In-depth analysis of mud tanks from the three aspects of technology, function and materials

خزان الطين هو نوع من معدات الحاويات لتخزين ومعالجة وتجهيز الطين، ويُستخدم على نطاق واسع في حفر النفط والغاز والاستكشاف الجيولوجي. تُستخدم خزانات الطين عادةً مع معدات التحكم في المواد الصلبة لتخزين وخلط الطين. في العديد من المجالات، مثل حفر النفط والإنشاءات بدون خنادق، تلعب خزانات الطين دورًا أساسيًا في نظام تدوير الطين.

一.التصميم الهيكلي المتنوع خزانات الطين

1.خزان مربع: الخزان المربع هو الشكل الأكثر شيوعًا للهياكل، ويكون قاعه مربعًا أو مستطيلًا. يتميز هذا النوع من الهياكل بثباته القوي وسهولة تصنيعه ونقله. في سيناريوهات التشغيل واسعة النطاق، مثل حفر النفط، تُمكّن الخزانات المربعة من إنشاء نظام تدوير طين بسرعة بفضل تصميم وإنتاج موحدين.

2.الخزانات على شكل حرف U (القاع المستدير): على شكل حرف U خزانات الطينخزانات القاع المستدير، والمعروفة أيضًا باسم الخزانات ذات القاع المستدير، تتميز بقاع مستدير على شكل حرف U. يُسهّل هذا التصميم الفريد توزيع الملاط وتصريفه بشكل متساوٍ. عند تدفق الملاط في الخزان، يُقلّل القاع المستدير من المساحة الفارغة في قاع الخزان، مما يجعل تدفق الملاط أكثر سلاسةً ويقلل من احتمالية ترسبه. في بعض العمليات التي تتطلب جودة عالية من الطين، مثل البناء الأفقي الاتجاهي، يُمكن للخزان على شكل حرف U ضمان استقرار أداء الطين بشكل أفضل وتقليل مشكلة تدهوره الناتج عن الترسيب، مما يُحسّن دقة البناء ونسبة نجاحه.

3.الخزانات الدائرية أو البيضاوية: تُستخدم الخزانات ذات القيعان المستديرة أو البيضاوية عادةً في أنظمة تخزين ومناولة الملاط الأكبر حجمًا. يتميز الشكل الدائري أو البيضاوي بقدرة أفضل على تحمل ضغط الطين في الداخل، ويوفر ثباتًا أكبر أثناء التخزين بكميات كبيرة.

4. مثبت على مركبة (مثبت على مقطورة) خزانات الطين:خزانات الطين المركبة على المركبات، تُركّب على مقطورة عالية الحركة. وهي مناسبة لجميع أنواع بيئات البناء الميدانية، ويمكنها متابعة فريق البناء بسرعة. عند تنفيذ أعمال بناء غير حفرية، مثل مد الأنابيب في المناطق الجبلية أو النائية ذات حركة المرور المزدحمة وأماكن العمل المتفرقة، يمكن لخزان الطين المركب على المركبات نقل الملاط بسهولة إلى موقع البناء، وتوفير دعم الملاط في الوقت المناسب للبناء، مما يُحسّن بشكل كبير من مرونة وكفاءة البناء.

2. وظائف ووظائف خزانات الطين

1. وظيفة تخزين الطين

تخزين الطين: الوظيفة الأساسية لخزان الطين هي تخزين الطين لضمان توافره بكميات كافية أثناء الحفر أو الإنشاء. في عمليات حفر النفط، يكون استهلاك الطين هائلاً نظرًا لعمق البئر وتعقيد التكوين وعوامل أخرى. لذا، يجب تزويد خزانات الطين بكميات كبيرة منه لتلبية احتياجات ساعات العمل الطويلة والمتواصلة.

موازنة حجم الطين: أثناء بدء الحفر وخفضه، يتغير حجم الطين في البئر. عند بدء الحفر، يُرفع أنبوب الحفر من البئر، فيتدفق الطين من البئر إلى خزان الطين، مما يزيد حجمه. عند خفض الحفر، يُخفض أنبوب الحفر إلى البئر، مما يُضغط على الطين داخل البئر، مما يُقلل حجمه. يُوازن خزان الطين هذا التغير في الحجم بفعالية، ويضمن التشغيل المستقر لنظام تدوير الطين بأكمله.

