فاصل رمل دوامة

أنواع فاصلات الدوامة الرملية

فاصل الدوامة الرملية، المعروف أيضًا باسم فاصل الدوامة المائي، هو جهاز فصل أو ترشيح يستخدم قوة الطرد المركزي لفصل الجزيئات الصلبة عن المخاليط السائلة. في صناعة النفط والغاز، تستخدم فاصلات الدوامة الرملية بشكل شائع لفصل الرمل والمواد الصلبة غير العضوية عن سائل الحفر، مع حماية المعدات والشخصيات في مجرى العمليات. إن مبدأ عمل فاصل الدوامة الرملية هو إنتاج فصل عالي الكثافة من خلال قوة الطرد المركزي عن طريق إدخال المخلوط بشكل مماس إلى حاوية مخروطية الشكل. يتكون فاصل الدوامة الرملية من مدخل، وجسم فصل، ومخرج، وقمة. يتم تصريف المادة الصلبة من القمة، بينما يتم إطلاق السائل النظيف من خلال مخرج التصريف.

• التحكم في المواد الصلبة أثناء الحفر: في صناعة الحفر، خاصة بالنسبة للنفط والغاز، تُعد فاصلات الدوامة الرملية جزءًا من معدات التحكم في المواد الصلبة المستخدمة للحفاظ على سائل الحفر خاليًا من الملوثات. وبذلك، تضمن كفاءة عملية الحفر بأكملها، وفعالية التكلفة، والأمان. علاوة على ذلك، تمنع فاصلات الدوامة الرملية التدهور المبكر لسائل الحفر، مما قد يؤدي إلى زيادة كميات المياه وإضافات البوليمر لتعزيز جودة سائل الحفر.
• مجموعة واسعة من الخيارات كفاصلات: تعد فاصلات الدوامة الرملية من أكثر فاصلات المواد المرنة وفعالية. يمكنها معالجة كميات كبيرة وتقديم فصل عالي الجودة، متجاوزة أساليب الفصل الأخرى. علاوة على ذلك، فهي توفر حلًا فعالًا من حيث التكلفة من خلال معالجة كميات كبيرة من سائل الحفر باستثمارات أولية منخفضة.
• وحدات متعددة أو واحدة: يتم تحقيق فصل الجزيئات الدقيقة بشكل أكبر من خلال دمج فاصلات الدوامة الرملية مع فاصلات المواد الصلبة الأخرى مثل فاصلات الدوامة للطمي أو من خلال استخدامها بشكل فردي.
• إزالة فعالة للرمل: يستقر الرمل أو المواد الصلبة الأثقل بسرعة داخل جسم الدوامة بسبب قوة الطرد المركزي. ثم يتم تصريف المواد الصلبة المستقرة من خلال مخرج القمة. تُعرف هذه العملية باسم تدفق التدفق السفلي، وهو المبدأ الرئيسي لعمل فاصلات الدوامة الرملية أو فاصلات المواد الصلبة.

مواصفات وصيانة فاصلات الدوامة الرملية

المواصفات

• السعة:

  تعبر سعة فاصل الدوامة الرملية عن حجم المخاليط التي يمكنه معالجتها. قد تتراوح السعات النموذجية من 5-10 م3/ساعة لفاصلات الدوامة الرملية الصغيرة إلى 50 م3/ساعة للنماذج الأكبر حجمًا. سيضمن اختيار نموذج تتوافق سعته مع كمية المخلوط التي تم إنشاؤها إزالة فعالة للرمل.

• حجم الفصل:

  تم تصميم فاصلات الدوامة الرملية لفصل جزيئات ذات حجم معين. تتراوح أحجام الفصل لمعظم فاصلات الدوامة الرملية من 45-75 ميكرون. وهذا يعني أن الجزيئات الأكبر من 45 ميكرون سيتم إزالتها، بينما ستمر الجزيئات الأصغر. يمكن تعديل حجم الفصل عن طريق تغيير قطر قارورة الدوامة.

• ضغط التشغيل:

  تعمل فاصلات الدوامة الرملية بشكل جيد ضمن نطاق ضغط معين. على سبيل المثال، قد يعمل فاصل الدوامة الرملية النموذجي بكفاءة عند ضغط 4-10 بار. قد تؤثر الضغوط الأعلى أو الأقل على أدائه. عند اختيار فاصل الدوامة الرملية، تأكد من أن ضغط التشغيل يتوافق مع ما يمكن لمنبع المخلوط توفيره.

• الطاقة الكهربائية:

  تحتوي بعض فاصلات الدوامة الرملية على مضخات كهربائية لإدخال المخلوط إلى الدوامة. قد تتراوح الطاقة الكهربائية التي تحتاجها هذه المضخات من 5-15 كيلو وات، اعتمادًا على حجم الدوامة والمضخة. إذا كان فاصل الدوامة الرملية يحتوي على مضخة مدمجة فيه، فخذ في الاعتبار تصنيف الطاقة لضمان مطابقته لاحتياجات المنشأة.

