عندما يجتمع الاختراع والصناعة

اختراع يمنع دخان حرق غاز الشعلات

من الاختراع للتوطين: هذه قصة نجاح للشركة والمملكة.

اختراع يمنع دخان حرق غاز الشعلات
حصلت أرامكو السعودية قبل عقدين من الزمان على براءة اختراع جديدة لتقنية الحرق عديم الدخان في الشعلات تضمن وجود شعلات أكثر استدامة ويمكن تزويد شبكات متطورة بها. وقد أمضى الموظف مازن مشهور عدة أعوام في تطوير هذه التقنية واختبار النماذج الأولية وتحسينها قبل البدء بتطبيقها. وكان الاختراع الجديد هو نظام الهواء عالي الضغط (HPAAS).

ولكن هذه القصة تتعلق بما هو أكثر من مجرد تقنية. وبعد مرور عشرين عامًا على هذا الاختراع، أصبح قصة نجاح من خلال برنامج تعزيز القيمة المضافة الإجمالية لقطاع التوريد (اكتفاء)، الذي يهدف إلى تطوير قطاع التصنيع المحلي وزيادة التنافسية العالمية من خلال دعم البيئة الاقتصادية المتنوعة وتحفيز الازدهار في المملكة في المستقبل.

الحاجة للكفاءة في حرق الغاز في الشعلات
سيعتاد الكثيرون على الصورة التقليدية للشعلة التي تعلو أجهزة حفر آبار النفط، فأثناء عملية إنتاج النفط، يتم إنتاج الغاز المصاحب من المكمن إلى جانب النفط ويتم إخراجه إلى السطح، حيث كان هذا الغاز يُحرق في السابق كمنتج عديم القيمة.

بدأت أرامكو السعودية في عام 1977 باحتجاز الغاز المصاحب ومعالجته ضمن شبكة الغاز الرئيسة، لاستخدامه في توليد الطاقة المحلية وفي قطاعات أخرى. نتيجةً لذلك، فإن الشركة قد وصلت بالفعل إلى تقليص معدلات حرق الغاز في الشعلات "إلى ما يقارب الصفر"، ومعدل كثافة الانبعاثات الكربونية فيها يعد من أقل المعدلات في هذا القطاع. ولكن هناك حاجة للإبقاء على جزء من الحرق الروتيني للغاز في الشعلات لدواعي السلامة، فهو يمثل "صمام تخفيف الضغط" للغاز القابل للاشتعال الذي يتراكم أثناء هذه العملية، وبالتالي فإن مداخن الشعلات يجب أن تكون نظيفة ويستفاد من كفاءتها لأقصى قدر ممكن.

وفي إطار التزام أرامكو السعودية المستمر بكفاءة الطاقة، أدخلت الشركة تقنية الشعلات عديمة الدخان في المنشآت الجديدة، مع وجود خطط أخرى لتطوير الشعلات الموجودة. وجرى تقييم شامل لجميع تقنيات الحرق عديم الدخان المتوفرة في ذلك الوقت، بما في ذلك أطراف أبراج الشعلات التي يندفع منها الغاز بسرعة الصوت بفعل الضغط ، لضمان الجدوى والكفاءة في عملية التطوير. ولكن هذه التقنيات كانت غير مجدية من حيث الكلفة أو معقدة لدرجة كبيرة أو غير قابلة للتطبيق على المعدات الحالية أو غير ملائمة لبعض المرافق التي لا يتوفر فيها البخار على سبيل المثال.

ومع تشغيل أرامكو السعودية لمئات من أنظمة حرق الشعلات كان من الواضح لها أن هناك حاجة لحل أفضل.

حل عبقري للتقليل من الانبعاثات
تولى أحد مهندسي أرامكو السعودية، مازن مشهور، مهمة تطوير تصميم جديد، وانتهى إلى اختراع نظام الهواء عالي الضغط وحصل على براءة اختراعه. وتستخدم هذه التقنية الهواء تحت ضغط عالي الذي تستمده من نظام الهواء في المعمل أو من ضاغط الهواء المخصص في كل موقع. ويجري إدخال الهواء عالي الضغط إلى حلقة توزيع الهواء ومن ثم تقوم النفاثات - الموجودة في حاجز الرياح - بإحداث الاضطراب المطلوب للبدء بالتشغيل عديم الدخان. ويؤدي تدفق الهواء الكبير لإحداث شعلة أكثر سخونة، تحرق الشوائب بدلًا من إطلاقها في الهواء.

