وفي صناعة الكيماويات البترولية، تؤدي المواد المطازجة دوراً هاماً، في حين أن اختيارها يؤثر بشكل حاسم على أدائها وعمرها وسلامتها. وبالتالي، فإن اختيار المواد المطورة بالبتروكيميائية عنصر حاسم. ستبحث هذه الورقة الأساس الذي استند إليه اختيار المواد المطاورة البتروكيميائية وآثارها على الصناعة البتروكيميائية.
أساس اختيار المواد الحشرية الحجرية
استخدام البيئة: تعمل المعدات البتروكيميائية في بيئات مختلفة جداً مثل الحرارة والضغط والتآكل وما إلى ذلك. ولذلك، لدى اختيار المواد المطورة، يجب إيلاء الاعتبار الواجب للبيئة التي تستخدم فيها المواد التي تتميز بمقاومة الحرارة والضغط والتآكل وما إلى ذلك.
الأداء الميكانيكي: تتحمل الحداوات البتروكيميائية حمولات ميكانيكية مختلفة أثناء استخدامها، وبالتالي فإن الخصائص الميكانيكية للمواد تشكل أساساً هاماً للاختيار. ويجب أن تستوفي خصائص ميكانيكية مثل قوة المادة وصلاحيتها وصموليتها المتطلبات التصميمية للمعدات.
الأداء التصنيعي: تشمل عملية تصنيع الحدادة عمليات التسخين، والتحديد، والمعالجة الحرارية، والمعالجة الميكانيكية، وما إلى ذلك، وتؤثر أداء تجهيز المواد تأثيراً مباشراً على كفاءة التصنيع وتكلفته. ولذلك ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار، عند اختيار المواد، عوامل مثل أداء المعالجة الحرارية، وأداء القطع، وما إلى ذلك.
الاقتصاد: ينبغي، قدر الإمكان، مع مراعاة الأداء والأداء التصنيعي، اختيار المواد المناسبة التكلفة والمتنوعة من المصادر من أجل خفض تكاليف الإنتاج.
المواد الشائعة الاستخدام في المواد الحجرية وآثارها
الصلب الكربوني: يستخدم الصلب الكربوني على نطاق واسع في إنتاج الطرود البتروكيميائية، بقوة وصلابة عالية وبأسعار معقولة. ومع ذلك، فالصلب الكربوني أقل مقاومة للتآكل ويحتاج إلى تدابير وقائية عند استخدامه في بيئة أكّالة.
سبائك الصلب: يزيد سبائك الفولاذ من الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل للمواد بإضافة عناصر سبائك. فإضافة عناصر مثل الكروم والنيكل، على سبيل المثال، تزيد من مقاومة المواد للتآكل ؛ ومن شأن إضافة عناصر من الموليبدينوم والتنغستن أن تزيد من قوة المادة وصلاحيتها. ونتيجة لذلك، فإن استخدام السبائك في المطاحن البترولية أوسع نطاقاً.
الفولاذ غير القابل للصدأ: الفولاذ غير القابل للصدأ ذو خصائص مقاومة للتآكل وشدة عالية، ويطبق على المطويات البتروكيميائية المستخدمة في البيئة الأكّالة. وهناك أنواع كثيرة من الفولاذ غير القابل للصدأ، وينبغي اختيارها على أساس ظروف ومتطلبات معينة.
السبائك الحرارية: تتميز السبائك الحرارية بخصائص ميكانيكية عالية ومقاومة للتآكل وتنطبق على الحداوات الحجرية في البيئات العالية الحرارة والضغط. فعلى سبيل المثال، تظل السبائك المصنوعة من النيكل قادرة على الحفاظ على قوة ومرونة كبيرتين عند درجة حرارة مرتفعة، وهي مادة مثالية لصنع الحروق الحجرية العالية الحرارة.
تأثير اختيار المواد على الصناعة البتروكيميائية
أداء المعدات: يتيح اختيار المواد المناسبة ضمان أداء المعدات البتروكيميائية لمتطلبات التصميم وتحسين كفاءة التشغيل والسلامة.
عمر المعدات: يؤثر اختيار المواد تأثيراً مباشراً على عمر المعدات البتروكيميائية. ويمكن أن يؤدي اختيار مواد عالية الأداء إلى إطالة العمر النافع للمعدات وخفض تواتر الصيانة والاستبدال.
تكاليف الإنتاج: تؤثر أسعار المواد ومصادرها تأثيراً هاماً على تكاليف الإنتاج. ويمكن أن يؤدي اختيار المواد بأسعار معقولة وذات طائفة واسعة من المصادر إلى خفض تكاليف الإنتاج وزيادة القدرة التنافسية للمنتجات.
حماية البيئة والسلامة: إن اختيار المواد المراعية للبيئة من شأنه أن يقلل من التلوث البيئي في الإنتاج، في حين أن المواد ذات الأداء العالي يمكن أن تزيد من سلامة المعدات وتقلل من احتمالات وقوع الحوادث.
إن اختيار المواد المطورة البتروكيميائية مسألة شاملة تتطلب النظر في استخدام عوامل متعددة مثل البيئة، والأداء الميكانيكي، وأداء التجهيز، والاقتصاد. وستواجه تحديات وفرص إضافية مع التقدم العلمي والتكنولوجي المتزايد وظهور مواد جديدة من المواد الحارقة. وثمة حاجة في المستقبل إلى مواصلة تعزيز البحث والتطوير في مجال المواد الجديدة من أجل تعزيز النمو المستمر في صناعة المواد البترولية، وذلك لتلبية الطلب المتزايد على المواد المطورة.