• المادة:

  بجانب المواصفات المذكورة أعلاه، فإن مادة البناء لفاصل الدوامة الرملية ضرورية. تم بناء هذه المعدات من الفولاذ المتين الذي يمكنه تحمل البيئات القاسية وتوفير عمر خدمة أطول. في الختام، يجب أن توجه معلمات الاختيار المقدمة أعلاه المشترين في اختيار فاصلات الدوامة الرملية التي تلبي احتياجاتهم الخاصة لمعالجة المخاليط.

الصيانة

• التنظيف:

  يشمل ذلك الجزء الداخلي والخارجي من فاصل الدوامة الرملية. يمنع الغسل المنتظم تراكم الأوساخ والأتربة وأي مادة قد تؤثر على أدائه أو وظائفه.

• الفحص:

  يجب على المستخدمين فحص الجهاز بشكل دوري بحثًا عن أي علامات تلف. تشمل الأمثلة على ذلك الشقوق، والتسريبات، أو تآكل الأجزاء التي تحتاج إلى الاستبدال أو الإصلاح. يمكن أن يساعد الفحص والإصلاح الفوري على وظائف فاصل الدوامة الرملية ويزيد من عمره.

• التشحيم:

  قد تحتاج بعض الأجزاء المتحركة في فاصل الدوامة الرملية إلى التشحيم من وقت لآخر. يقلل تشحيم هذه الأجزاء حسب الحاجة من الاحتكاك ويمنع التآكل المبكر للمكونات المتحركة. كما أنه يسهل التشغيل السلس.

• فحص المرشحات:

  اعتمادًا على النموذج المستخدم، قد يحتوي فاصل الدوامة الرملية على بعض المرشحات التي تحتاج إلى الفحص بانتظام أو حسب الاستخدام. من الضروري فحصها وتنظيفها أو استبدالها حسب الحاجة لضمان الوظيفة والتدفق الأمثل. وهذا بدوره يحمي الجهاز ويعزز أدائه.

سيناريوهات استخدام فاصل الدوامة الرملية

• صناعة الحفر:

  تُستخدم فاصلات الدوامة الرملية على نطاق واسع في صناعة الحفر. تُستخدم بشكل رئيسي في معالجة الطين في آبار النفط والغاز. يمكن لفاصلات الدوامة الرملية فصل الجزيئات الصلبة مثل الرمل والطمي والطين من الطين. وهذا يطيل عمر الطين ويقلل من تكرار تجديد الطين.

• صناعة البناء:

  في صناعة البناء، غالبًا ما تُستخدم فاصلات الدوامة الرملية في مشاريع الخرسانة. على سبيل المثال، في عمليات صب الخرسانة على نطاق واسع، يمكن لفاصلات الدوامة الرملية إزالة التجميع الخشن والرمل والشوائب الأخرى من خليط الخرسانة، مما يحسن جودة الخرسانة واستقرارها.

• صناعة معالجة المعادن:

  تلعب فاصلات الدوامة الرملية دورًا مهمًا في معالجة المعادن. يمكنها فصل وتصنيف المعادن مثل المخلفات المعدنية، والرواسب، ورمل المعالجة. يحسن هذا الفصل من درجة نقاء واسترداد منتجات المعادن.

• معالجة مياه الصرف الصحي:

  يمكن استخدام فاصل الدوامة الرملية في محطات معالجة مياه الصرف الصحي. يمكنها إزالة الرمل والحصى والجزيئات الصلبة الأخرى من مياه الصرف الصحي، مما يقلل من انسداد وتآكل معدات المعالجة اللاحقة، ويحسن كفاءة التشغيل وعمر خدمة المعدات.

• صناعة تصنيع الأغذية:

  يمكن استخدام فاصلات الدوامة الرملية في صناعة تصنيع الأغذية. على سبيل المثال، في عمليات مثل إنتاج الدقيق والنشا وزيت الخضار، يمكن لفاصلات الدوامة الرملية إزالة الرمل والحجارة والشوائب الأخرى، مما يضمن جودة المنتج وأمانه.

• معالجة مبيدات الآفات والمنتجات الكيميائية:

  يمكن استخدام فاصلات الدوامة الرملية في معالجة مبيدات الآفات والمنتجات الكيميائية. يمكنها فصل وإزالة الرمل، ووسائط الطحن، وغيرها من الجزيئات الصلبة من المنتج، لحماية المعدات والأنابيب في مجرى العمليات من التلوث والتآكل.

كيفية اختيار فاصل الدوامة الرملية

عند اختيار فاصل الدوامة الرملية الصحيح لتطبيق معين، هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها. يشمل ذلك السعة، والكفاءة، ومادة بناء فاصل الدوامة الرملية، وأسلوب التغذية، والتكلفة، وعوامل أخرى مثل خيارات المنصة والسفينة.