وأثبتت هذه التقنية أنها سريعة ومنخفضة الكلفة وسهلة التطبيق، حيث يستغرق تركيبها ثلاثة أيام في المتوسط - وهو عامل مهم عند الحاجة لإغلاق المعمل بأكمله لأسباب تتعلق بالسلامة، وهي عملية مكلفة. وكان هذه التصميم القوي مقصودًا أيضًا، لأن معظم أبراج شعلات حرق الغاز في أرامكو السعودية موجودة في أماكن نائية، حيث يتعين تشغيل المعدات لفترات طويلة بدون الحاجة لأعمال صيانة كبيرة. وحاز هذا الاختراع على جائزة ذهبية في المؤتمر الدولي للمخترعين في جنيف 2006 تكريمًا للحل العبقري الذي وفره للحد من الانبعاثات.
قصة نجاح لبرنامج اكتفاء
جرى تركيب نظام الهواء عالي الضغط لأول مرة في الشيبة في يونيو 2000، وتبع ذلك تركيبه في 29 عملية تشغيل كبيرة لتطويرها ضمن مشروع أرامكو السعودية لحرق غازات الشعلات بدون دخان في المنطقة الجنوبية. وأُبرمت مقاولة تنفيذ المشروع مع شركة دولية متخصص بالحرق تدعى زيكو، التي وفرت أطراف أعمدة الشعلات التي تعمل بنظام الهواء عالي الضغط والبرنامج التجريبي وأنظمة الإشعال، فيما قامت شركة الرشيد للإنشاءات السعودية المعروفة، بتقديم نظام توصيل الهواء للشعلات وأدارت عملية تركيبه.

يمثل نظام الهواء عالي الضغط قصة نجاح في أرامكو السعودية نظرًا لسهولة تطبيقه وحاجته القليلة للهواء وسرعة تركيبه بالتحديد، مما أعطاه ميزات إضافية بالمقارنة مع غيره من التقنيات. ومع وجود خطط طموحة لتطوير مرافق أخرى داخل المملكة بهذه التقنية ونشرها عالميًا، أبرمت أرامكو السعودية شراكةً مع شركة زيكو لتأسيس أول شركة متخصصة بشعلات حرق الغاز في المملكة العربية السعودية، والتي ستخدم الشرق الأوسط وغيره من المناطق. ويجري تصميم اختراع الموظف مشهور وتصنيعه وبيعه من داخل المملكة العربية السعودية حصريًا.

مزايا نظام الهواء عالي الضغط

سهولة - التركيب وقِصر الزمن المستغرق لذلك
التصميم - القوي
إمكانية - التكيف مع العديد من الظروف
الأثر الضئيل - على هياكل أبراج شعلات حرق الغاز الموجودة
كلفة - التركيب والتشغيل المنخفضة

تجسد هذه الشراكة مع شركة زيكو مزايا برنامج اكتفاء الذي اطلقته أرامكو السعودية. حيث قال مدير إدارة التنمية الصناعية والتوريد الاستراتيجي، الأستاذ عبد الله الثعلي، معلقًا على ذلك: "إضافةً إلى إيجاد الوظائف وتعزيز الاستثمار، أسهم برنامج اكتفاء في نقل أحدث التقنيات وإيجاد منظومة محلية قوية."

تضافرت جهود أرامكو السعودية مع شركة زيكو أثناء مرحلة التوطين، لتأسيس معامل ومرافق صناعية بمساحة 5,000 قدم مربع في المدينة الصناعية الثانية في الدمام. وأضاف الثعلي: "نعمل دائمًا بالشراكة مع موردينا، ويسرنا رؤية شركة زيكو تعمل محليًا وتصنع منتجات للمرة الأولى في المملكة." وستشتري شركة زيكو الكثير من المكونات والمواد الخام من الموردين المحليين، بما في ذلك أوعية الضغط والبكرات ولوحات التحكم والكابلات المستخدمة في تصنيع خط المعدات.

يمثل نظام الهواء عالي الضغط قصة نجاح للشركة وللمملكة بداية من اختراعه وانتهاءً بتوطين صناعته.

وقد أسهم برنامج اكتفاء إضافةً إلى إيجاد الوظائف وتعزيز الاستثمار، في نقل أحدث التقنيات وإيجاد منظومة محلية قوية.

الأستاذ عبد الله الثعلي، مدير إدارة التنمية الصناعية والتوريد الاستراتيجي

You are currently using an older browser. Please note that using a more modern browser such as Microsoft Edge might improve the user experience. Download Microsoft Edge