تُعدّ خزانات الطين من المعدات الرئيسية لتخزين ومعالجة ونقل الطين، وتلعب دورًا لا غنى عنه في المجال الصناعي. فهي قادرة على تخزين كميات كبيرة من الطين، مما يضمن استمرارية العمليات ذات الصلة. في حفر النفط، في حال عدم وجود خزان طين كافٍ، فإن انقطاع إمدادات الطين سيُجبر على إيقاف أعمال الحفر، مما يُؤخر الجدول الزمني، وقد يُسبب تلفًا لمعدات الحفر. كما يُمكن لخزان الطين إجراء معالجة أولية للطين، مثل منع ترسب الطين وتصلبه من خلال نظام الخلط، مما يُحافظ على تجانس الطين باستمرار، ويضمن أداءً مستقرًا. وبمساعدة معدات تنقية الطين، تُزيل الشوائب والجسيمات الصلبة في الطين، مما يُحسّن جودته، وبالتالي يُعزز كفاءة وجودة التشغيل. في بناء أساسات المباني، يُلبي الطين المُنقّى متطلبات حفر أكوام الردم والعمليات الأخرى بشكل أفضل، ويضمن استقرار أساسات الأكوام وقدرتها على التحمل.
一.صناعة استخراج النفط والغاز
تُعد صناعة استخراج النفط والغاز واحدة من أكثر المجالات استخدامًا وأهميةً خزان الطين، والتي تلعب دورًا محوريًا لا يمكن الاستغناء عنه في عمليات مثل حفر النفط واستكشاف الغاز الطبيعي.
1. حفر النفط: ضمان عمليات حفر سلسة
في عملية حفر النفط، يكون خزان الطين مسؤولاً عن تخزين الطين وتنقيته وتوزيعه. يتطلب حفر النفط عادةً استمراريةً، مما يتطلب توفير كمية كافية من الطين. يتميز خزان الطين بسعة كبيرة، ويمكنه تخزين كميات كبيرة من الطين لتلبية احتياجات الحفر لفترات طويلة. وقد زُوّد خزان الطين بمجموعة من معدات تنقية الطين المتطورة، مثل الغربال الهزاز، وجهاز إزالة الرمل، وجهاز إزالة الطين، وغيرها. يستخدم الغربال الهزاز مبدأ الاهتزاز لغربلة جزيئات الصخور الكبيرة في الطين؛ بينما يزيل جهاز إزالة الرمل جزيئات الرمل في الطين بقوة الطرد المركزي؛ بينما يزيل جهاز إزالة الطين جزيئات الطين الدقيقة. بفضل العمل المنسق لمعدات التنقية هذه، يمكن تقليل محتوى الطور الصلب في الطين بفعالية، والحفاظ على كثافته ولزوجته ومؤشرات فقدان الماء وغيرها من مؤشرات الأداء، مما يلبي متطلبات عملية الحفر، ويحسن كفاءة الحفر، ويقلل في الوقت نفسه من تلوث البيئة.
يُتيح خزان الطين أيضًا إعادة تدوير الطين. يُعاد ضخ الطين المُنقّى إلى فوهة بئر الحفر عبر مضخات الطين للمشاركة في عمليات الحفر مجددًا، مُشكّلًا بذلك نظامًا متكاملًا لإعادة تدوير الطين. لا يقتصر دور هذه العملية على توفير تكاليف مواد الطين وتقليل التأثير البيئي فحسب، بل تُحسّن أيضًا كفاءة استخدام الموارد.
2. استكشاف الغاز الطبيعي: تسهيل تطوير موارد الغاز الطبيعي
عادةً ما تواجه عمليات استكشاف الغاز الطبيعي ظروفًا جيولوجية معقدة ومتطلبات تشغيلية خاصة. بالمقارنة مع حفر النفط، قد تكون ظروف العمق والضغط في آبار استكشاف الغاز الطبيعي أكثر تطلبًا، كما أن متطلبات أداء الطين أعلى. يجب أن يتمتع خزان الطين بعزل أفضل ومقاومة أفضل للضغط لتخزين ومعالجة الطين بما يلبي هذه المتطلبات الخاصة. في بعض آبار استكشاف الغاز الطبيعي فائقة العمق، قد يصل الضغط في قاع البئر إلى عشرات الميجا باسكال. يجب أن يكون خزان الطين مصنوعًا من فولاذ عالي القوة، وأن يخضع لاختبارات ضغط دقيقة لضمان عدم حدوث تسرب أو تشوه تحت الضغط العالي، مما يضمن التخزين الآمن وإعادة تدوير الطين.