2. وظيفة معالجة الطين

فصل الجسيمات في الطور الصلب: من خلال معدات التحكم في المواد الصلبة المدمجة في الخزان، خزان الطين قادر على فصل جزيئات الطور الصلب في الطين تدريجيًا. تُعد هذه العملية مهمة لتحسين جودة الطين، وحماية معدات الحفر، والحد من التلوث البيئي.

ضبط أداء الطين: يُمكن لنظام الخلط والمزج المُجهز في خزان الطين ضبط أداء الطين. أثناء عملية الحفر، ووفقًا لظروف التكوين المختلفة ومتطلبات عملية الحفر، من الضروري ضبط كثافة الطين ولزوجته ومعدل فقدان الماء وغيرها من معايير الأداء باستمرار. يُمكن لنظام خلط خزان الطين إضافة مُختلف الإضافات وعوامل الترجيح بدقة وفقًا للاحتياجات الفعلية، وضبط أداء الطين بسرعة لتلبية احتياجات عمليات الحفر.

3. اختيار مادة الخزان

1. مادة الفولاذ الكربوني: يُعد الفولاذ الكربوني من المواد الشائعة الاستخدام في تصنيع هياكل خزانات الطين. يتميز الفولاذ الكربوني بقوة عالية ومتانة عالية، مما يُلبي متطلبات معظم خزانات الطين. كما أن تكلفته منخفضة نسبيًا، وسهل المعالجة واللحام، ويُستخدم على نطاق واسع في حفر النفط والصناعات الأخرى، ولكنه عرضة للتآكل.

2.مواد الفولاذ منخفضة السبائك: لتحسين مقاومة التآكل للخزان، يتم اختيار بعض خزانات الطين المحتوية على الكروم والنيكل وعناصر أخرى من مواد الفولاذ منخفض السبائك. تُشكل هذه العناصر السبائكية طبقة كثيفة من أكسيد الحديد على سطح الفولاذ، مما يمنع تآكل المواد المسببة للتآكل بفعالية، ويعزز مقاومة الفولاذ للتآكل.

3.مواد الفولاذ المقاوم للصدأ:يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة ممتازة للتآكل والأكسدة، كما يتميز بجمالية عالية. في بعض الحالات، تتطلب خزانات الطين أداءً عاليًا للغاية، مثل معالجة الأغذية والأدوية وغيرها من الصناعات، وتخزين ومعالجة الملاط، ويُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ في تصنيع هذه الخزانات. في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأدوية، لضمان عدم تلويث الملاط للبيئة والمنتجات، تلبي خزانات الطين المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ هذه المتطلبات الصارمة.

العوامل المؤثرة في اختيار المواد

1.استخدام البيئة: استخدام خزان الطين البيئة عامل مهم يؤثر على اختيار المواد. في الحفر البري، إذا كانت جودة التربة والمياه في منطقة التشغيل أقل تآكلًا للخزان، ولم تتغير درجة الحرارة المحيطة كثيرًا، يمكن لمادة الفولاذ الكربوني تلبية متطلبات الاستخدام بعد المعالجة المناسبة المضادة للتآكل. ومع ذلك، في البيئة البحرية، نظرًا لارتفاع ملوحة مياه البحر ورطوبتها العالية وقدرتها العالية على التآكل، من الضروري استخدام فولاذ منخفض السبائك أو فولاذ مقاوم للصدأ يتمتع بمقاومة عالية للتآكل. في المناطق الباردة، يجب أن تتمتع المادة أيضًا بمتانة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة لمنع الكسر الهش في البيئات منخفضة الحرارة.

2.خصائص الطين: تلعب طبيعة الطين، بما في ذلك الحموضة والقلوية ومحتوى المواد الصلبة وقابلية التآكل، دورًا رئيسيًا في اختيار مواد الخزان. إذا كان الملاط حمضيًا أو قلويًا، وله خصائص تآكل قوية، فيجب اختيار مواد مقاومة للتآكل الحمضي والقلوي. في بعض مشاريع التعدين، يحتوي الملاط على عدد كبير من المواد الحمضية، وفي هذه الحالة يكون الفولاذ المقاوم للصدأ أو المعالجة الخاصة المضادة للتآكل للمادة أكثر ملاءمة. كما يؤثر محتوى وصلابة جزيئات الطور الصلب في الملاط أيضًا على اختيار المادة. إذا احتوى الملاط على عدد كبير من جزيئات الطور الصلب الصلبة، فسيؤدي دوران الملاط إلى تآكل أكبر على جدار الخزان، لذا يجب اختيار مواد جيدة مقاومة للتآكل، أو زيادة مقاومة التآكل داخل الخزان.

