صنعت نفت و گاز یکی از حیاتیترین و مهمترین بخشهای اقتصادی در جهان است که تأمین انرژی سایر صنایع را بر عهده دارد. فناوری برش واترجت (Waterjet Cutting) شیوه انجام بسیاری از عملیات در این صنعت را متحول کرده و با ایجاد قابلیتهای جدید، عملکرد روشهای سنتی را بهبود بخشیده است. در این مقاله، کاربردهای برش واترجت در صنعت نفت و گاز و همچنین مزایای آن بررسی میشود.
مروری بر فناوری برش واترجت
دستگاه برش واترجت با استفاده از فشار بسیار بالای آب، که توسط پمپهای تقویتکننده فشار تولید میشود، قادر است مواد مختلف را برش دهد. در مواردی که مواد بسیار سخت مانند قطعات مورد استفاده در صنعت نفت و گاز وجود دارد، ذرات ساینده به جریان آب اضافه میشوند که به این روش «برش واترجت ساینده» گفته میشود.
این فناوری، چه به صورت خالص و چه ساینده، در صنایع مختلفی مانند پزشکی، کشاورزی، صنایع دفاعی، هوافضا، معماری و ساختوساز نیز کاربرد گسترده دارد.
کاربرد برش واترجت در صنعت نفت و گاز
صنعت نفت و گاز از تجهیزاتی استفاده میکند که باید در سختترین شرایط محیطی، مانند اعماق دریا یا صدها متر زیر زمین، عملکرد مطمئنی داشته باشند. این تجهیزات معمولاً از مواد بسیار پیشرفته و مقاوم ساخته میشوند و روشهای سنتی ساخت و برش در بسیاری موارد پاسخگو نیستند.
در این میان، دستگاه برش واترجت میتواند انواع مختلف مواد را با دقت و سهولت بالا برش داده و پردازش کند.
چه موادی با واترجت قابل برش هستند؟
در صنعت نفت و گاز، برش واترجت ساینده قادر است طیف وسیعی از مواد را برش دهد، از جمله:
اینکونل (Inconel)
اینکونل آلیاژی از نیکل، کروم و آلومینیوم است که مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد و در شرایط سخت عملکرد بسیار خوبی ارائه میدهد. به عنوان مثال، در فرآیند جداسازی سیالات در سیستم تولید گاز طبیعی از تجهیزات ساختهشده با اینکونل استفاده میشود. به دلیل استحکام بالا، روشهای برش سنتی روی آن کارایی چندانی ندارند، اما واترجت میتواند این آلیاژ را تا ضخامت ۱۲ تا ۱۸ اینچ برش دهد.
هستلوی (Hastelloy)
هستلوی نیز یک آلیاژ پایه نیکل با مقاومت شیمیایی بسیار بالا است که در ساخت قطعات مسیر گاز مانند محفظههای توربین، مخازن تحت فشار، لاینرها، راکتورهای شیمیایی و لولهها استفاده میشود. واترجت امکان برش این آلیاژ را در هر شکل دلخواه فراهم میکند.
فولاد ضدزنگ (Stainless Steel)
فولاد ضدزنگ دارای ویژگیهایی مانند مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت ماشینکاری مناسب و استحکام بالا است. این ماده در ساخت لولهها، مخازن، جداکنندهها، مبدلهای حرارتی و قطعات مختلف تجهیزات صنعتی کاربرد دارد. برش واترجت میتواند فولاد را تا ضخامت بیش از ۱۲ اینچ با لبهای صاف و دقیق برش دهد.
مس (Copper)
مس رسانای بسیار خوب حرارت و الکتریسیته است و به همین دلیل در صنعت نفت و گاز کاربرد گستردهای دارد. از مس معمولاً برای قطعات پیچیدهای مانند آببندها، ساقهها، شیرها و تجهیزات سرچاهی استفاده میشود. این قطعات ظریف اغلب با واترجتهای پنجمحوره ساخته میشوند.