في عملية استكشاف الغاز الطبيعي، ونظرًا لخصائص الصخور في خزان الغاز الطبيعي وتعقيد البنية الجيولوجية، يكون جدار البئر عرضة للانهيار ومشاكل أخرى. يدخل الطين الموجود في خزان الطين إلى البئر عبر الدورة الدموية، ويشكل طبقة من كعكة الطين على جدار البئر، والتي تلعب دورًا في دعم جدار البئر ومنع الانهيار. يمكن لكثافة الطين ولزوجته المناسبتين أن يوازن ضغط التكوين بشكل فعال ويضمن استقرار البئر. على سبيل المثال، في استكشاف الغاز الصخري، تتميز تكوينات الصخر الزيتي بنفاذية منخفضة وهشاشة عالية، مما يجعلها عرضة لعدم استقرار جدار البئر. يتم تكوين الطين ذي الخصائص المناسبة من خلال خزان الطين، والذي يمكن أن يشكل كعكة طينية كثيفة على جدار بئر الصخر الزيتي، مما يمنع بشكل فعال تشقق الصخر الزيتي وانهياره، ويضمن سلامة عمليات الاستكشاف.
ثالثا.التعدين
1.التعدين المعدني: تحسين الكفاءة والجودة
في عملية تعدين المعادن، نظرًا لأن حجم تعدين المعادن كبير عادةً، فإن كمية الطين المنتجة يوميًا يمكن أن تصل إلى مئات الأمتار المكعبة أو حتى أكثر، ووظيفة التخزين ذات السعة الكبيرة خزان الطين ويمكن ضمان تخزين الملاط بشكل صحيح، لتجنب التلوث البيئي وإهدار الموارد بسبب نقص التخزين.
خزان الطين مُجهز بمعدات فصل عالية الكفاءة، تُفصل المكونات المعدنية بفعالية عن الشوائب الأخرى في الملاط. من خلال العمل المُنسق للغربال الهزاز، والجهاز الإعصاري، وغيرها من المعدات، يُمكن غربلة جزيئات الخام من الملاط، ثم استخلاص المكونات المعدنية من الخام من خلال التعويم والفصل المغناطيسي وغيرها من العمليات. في هذه العملية، يلعب نظام الخلط في خزان الطين دورًا مساعدًا مهمًا، حيث يُحافظ على حالة الملاط موحدة، مما يضمن عمل معدات الفصل بثبات ويُحسّن كفاءتها.
ثالثا.التعدين غير المعدني: تلبية احتياجات التعدين المختلفة
في مجال التعدين غير المعدني، يجب تحديد التطبيقات المستهدفة وفقًا لخصائص المعادن غير المعدنية المختلفة. على سبيل المثال، في تعدين الفحم، تُستخدم عادةً إجراءات رذاذ الماء وإغلاق الملاط لمنع غبار الفحم ومنع تدفق الغاز، مما ينتج عنه كمية كبيرة من الطين. تُستخدم خزانات الطين بشكل أساسي لتخزين ومعالجة هذه الطين في تعدين الفحم. نظرًا لبيئة منجم الفحم المعقدة، يجب أن تتمتع خزانات الطين بمقاومة جيدة للتآكل والاستقرار. عادةً ما تُصنع الخزانات من مواد خاصة مضادة للتآكل لمقاومة تآكل المواد الكيميائية المختلفة في الملاط؛ وفي الوقت نفسه، يُراعى في التصميم الهيكلي عامل الاستقرار بشكل كامل لضمان عدم حدوث ظروف أرضية معقدة بسبب الميل أو الانهيار.
三.بناء أساسات المباني
1.بناء أساسات الأكوام
في حالة بناء الأكوام المثقوبة، تبدأ مهمة حفر ثقوب الأكوام في الأساس بواسطة جهاز الحفر، وفي هذه العملية، يتولى خزان الطين مسؤولية تخزين كمية كبيرة من الطين وتوصيله إلى ثقوب الحفر عبر نظام تدوير الطين. للطين وظائف مهمة عديدة، إذ يُشكل طبقة من الطين حول جدار الحفرة، ويحميه، ويمنع انهياره بسبب ضغط التربة والمياه الجوفية أثناء عملية الحفر.
يمكن للطين أيضًا تعليق الخبث، وفي عملية الحفر، سيتم خلط تربة قطع لقمة الحفر الناتجة عن الخبث بالطين، مع تدفق دورة الطين، يتم حمل الخبث إلى الأرض، وبالتالي ضمان نظافة قاع الحفرة، بحيث يمكن لقمة الحفر الاستمرار في قطع التربة بفعالية، وتحسين كفاءة الحفر. يمكن للطين أيضًا أن يلعب دورًا في التبريد والتشحيم لقمة الحفر. أثناء عملية الحفر، سيولد الاحتكاك بين لقمة الحفر وجسم التربة الكثير من الحرارة، وإذا لم يتم تبريده في الوقت المناسب، فستستمر درجة حرارة لقمة الحفر في الارتفاع، مما لا يقلل فقط من عمر خدمة لقمة الحفر، ولكن قد يؤثر أيضًا على جودة الحفر. يمكن لدوران الطين أن يزيل هذه الحرارة، وفي الوقت نفسه يقلل من مقاومة الاحتكاك بين لقمة الحفر وجدار الحفرة، مما يجعل عملية الحفر أكثر سلاسة.