五.حماية المواد والصيانة

1. طلاء مضاد للتآكل: بغض النظر عن المواد المستخدمة في تصنيع خزانات الطين، يُعد الطلاء المضاد للتآكل أحد الإجراءات الوقائية الشائعة. يُمكن للطلاء المضاد للتآكل أن يُشكل طبقة واقية على سطح الخزان، مما يعزل الوسط وملامسة مادة الخزان، ويبطئ معدل التآكل. من الطلاءات المضادة للتآكل الشائعة الاستخدام طلاء الإيبوكسي وطلاء البولي يوريثان وما إلى ذلك. قبل وضع الطلاء المضاد للتآكل، يجب معالجة سطح الخزان مسبقًا بدقة، مثل إزالة الترسبات والزيوت، وما إلى ذلك، لضمان التصاق الطلاء بسطح الخزان. بالنسبة لخزانات الطين المصنوعة من الفولاذ الكربوني، في ظل الظروف العامة، يُمكن لطلاء طبقتين من برايمر الإيبوكسي وطبقة واحدة من طبقة البولي يوريثان العلوية أن يُطيل عمر الخزان بشكل فعال. كما يُعد الفحص والصيانة الدورية للطلاء المضاد للتآكل، وإصلاح الطلاء التالف في الوقت المناسب، من الإجراءات المهمة لضمان تأثيره المضاد للتآكل.

2. تكنولوجيا التبطين: في بعض الحالات التي تتطلب مقاومة عالية جدًا للتآكل، تُستخدم تقنية حماية بطانة الخزان. يمكن استخدام مادة البطانة من المطاط أو البلاستيك، وما إلى ذلك. تتميز البطانة المطاطية بمرونة جيدة ومقاومة جيدة للتآكل، ويمكنها مقاومة الملاط بفعالية في الوسائط المسببة للتآكل الحمضي والقلوي. تتميز البطانة البلاستيكية، مثل البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP)، وغيرها، بثبات كيميائي ممتاز ومقاومة ممتازة للتآكل. في خزانات تخزين الملاط في الصناعة الكيميائية، تُستخدم البطانة المطاطية أو البلاستيكية غالبًا لتحسين مقاومة الخزان للتآكل. تُعد جودة بناء البطانة أمرًا بالغ الأهمية للتأثير الوقائي، وتتطلب فريق بناء محترفًا لتنفيذ البناء وفقًا لمتطلبات عملية صارمة، لضمان ملاءمة البطانة وجسم الخزان بإحكام، دون فقاعات أو شقوق.

3. الاختبار والصيانة الدورية: لضمان التشغيل الآمن والموثوق لخزان الطين، يُعدّ الفحص والصيانة الدورية أمرًا بالغ الأهمية. يُجرى فحص دوري لمظهر الخزان للتأكد من عدم وجود تآكل أو تشوه أو شقوق أو أي عيوب أخرى. بالنسبة للخزانات ذات الطلاء أو البطانة المضادة للتآكل، يُرجى التحقق من وجود أي كسر أو تقشير في الطلاء أو البطانة وما إلى ذلك. بناءً على نتائج الفحص، يُوضع خطة الصيانة المناسبة، ويُصلح ويُعالج أي مشاكل في الوقت المناسب. كما تُعدّ الصيانة الدورية وإصلاح المعدات المساعدة لخزان الطين، مثل أجهزة الخلط والصمامات وخطوط الأنابيب، لضمان التشغيل الطبيعي للمعدات، حلقة وصل مهمة لحماية الأداء العام لخزان الطين.

باعتبارها المعدات الأساسية لنظام تداول الطين، فإن الميزات والوظائف الفنية لـ خزان الطين يؤثر هذا بشكل مباشر على كفاءة وجودة وسلامة حفر النفط والإنشاءات غير الحفرية وغيرها من العمليات. بفضل التصميم الهيكلي المتنوع، والوحدات النمطية المتقدمة، وتكنولوجيا التحكم الذكي، بالإضافة إلى تقنية التحكم والخلط الفعالة للمواد الصلبة، يتكيف خزان الطين مع مختلف بيئات التشغيل ومتطلبات العمليات. عند اختيار مواد الخزان، من الضروري مراعاة استخدام البيئة، وطبيعة الملاط، والتكلفة، واللوائح والمعايير، وعوامل أخرى، واختيار المادة المناسبة، واتخاذ تدابير حماية وصيانة فعالة لضمان التشغيل المستقر طويل الأمد لخزان الطين.