تیتانیوم (Titanium)
تیتانیوم دارای استحکام بالا و مقاومت بسیار خوب در برابر خوردگی است و میتواند در شرایط سخت زیر آب یا حفاریهای عمیق مقاومت کند. از این ماده در ساخت اتصالات، تجهیزات پمپ، شیرها، مبدلهای حرارتی و تجهیزات ثبت داده استفاده میشود. تمامی این قطعات با برش ساینده واترجت تولید میشوند.
کاربردهای برش واترجت در صنعت نفت و گاز
فناوری واترجت در تمام مراحل صنعت نفت و گاز کاربرد دارد، از جمله:
تحقیق و توسعه
صنعت نفت و گاز همواره در حال بهینهسازی قطعات و ابزارها برای حفاریهای عمیقتر است. مواد جدید معمولاً دارای ویژگیهای بسیار سخت و پیچیده هستند. واترجت در مرحله نمونهسازی (پروتوتایپ) با دقت بالا این قطعات را برش داده و به شکل مورد نیاز تبدیل میکند.
تولید انبوه قطعات
از واترجت برای ساخت بسیاری از قطعات مورد استفاده در تجهیزات نفت و گاز مانند شیرها، فلنجها، دروازهها و اتصالات استفاده میشود.
برش فلش (Flash Cutting)
در فرآیندهای ریختهگری و آهنگری، مواد اضافی ناخواستهای روی قطعات تشکیل میشود که به آن «فلش» گفته میشود. حذف این مواد با روشهای سنتی دشوار است، اما واترجت میتواند این مواد را هم از داخل و هم از سطح بیرونی قطعات بهراحتی حذف کند.
برش زیرآبی
واترجت قابلیت برش سازههای لولهای زیر دریا مانند پایهها، سازههای جکت، لولههای جداری و سر چاهها را دارد. تجهیزات برش سنتی در این شرایط عملکرد مناسبی ندارند.
مزایای برش واترجت در صنعت نفت و گاز
استفاده از فناوری واترجت مزایای متعددی دارد، از جمله:
برش داخلی قطعات
این فناوری قادر است بخشهای داخلی لولهها و قطعات را برش دهد و مواد اضافی یا رسوبات را حذف کند، کاری که بسیاری از روشهای دیگر قادر به انجام آن نیستند.
عدم ایجاد ناحیه تحت تأثیر حرارت
در روشهای برش سنتی، حرارت ایجاد شده در لبههای قطعه باعث تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی ماده میشود. اما واترجت یک فرآیند «برش سرد» است و چنین مشکلی ایجاد نمیکند.
انعطافپذیری بالا
واترجت تنها محدود به فلزات نیست و میتواند روی طیف گستردهای از مواد مانند آلیاژها، شیشه، چوب، پلاستیک و سرامیک نیز کار کند.
ایمنی بالا
در صنعت نفت و گاز که خطر انفجار و آتشسوزی بالاست، استفاده از روشهای حرارتی خطرناک است. واترجت به دلیل عدم تولید حرارت، ایمنی بسیار بالایی دارد.
سازگاری با محیط زیست
این روش دارای برش باریک و دقیق است و باعث کاهش ضایعات مواد میشود. همچنین مواد جدا شده قابل بازیافت هستند و آب مصرفی نیز دوباره به سیستم بازگردانده میشود.
دقت بالا
قطعات مورد استفاده در صنعت نفت و گاز باید بسیار دقیق باشند. واترجت با تلورانس بسیار کم (تا حدود ±0.001 اینچ) دقت بالایی ارائه میدهد و معمولاً نیاز به عملیات تکمیلی ندارد.
صرفهجویی اقتصادی
سرعت بالا، دقت زیاد و امکان استفاده از یک دستگاه برای چندین کاربرد باعث کاهش هزینههای تولید میشود. همچنین امکان استفاده همزمان از چندین هد برش، بهرهوری را به شکل قابل توجهی افزایش میدهد.
شرکت پایابرش توس آماده انجام هرگونه خدمات مشاوره در ارتباط با خدمات برش ( برش واترجت، پرس برک CNC (خم CNC)، گیوتین CNC، لیزر فایبر، برش پلاسما، برش هوا گاز و برش پلاسمای high-focus) می باشد. بدین منظور با شماره 09122008001 تماس بگیرید.