استخدام الصمامات في صناعة تكرير النفط

تلعب الصمامات دورًا محوريًا في صناعة تكرير النفط، إذ تُعدّ أساسيةً لمعالجة النفط الخام، وتكرير المنتجات، والتخزين، والنقل، والأنظمة المساعدة. وتؤثر بشكل مباشر على سلامة الإنتاج، وكفاءته، والامتثال للمعايير البيئية. فيما يلي التطبيقات الرئيسية والخصائص التقنية للصمامات في تكرير النفط:

1. المعالجة المسبقة للنفط الخام والتقطير

التطبيقات: إزالة الأملاح، والتجفيف، ووحدات التقطير الجوي/التفريغي.

أنواع الصمامات:

صمامات البوابة والصمامات الكروية: لعزل وتنظيم التدفق في خطوط أنابيب النفط الخام.

صمامات الكرة: إغلاق سريع في خطوط النفط الخام عالية الضغط (مثل تغذية خطوط الأنابيب البحرية).

صمامات تخفيض الضغط: للحفاظ على توازن الضغط في أعمدة التقطير التفريغي.

المتطلبات الفنية: مقاومة للتآكل (H₂S، كلوريدات)، وتحمّل درجات الحرارة العالية (حتى 400 درجة مئوية فأكثر).

2. التكسير التحفيزي(FCC) والمعالجة الهيدروجينية

التطبيقات: تكسير الزيت الثقيل، تدوير المحفز، إزالة الكبريت بالهيدروجين (HDS).

أنواع الصمامات: 

صمامات الفراشة عالية الحرارة: لخطوط نقل المحفز (تتطلب بطانة مقاومة للتآكل).

صمامات الانزلاق/صمامات السدادة: للتحكم في تدفق المحفز في وحدات التكسير التحفيزي (FCC) (مقاومة لدرجات الحرارة العالية والتآكل).

صمامات كروية بزاوية عالية الضغط: أنظمة تغذية لمفاعلات المعالجة الهيدروجينية (ضغط يتراوح بين 15 و20 ميجا باسكال).

متطلبات خاصة: تصميم مضاد للتكويك، مواد مقاومة للهيدروجين (مثل سبائك Inconel).

3. تكرير وفصل المنتجات

التطبيقات: إزالة الكبريت، نزع النتروجين، استخلاص المواد العطرية.

أنواع الصمامات:

صمامات كروية محكمة الغلق: تمنع تسرب المواد السامة (مثل البنزين).

صمامات فراشة ثلاثية الإزاحة: خطوط أنابيب هيدروكربونية خفيفة (متطلب عدم التسرب).

صمامات التحكم: تنظيم دقيق لدرجة الحرارة/الضغط في أعمدة التجزئة (باستخدام مواضع ذكية).

4. أنظمة التخزين والنقل

التطبيقات: مستودعات خزانات المنتجات، محطات التحميل والتفريغ، نقل الأنابيب.

أنواع الصمامات:

صمامات الكرة API 6D: عزل الخط الرئيسي في خطوط الأنابيب الطويلة (تصميم كامل الثقب).

صمامات التحميل السفلي: أنظمة تحميل السكك الحديدية/الشاحنات (تصميم مضاد للكهرباء الساكنة).

صمامات الإغلاق الطارئ (ESD): إغلاق سريع عند اكتشاف التسرب (مرتبطة بأنظمة السلامة).

5. أنظمة المرافق والبيئة

التطبيقات: شبكات البخار، مياه التبريد، معالجة غازات العادم (مثل استعادة الكبريت).

أنواع الصمامات: 

مصائد البخار: لتصريف المكثفات من خطوط البخار.

الصمامات المبطنة (مثل PTFE): لمعالجة المياه الحمضية (مقاومة للتآكل بغازات HF).

صمامات التهوية: لتنظيم غازات المداخن (مقاومة لدرجات الحرارة العالية والغبار).

التحديات والابتكارات التقنية

الظروف القاسية: 

درجات الحرارة/الضغط العالي (مثل صمامات المعالجة الهيدروجينية المطابقة لمعيار ASME B16.34).

مقاومة الكبريت (مطابقة لمعيار NACE MR0175).

الترقيات الذكية: 

صمامات مزودة بأجهزة استشعار للمراقبة الفورية (الموقع، التسرب).

التكامل مع نظام التحكم الموزع (DCS) للتحكم عن بُعد.

الامتثال لمعايير السلامة البيئية: 

معايير الانبعاثات المنخفضة (شهادة ISO 15848-1).

تصميمات مقاومة للحريق (معتمدة من API 607/6FA).

مواد متطورة:

تشطيبات مطلية بالسيراميك (مقاومة للتآكل من 3 إلى 5 أضعاف).

أجسام صمامات مركبة (خفيفة الوزن ومقاومة للتآكل).

الأعطال الشائعة والتركيز على الصيانة

التكويك/الانسداد: التنظيف المنتظم في وحدات التفحيم.

عطل في مانع التسرب: مراقبة مانعات تسرب المنفاخ في خطوط استخلاص الكبريت.

تآكل التآكل: استبدال الأجزاء الداخلية في صمامات التكسير التحفيزي المائع كل عامين.

يجب أن يُراعي اختيار الصمام معايير العملية (الضغط، درجة الحرارة، الوسط) وتكاليف دورة الحياة (التوريد، الصيانة، كفاءة الطاقة)، ​​مع الالتزام بمعايير API وISO وغيرها من معايير الصناعة. مع تحول مصافي التكرير نحو عمليات ذكية ومنخفضة الكربون، ستصبح الموثوقية العالية والوظائف الرقمية في الصمامات أمرًا بالغ الأهمية.