2. بناء جدار الحجاب الحاجز
عادةً ما يعتمد بناء جدار الحجاب الحاجز على عملية حفر خندق جدار الاحتفاظ الطيني. أولاً، تُستخدم آلة الحفر لحفر خندق طويل وضيق في الأرض على طول موقع الجدار المحدد مسبقًا. أثناء عملية الحفر، يُنقل الطين الموجود في خزان الطين إلى الخندق لتشكيل جدار الاحتفاظ الطيني. يوازن الضغط الساكن للطين الضغط الجانبي للتربة في جدار الخندق، ويمنع الجدار من الانهيار.
ال خزان الطين يمكن أيضًا توفير ملاط عالي الجودة لبناء جدار الحجاب الحاجز لضمان جودة تكوين الخندق. أثناء عملية البناء، يجب تدوير الطين في خزان الطين وتنقيته باستمرار لإزالة الشوائب وجزيئات الطور الصلب، والحفاظ على استقرار أداء الطين. من خلال الغربال الاهتزازي، تعمل أجهزة إزالة الرمل والطين وغيرها من معدات تنقية الطين معًا، مما يقلل بشكل فعال من محتوى الرمل ومحتوى الطور الصلب في الطين، ويحسن لزوجته وكثافته، مما يوفر طينًا عالي الجودة لبناء خندق جدار الحجاب الحاجز.
四.سمعالجة مياه الصرف الصحي
في عملية الإنتاج الصناعي، تتولد كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي المحتوية على ملوثات متنوعة، يحتوي الكثير منها على كميات كبيرة من المواد الصلبة العالقة والمعادن الثقيلة والمواد العضوية، وغيرها. إذا تم تصريف هذه الملوثات مباشرةً دون معالجة فعالة، فإنها تُسبب تلوثًا خطيرًا للتربة والماء والهواء، وتُشكل خطرًا على البيئة وصحة الإنسان. يتولى خزان الطين في معالجة مياه الصرف الصناعي المهمة الرئيسية المتمثلة في المعالجة الأولية والتخزين، مما يوفر الظروف اللازمة للمعالجة العميقة اللاحقة. في صناعة الطلاء الكهربائي، على سبيل المثال، عادةً ما تحتوي مياه الصرف الناتجة عن الطلاء الكهربائي على تركيز عالٍ من أيونات المعادن الثقيلة، مثل الكروم والنيكل والنحاس والزنك، وغيرها. تتميز هذه الأيونات بسمية عالية وصعوبة تحللها. يجمع خزان الطين مياه الصرف الناتجة عن الطلاء الكهربائي ويخزنها أولًا، ثم يفصلها عن مياه الصرف بإضافة مواد كيميائية، مثل المُرَشِّبات والمُرَسِّبات، بحيث تتفاعل أيونات المعادن الثقيلة في مياه الصرف كيميائيًا مع المواد الكيميائية وتُشكِّل موادًا مُرَسَّبة.
في الصناعة الكيميائية، تتميز مياه الصرف الناتجة أثناء عملية الإنتاج بتركيبة أكثر تعقيدًا، وقد تحتوي على كميات كبيرة من المواد العضوية، والمواد الحمضية والقلوية، وغيرها، بالإضافة إلى أيونات المعادن الثقيلة. في معالجة مياه الصرف الكيميائية، يجب أن يعتمد اختيار خزان الطين على تركيب وطبيعة مياه الصرف المحددة، باستخدام طرق معالجة مختلفة. بالنسبة لمياه الصرف الكيميائية التي تحتوي على تركيزات عالية من المواد العضوية، يمكن استخدام خزان الطين لتحليل المواد العضوية إلى مواد غير ضارة عن طريق إضافة سلالات ميكروبية والاستفادة من التأثير الأيضي للكائنات الدقيقة. يوفر خزان الطين بيئة معيشية مناسبة للكائنات الدقيقة، مما يسمح لها بالتكاثر في مياه الصرف، وبالتالي تحليل المواد العضوية بكفاءة.
باعتبارها من المعدات التي تلعب دورًا محوريًا في العديد من الصناعات، فإن آفاق التطوير المستقبلية لخزانات الطين مليئة بالفرص والتحديات. ومع التقدم المستمر في العلوم والتكنولوجيا، والطلب المتزايد على الإنتاج الفعال والصديق للبيئة والذكي في مختلف الصناعات، ستدخل خزانات الطين مرحلة جديدة من التطور من حيث الابتكار التكنولوجي وتوسيع نطاق التطبيقات.