در یکی از نیروگاههای تولید همزمان آب، برق و بخار کشور، سیستم خنککننده مولد گازی به ظرفیت ۳۲۰ مگاوات، سالها با تکیه بر مواد شیمیایی پایه گلیکول (اتیلنگلیکول) اداره میشد. اگرچه این ترکیبات بهعنوان ضد یخ و انتقالدهنده حرارت شناخته میشوند، اما هزینههای سرسامآور تأمین آنها، همراه با محدودیتهای فنی متعدد، بهرهبرداری از این سیکل حساس را با چالشی جدی مواجه ساخته بود. تجزیه تدریجی گلیکول در طول زمان و تبدیل آن به اسیدهای آلی خورنده، نیاز به تعویض مکرر سیال، و نگرانی از آلودگیهای میکروبی، همگی نشان از آن داشت که ادامه مسیر با این روش، نه تنها از منظر اقتصادی بهصرفه نیست، بلکه میتواند بهمرور به یک تهدید خاموش برای سلامت تجهیزات گرانقیمت مولد گازی تبدیل شود.
پیش از این، چندین بار تلاش برای یافتن جایگزینی مناسب برای گلیکول در این شبکه انجام شده بود، اما هیچیک از راهکارهای ارائهشده نتوانست رضایت کارشناسان فنی را جلب کند. نتایج نامطلوب آزمونهای پیشین، اعتماد به تغییر را دشوار ساخته بود و صنعتگران را در وضعیتی میان «تحمل هزینههای بالا» و «ریسک تغییر» سرگردان نگه داشته بود. در این نقطه بود که شرکت نفت و گاز عرشیا با رویکردی علمی، دقیق و مبتنی بر داده، پا به عرصه گذاشت و مأموریت یافت تا مسیری تازه و مطمئن را برای این شبکه حیاتی ترسیم کند.
اقدامات تخصصی شرکت نفت و گاز عرشیا
شرکت نفت و گاز عرشیا با درک عمیق از حساسیت مولدهای گازی و اهمیت بیبدیل پایداری سیکل خنککننده، فرآیند خود را با یک بررسی جامع شبکه و تستهای میدانی دقیق از آب خنککننده آغاز کرد. تیم فنی شرکت، با نمونهبرداری و آنالیز پیشرفته از کیفیت آب موجود و نیازمندیهای خاص شبکه (شامل دما، فشار، جنس فلزات در تماس با سیال و شرایط اقلیمی)، به این نتیجه رسید که برخلاف تصور رایج، نیاز اصلی این سیکل، «ضد یخ» نیست؛ بلکه کنترل خوردگی و رسوبگذاری در یک محیط آبی با کیفیت مشخص، اولویت نخست است. بر این اساس، شرکت نفت و گاز عرشیا دست به فرمولاسیون هوشمندانهای از یک ماده شیمیایی ضدخوردگی و ضد رسوب پیشرفته بر پایه مولیبدات زد؛ ترکیبی که ضمن ارائه عملکردی همتراز و حتی برتر از گلیکول در محافظت از فلزات، هزینههای عملیاتی را بهطور چشمگیری کاهش میداد و از مزایای دیگری نظیر پایداری شیمیایی بالا در دماهای عملیاتی و عدم تجزیه به ترکیبات خورنده برخوردار بود.
پس از تکمیل مطالعات آزمایشگاهی و فرمولاسیون نهایی، شرکت نفت و گاز عرشیا در دیماه ۱۴۰۳، گزارش جامع و مستند خود را با عنوان «اصلاح مواد شیمیایی سیکل خنککننده مولد گازی» به کارفرما ارائه نمود. این گزارش که شامل تحلیلهای فنی، اقتصادی، و برنامه عملیاتی اجرای پایلوت بود، پس از بررسی دقیق توسط کارشناسان ارشد کارفرما، با اطمینان کامل مورد تأیید قرار گرفت و زمینه برای اجرای مرحله میدانی فراهم آمد.
طرح اجرایی و پایش هوشمندانه
بر اساس توافقات فنی صورتگرفته، مقرر شد فرآیند جایگزینی در یک بازه زمانی ۳ تا ۶ ماهه و در قالب یک تست میدانی کاملاً کنترلشده انجام شود. در این طرح، ماده جدید بر پایه مولیبدات جایگزین گلیکول گردید و شبکه تحت پایش مستمر قرار گرفت. نکته کلیدی آنکه، با توجه به احتمال بروز آلودگیهای میکروبی ناشی از استفاده پیشین از گلیکول (که خود بستری برای رشد میکروارگانیسمها فراهم میآورد)، شرکت نفت و گاز عرشیا ضمن تهیه و تأمین ماده شیمیایی جدید و بایوسایدهای تخصصی، کل شبکه را تخلیه و یک شستشوی کامل و اصولی با مواد شیمیایی مناسب انجام داد تا هرگونه آلودگی پیشین از سیستم زدوده شود.
