وتكتسي نوعية الأسطح وأدائها أهمية بالغة في تصنيع واستخدام المواد البتروكيميائية. إن اختيار تكنولوجيا المعالجة السطحية وتطبيقها لا يؤثران فقط على مظهر المطويات، بل إنهما مرتبطان بصورة مباشرة بأدائها الحيوي مثل مقاومة التآكل والإرهاق. يهدف هذا البحث إلى بحث حالة وتحديات واتجاهات تكنولوجيات معالجة السطوح في المصنفات البترولية، بهدف توفير مرجع مفيد للمؤسسات والمؤسسات البحثية ذات الصلة.
تكنولوجيا المعالجة السطحية الشائعة
المعالجة بالرمل: الصدمات الحبيبات الرخوية الفائقة السرعة على سطح الحشو لإزالة القشرة المؤكسدة والصدأ والبقع وما إلى ذلك. ومن شأن هذه الطريقة أن تنظّف مساحات شاسعة بسرعة، لكنها قد تؤدي إلى زيادة خشونة السطح.
معالجة التنظيف الحمضي: التآكل الكيميائي السطوح المطورة باستخدام محلول حمضي لإزالة الأكاسيد والصدأ. ويمكن الحصول على سطوح أكثر سلاسة من خلال عمليات التنظيف الحمضية، إلا أنه يلزم فرض ضوابط صارمة على فترات غسل الأحماض وتركيز المذيبات لتجنب التآكل المفرط.
اللحن الميكانيكي: الطحن الميكانيكي لسطح الحرير باستخدام الصحن أو القماش المصفف لتقليل خشونة السطح وزيادة الضوء. وتنطبق هذه الطريقة على المواد المطورة التي تتطلب درجة عالية من النقاء السطحي ولكن بتكلفة أعلى.
التصفيح الكهربائي: طبقة من المعدن أو السبائك في الطلاء السطحي المطوي لزيادة مقاومته للتآكل أو التوصيل الكهربائي أو التزيين. يمكن أن تعطي عملية الطلاء الكهربائي وظائف متعددة للصقعات، ولكن هناك حاجة إلى التحكم في سمك الطلاء وتجانسه.
معالجة غشاء التحول الكيميائي: عن طريق التفاعلات الكيميائية لتشكيل طبقة من غشاء التحويل الكيميائي المحكم على السطح المطوي من أجل تحسين مقاومته للتآكل. وتشمل الأغشية الشائعة للتحول الكيميائي الفوسفات والأكسدة والتخميل. ومن شأن هذا النهج أن يزيد إلى حد ما من مقاومة المواد المطورة، ولكنه يتطلب التحكم في ظروف المعالجة وسمك الغطاء الغشائي.
التحديات والاتجاهات في تكنولوجيات المعالجة السطحية
حماية البيئة: يمكن أن تنتج تكنولوجيات المعالجة السطحية التقليدية، مثل غسل الأحماض والطلاء الكهربائي، نفايات سائلة وغازات أثناء المعالجة، مما يؤدي إلى تلوث البيئة. ولذلك فإن تطوير تكنولوجيات مراعية للبيئة لمعالجة الأسطح يمثل اتجاهاً هاماً في المستقبل. وعلى سبيل المثال، تم دراسة طرق مراعية للبيئة مثل مثل الكروم والدهانات المائية للحد من الآثار السلبية على البيئة.
الوظائف: مع تطور صناعة الكيماويات البترولية، يتزايد الطلب الوظيفي على الأسطح المطورة. فعلى سبيل المثال، يلزم أن تكون هناك حاجة إلى مواد دات ذات خصائص خاصة مثل الأكسدة الحراري أو تآكل كبريتيد الهيدروجين. ومن ثم، فإن البحث والتطوير في مجال تقنيات معالجة سطحية وظيفية محددة هو اتجاه هام في المستقبل.
الحيلة الذكية: إدخال تقنيات الأتمتة والذكاء، والرصد الآلي لعمليات المعالجة السطحية، وتحقيق أقصى الأمثل من الرقابة، وتحسين كفاءة الإنتاج واستقرار جودة المنتجات. فعلى سبيل المثال، تم تحقيق الإنتاج الذكي باستخدام تقنيات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي لتحقيق الاستخدام الأمثل لبارامترات ومسار العمليات.
المعالجة المركبة: تطبيق مزيج من تكنولوجيات المعالجة السطحية المتعددة من أجل الاستفادة الكاملة من مزايا كل منها وتحقيق أوجه التآزر. فعلى سبيل المثال، تبدأ المعالجة بالرمل الرملي لإزالة الجلد المكسد والبقع قبل معالجة الأغشية المحوّلة كيميائياً لزيادة مقاومتها للتآكل. ومن شأن هذه المعالجة المركبة أن تزيد من تحسين نوعية الأسطح وأدائها.
التكييف الشخصي: برامج معالجة سطحية مكيفة حسب الاحتياجات لتلبية احتياجات مختلف الزبائن والسيناريوهات التطبيقية من أجل تلبية الاحتياجات الخاصة بالبيئة والأداء. وهذا يتطلب من الشركات أن تعمل بشكل وثيق مع عملائها من أجل تطوير تكنولوجيات معالجة سطحية تلائم احتياجات معينة.
وتتسم تقنيات معالجة الأسطح في المطابقات البترولية بأهمية كبيرة في تحسين نوعية المنتجات وعمرها النافع. وتبحث هذه الورقة تقنيات المعالجة السطحية الشائعة ومواطن القوة والضعف، وتحدد التحديات والاتجاهات. وفي المستقبل، ومع التقدم التكنولوجي والابتكاري في تطوير تكنولوجيات معالجة الأسطح لحداقات البتروكيماويات، ستتحسن وستعزز باستمرار ضمانات قوية للتنمية المستدامة لصناعة البتروكيماويات.
