاوت مواد و قابلیت اشتعال آنها و نیاز به عایق بودن تجهیزات بسیار جدی و ضروری است.
در واقع درجهبندی کیفی هر یک از این تجهیزات و اتصالات صنعتی بر اساس کارایی آنها در مواجهه با مواد گوناگون نفتی تعیین میشود. نکتهای که وجود دارد این است که برخی از این تجهیزات پتروشیمی به دلیل اینکه در مواجهه و تماس مستقیم با مواد اسیدی و کاتالیزگرهای مختلف هستند ممکن است به مرور زمان دچار خوردگی و فرسایش شوند. از این رو اپراتورهای صنعتی وظیفه دارند تا در بازههای زمانی مشخص تمامی تجهیزات نفت و گاز را کنترل کنند و در صورت نیاز آنها را تعمیر یا تعویض نمایند. مخزن ها نیز از جمله تجهیزات صنعتی هستند که پروسهای کاملاً مجزا و متفاوت برای تولید آنها وجود دارد. مخازن صنعتی به دو دسته مخزنهای تحت فشار و مخازن ذخیرهای تقسیم میشوند. مخزنهای تحت فشار وظیفه دارند تا مواد و تولیدات شیمیایی را در دما و فشار مورد نظر طراحان نگهداری کنند.
کاربردهای تجهیزات پتروشیمی و یا نفت و گاز
فراوردههای نفتی امروزه علاوه بر استفادههای قبلی خود در زمینههایی مانند سوخت وسائط نقلیه، روغن موتور و سایر موارد در تولید بسیاری دیگر از قطعات مورد نیاز ساخت خودروها، نقش مهمی دارند. همچنین از فراوردههای نفتی برای تامین سوخت موشکهای هدایت شونده، سفینههای ماهوارهبر و گاها در ساخت قطعات داخلی آنها بهکار میرود. برای استفاده از فراوردهها نیاز است که تجهیزات نفت و گاز مخصوص این حوزه بهکارگیری شود.
تقسیمبندی تجهیزات گاز
تجهیزات گاز به دو دسته کلی تجهیزات ثابت و تجهیزات دوار تقسیم بندی میشوند. تجهیزات ثابت به آن دسته از تجهیزات گاز گفته میشود که هیچ گونه حرکتی از خود ندارد و مواردی مانند وسلها و کانترها جز این دسته از تجهیزات هستند. این نوع از تجهیزات فقط بر اساس تأثیر عوامل بیرونی مانند فشار داخلی و خارجی، وزن، انقباض، انبساط و تنشهای حرارتی قرار دارند. این تجهیزات نقطه مقابل تجهیزات دوار هستند و هیچ گونه عامل یا قسمت متحرکی در آنها وجود ندارد.
اما تجهیزات دوار به وسایلی گفته میشود که با سرعتهای مختلف یا در حالتهای مختلفی مانند رفت و برگشتی عمل میکنند. پمپها، توربینها و کمپرسورها نمونههایی از تجهیزات گاز دوار محسوب میشوند. فرایند نصب، تنظیمات و بهرهبرداری از تجهیزات دوار بسیار حساس است و در تمامی مراحل کار باید تمامی دستورالعملها به دقت و به صورت منظم اجرا گردد.
انواع تجهیزات دوار
پمپ
یکی از تجهیزات دوار پمپ است. پمپ به دستگاهی اطلاق میشود که انرﮊی مکانیکی را از عامل خارجی دریافت کرده و به سیالی که از آن عبور میکند، منتقل میسازد.
کمپرسور
کمپرسور نوع دوم تجهیزات دوار است که یکی از وظایف آن فشرده کردن سیالات میباشد. کاربرد دیگر کمپرسورها فشرده کردن هوا و ارسال آن به سمت قسمتهای احتراقی است.
توربین
توربینها دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام نقش و وظیقه خاص خود را دارند. توربین گاز، توربین بخار، توربین بادی و توربین آبی پرکاربردترین نوع توربینها در تجهیزات گاز و صنایع پتروشیمی هستند.
توربین گاز نیز یک ماشین دوار می باشد که با انرژی گاز هایی که در فرایند احتراق ایجاد می گردند کار می کند. توربینها دارای یک کمپرسور برای فشرده سازی هوا، محفظهای برای احتراق که انرژی این احتراق از مخلوط کردن هوا با سوخت ایجاد میگردد و در نهایت یک توربین برای تبدیل انرژی گازهای داغ شده و فشرده سازی آنها برای تبدیل انرژی مکانیکی میباشد.