برای اطمینان از صحت نتایج، دو مسیر موازی پایش تعریف گردید:
الف) پایش کیفی آب چرخشی بهصورت هفتگی: نمونهبرداری و آنالیز منظم پارامترهای کلیدی از جمله pH، هدایت الکتریکی، میزان مس (بهعنوان نماینده خوردگی فلزات رنگین) و آهن کل (شاخص اصلی خوردگی فولاد). نتایج این پایشهای هفتگی در دو ماه ابتدایی، مبنای تصمیمگیری برای ادامه یا اصلاح فرآیند تعیین شد.
ب) نصب لوپ و کوپن خوردگی و پایش ماهیانه: با توجه به حساسیت فوقالعاده مولد گازی ۳۲۰ مگاواتی، نصب یک لوپ خوردگی مجهز به کوپن از جنس کربن استیل استاندارد C-1010 در مسیر آب چرخشی، بهعنوان یک الزام حیاتی در نظر گرفته شد. این اقدام، امکان اندازهگیری مستقیم و با اعتبار بالای نرخ خوردگی را در شرایط واقعی عملیاتی فراهم میآورد و اطمینانبخشترین روش برای تأیید عملکرد هر ماده شیمیایی در شبکههای حساس محسوب میشود. کوپنها در بازههای یکماهه وزنسنجی و گزارشات خوردگی تهیه و در اختیار کارشناسان کارفرما قرار گرفت.
نتایج درخشان و تأیید نهایی
نتایج حاصل از پایشهای هفتگی و ماهیانه، بهوضوح نشاندهنده موفقیتآمیز بودن این پروژه بود. پارامترهای کلیدی آب چرخشی در محدوده کاملاً مطلوب قرار گرفتند:
pH: با متوسط عدد ۱۰.۷، در محدوده مطلوب و پایدار
هدایت الکتریکی: با متوسط ۵۶۴ میکروزیمنس بر سانتیمتر، در محدوده مجاز و بسیار خوب
میزان مس (Cu): کمتر از ۰.۱ پیپیام که نشاندهنده محافظت عالی از فلزات رنگین است
آهن کل (Total Fe): حدود ۱ پیپیام (با توجه به استانداردهای مرجع که بعضاً تا ۲۰ پیپیام را نیز قابل قبول میدانند، این رقم نشاندهنده عملکرد خوردگی در سطح عالی است)
نتایج کوپن خوردگی نصبشده نیز مؤید این موفقیت بود. پس از ۳۰ روز پایش، وزن کوپن اولیه از ۱۳.۲۰۷۸ گرم به ۱۳.۲۰۳۰ گرم رسید که اختلاف وزنی ناچیز ۰.۰۰۴۸ گرم را نشان میداد. محاسبات نرمافزاری مبتنی بر استانداردهای معتبر، نشان داد که نرخ خوردگی سالیانه در بازه پایش ۱۲۰ روزه، در رده «Excellent» (عالی) قرار دارد که بیانگر شرایط کاملاً ایمن و بهینه برای شبکه است.
جمعبندی و دستاوردها
اجرای موفقیتآمیز این پروژه توسط شرکت نفت و گاز عرشیا، ضمن تأمین اهداف فنی و افزایش قابلیت اطمینان سیکل خنککننده مولد گازی، دستاوردهای ارزشمند دیگری نیز به همراه داشت:
کاهش چشمگیر هزینههای تأمین مواد شیمیایی: با حذف گلیکولهای پرهزینه و جایگزینی ماده اولیه که در داخل کشور تولید میشود، تأمین پایدار و مقرونبهصرفه میسر گردید.
افزایش طول عمر تجهیزات: با کنترل مؤثر خوردگی و رسوب، عمر مفید مبدلها، لولهها و سایر تجهیزات فلزی شبکه بهطور قابلتوجهی افزایش یافت.
حذف خطرات ناشی از تجزیه گلیکول: با حذف ترکیباتی که بهمرور به اسیدهای خورنده تبدیل میشدند، سلامت طولانیمدت شبکه تضمین گردید.
کاهش آلودگیهای میکروبی: شستشوی اولیه و استفاده از بایوساید مناسب، محیط سیکل را از هرگونه آلودگی زیستی پاکسازی نمود.
ایجاد الگویی برای سایر واحدها: این پروژه بهعنوان یک مطالعه موردی موفق، میتواند مبنایی برای بازنگری در فرآیندهای شیمیایی سایر سیکلهای خنککننده مشابه در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی قرار گیرد.
شرکت نفت و گاز عرشیا با تکیه بر دانش فنی، رویکرد دادهمحور و تعهد به ارائه راهکارهای عملی و اقتصادی، بار دیگر ثابت کرد که در مسیر بهینهسازی مصرف انرژی و مدیریت هوشمندانه فرآیندهای صنعتی، گامی فراتر از یک تأمینکننده صرف، بلکه بهعنوان یک شریک راهبردی در کنار صنعتگران این مرزوبوم ایستاده است