• السعة: هذه ببساطة هي كمية الطين التي يمكن لفاصل الدوامة الرملية معالجتها في الساعة. يمكن أيضًا الإشارة إلى ذلك باسم حجم المعالجة، ويتأثر بمساحة الاستقرار وعدد المخاريط. عادة ما يتم ذكر السعة بالـ م3/ساعة أو بالـ جالون أمريكي في الدقيقة.
• الكفاءة: المهمة الرئيسية لفاصل الدوامة الرملية هي إزالة الرمل والحصى. عندما يؤدي هذه المهمة، يُقال إنه فعال. يمكن أن تختلف الكفاءة الإجمالية اعتمادًا على عوامل مثل شكل المخروط، ومساحة السطح، ولزوجة الماء، وضغط الإدخال. غالبًا ما يتم التعبير عن الكفاءة كنسبة مئوية.
• مادة البناء: عادة ما يتم تصنيع فاصل الدوامة الرملية من مواد معدنية قوية مثل الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ المُحَلَّق. هذه المواد قوية بما يكفي لتحمل الصدمات القوية والتآكل ودرجات الحرارة العالية.
• طريقة التغذية: يمكن تصنيف فاصلات الدوامة الرملية بناءً على طريقة تغذيتها. بعض الأنواع الشائعة بناءً على أساليب التغذية هي فاصلات الدوامة الرملية من نوع الشريط، و فاصلات الدوامة الرملية من نوع قناة التدفق، و فاصلات الدوامة الرملية من نوع النفاثة، و فاصلات الدوامة الرملية من نوع المغذي بالدوامة.
• التكلفة: يمكن أن تختلف تكاليف شراء فاصلات الدوامة الرملية بناءً على مواصفات الماكينة، ونوعها، وميزاتها. سوف تساعد المعرفة العميقة عن فاصلات الدوامة الرملية المشترين على التفاوض بشكل أفضل.
• خيارات المنصة والسفينة: يمكن أن يمنح اختيار فاصلات الدوامة الرملية مع خيارات المنصة أو السفينة المشترين المرونة وقدرة الاختيار بناءً على المتطلبات والتفضيلات. عادة ما يُفضل نوع السفينة لتركيب الآلات في منصات الحفر البحرية والسفن، بينما يوفر نوع منصة السفينة مزيدًا من المرونة في نقل الآلات.

أسئلة وأجوبة عن فاصل الدوامة الرملية

س: ما هي فوائد فاصل الدوامة الرملية؟

ج: المزايا الرئيسية هي أنه يمكن فصل الجزيئات الصلبة ذات الأحجام المختلفة دون استخدام أي طاقة خارجية أو طاقة كهربائية. وهذا يجعله حل فصل منخفض التكلفة. ثانيًا، يمكن أن يعمل تحت درجات حرارة وضغوط عالية، لذا فهو مناسب للعديد من التطبيقات الصناعية. ثالثًا، متطلبات الصيانة منخفضة نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة في الجهاز.

س: ما هي بعض حدود فاصلات الدوامة الرملية؟

ج: قد تكون كفاءة فاصلات الدوامة الرملية أقل عند فصل الجزيئات ذات الكثافات أو الأحجام المتشابهة. ليست مناسبة للزجاجيات. تحتاج دوامات فاصلات الدوامة الرملية أيضًا إلى تصميم وحجم مناسب لتحقيق الكفاءة المطلوبة للفصل. إذا كانت صغيرة جدًا أو كبيرة جدًا للمهمة المطلوبة، فلن تفصل المواد كما هو مقصود.

س: ما هو الفرق بين فاصل الدوامة الرملية وفاصل الدوامة للطمي؟

ج: يستخدم فاصل الدوامة الرملية لفصل الجزيئات الصلبة الأكبر حجمًا من الرمل عن سائل الحفر. عادة ما يكون لديه نقطة فصل تدفق سفلي 74 ميكرون. من ناحية أخرى، يفصّل فاصل الدوامة للطمي جزيئات بحجم الطمي. لديه نقطة فصل 15- 74 ميكرون. يحتوي فاصل الدوامة للطمي أيضًا على المزيد من الوحدات المنفصلة عن فاصل الدوامة الرملية. اعتمادًا على المتطلبات المحددة لعملية سوائل الحفر، أو دوائر التنقية أو إعادة التدوير، يمكن استخدام كلا الجهازين معًا.

س: من أية مواد مصنوعة فاصلات الدوامة الرملية؟

ج: يتكون جسم فاصل الدوامة الرملية النموذجي من الفولاذ الكربوني، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو مواد فولاذية مُحَلَّقة أخرى. غالبًا ما يُستخدم بولي يوريثان عالي مقاومة التآكل للمخاريط والمطاط، مما يمكن أن يطيل دورة حياة المنتج. إذا واجه فاصل الدوامة الرملية درجات حرارة أو ضغوط أو مخاطر تآكل عالية للغاية، فقد تُستخدم مواد أخرى مثل السيراميك أو الدانتيل المعدني.