درفلة الجذر على البارد: كيف يمكن لحركة بسيطة أن توفر ملايين الدولارات

يُمكن لوصلٍ خاطىء في عمليات الحفر البحرية أن يكلّف ما يزيد على 250.000 $ في اليوم الواحد، وهذا يعني إمكانية أن تخسر شركات النفط والغاز ما يقارب مليونيّ دولار أمريكي في أسبوع واحد فقط وخاصّة في الحفر البحري، تقلل درفلة جذر أسنان اللولب على البارد إمكانية العطب بشكل كبير في أنابيب النفط والغاز.

تُعتبر شركة CJWinter في طليعة مستثمري هذه التقنية المبتكرة، والتي تتضمن صقل نصف قطر دائرة الجذر لسن لولب مشكّل حديثًا، بعد ذلك يتم إخضاع عجلة مصلّبة بوضعية تماس مع نصف قطر دائرة جذر سن اللولب، مطبقة بذلك ضغطًا يجعل العجلة المصلّبة تخترق نصف قطر دائرة سطح الجذر مؤدية إلى تشوّه لدن فيها.

عجلة الدرفلة على البارد

يقول ساندرو بيلبانو أحد مصممي شركة CJWinter أن العملية تشمل إرجاع العجلة على سن لولب مُشكّل حديثًا أو سابقاً مع صقل أساسي لقطر دائرة جذر سن ذلك اللولب.

هنالك أسباب عدّة لإمكانية زيادة مقاومة التعب لعنصر الوصل اللولبي، أولها منح نهاية مصقولة للجذر وبالتالي فإن العيوب السطحية كالخدوش ستُدرفَل وتُضغط من المادة، تاركة بذلك سطحا ناعما جّدا خالِ العلام.

على اليسار: العجلة على تماس مع الجذر. على اليمين: النتيجة النهائية.

فوائد عملية درفلة الجذر على البارد

ماهي مزايا درفلة الجذر على البارد بالمقارنة مع طرق تشكيل اللوالب التقليدية ؟

1- المتانة المحسّنة:

بينما تعمل عملية الدرفلة على البارد على تقليص مستوى الإجهاد لكل وصلة لولبية، فإن متانة تلك الوصلات ستزداد كنتيجة لتلك العملية، وسيؤدي ذلك بالضرورة إلى تغيير في البنية الحبيبية للفولاذ من بنية منتظمة إلى بنية تحوي تخلخلات عدة.

خلال عملية درفلة الجذر على البارد سيحدث تغيير في بنية المادة الفولاذية على المستوى الذري، حيث تكون البنية البلورية منتظمة على شكل شبكة، وتنتج هذه التغيرات البنيوية عن الضغط في عملية درفلة الجذر على البارد مسببة العديد من التخلخلات في الفولاذ والتي تؤدي إلى تعشيق في البنية البلورية، جاعلة من المنتج النهائي أكثر قوّة. وهذا ضروري لأنه يمنع تشكّل الشقوق التي يمكن أن تتسبب في فشل ذريع مع تكاليف عالية لزمن توقف المنصة.

2- المقاومة المتعاظمة لإجهاد جذر سن اللولب:

فائدة أخرى هي المقاومة المتعاظمة لإجهاد جذر سن اللولب، حيث تتموضع أضعف نقطة في الوصلة ذات الأسنان اللولبية قرب الجذر، كما تعتمد كمية الإجهاد المطبق على الجذر على نوعية اللولب المستخدم، فبينما تخفف الأسنان اللولبية الخشنة من الإجهاد، تقوم الأسنان اللولبية الناعمة بزيادته. يُمكن لعملية درفلة الجذر على البارد أن تزيل إجهاد الشدّ من خلال إنشاء نطاق صغير لإجهاد الضغط المتبقِ في منطقة جذر سن اللولب، وهذا ما سيوازن إجهاد الشدّ الناتج أثناء العمليات وفي مناطق حساسة أخرى من جذر سن اللولب.

تقوم التخلخلات في بنية الفولاذ بمنع الشقوق من النمو طولًا، حيث يلعب تقليل طول الشقوق دورًا حساسًا في الاستفادة العظمى من الاستثمار المبدئي لهذه التكنولوجيا. يمكن للشقوق الطويلة والسطحية أن تؤدي إلى عطب في البنية مما يسبب توقفا مفاجئا في العمليات، وعلى العكس فإن الشقوق العميقة أسهل من ناحية اكتشافها وإصلاحها. أظهرت دراسة أيضًا أن للوصلات المدرفلة على البارد شقوقًا سطحية أقصر منها في حالة الوصلات غير المدرفلة، وهذا يؤكد بأنه يمكن اكتشاف تشكيلة الحفر المتضررة وإصلاحها قبل أن يكتمل الضرر ويؤدي إلى عطب بنيوي، وبذلك تُمنع توقفات العمل المكلفة وعمليات الإصلاح الباهظة الكلفة.

تكون عادة الشقوق في منتجات الجذر المدرفل على البارد عميقة وقصيرة أكثر من كونها طويلة وسطحية، حيث يمكن للأخيرة أن تسبب عطبا مفاجئا في بنية عقدة الوصل.

3- تقليل التآكل:

يسرّع أي عيب في المادة – الشقوق خصوصًا - من معدل التآكل، وغالبًا ما تشكل ملاذًا للمواد الكيميائية الأكّالة المستخدمة عادة في الحفر. لكن تذليل هذه العيوب أثناء عملية الصقل يقلل من الصدوع والزوايا وبالتالي يقلل فرص هذه الكيميائيات الأكالة من إيجاد طريقها إلى المادة، مقللة بذلك معدل التآكل. كل ذلك يحسّن الأداء ويخفض من الحاجة إلى الإصلاحات المكلفة، والذي بدوره يوفر المال على المدى البعيد.

نهاية قد ينتابنا التساؤل التالي : هل يمكن لتقنية درفلة الجذر على البارد أن تُطبق على جميع أنواع الوصلات اللولبية ؟

نجد إجابة لهذا التساؤل على لسان بيلبانو حيث يقول بأنه يمكن تقريبًا لجميع أشكال الوصلات أن تكون مدرفلة الجذر على البارد، إن الغالبية العظمى لأشكال الوصلات في الوقت الراهن هي اللوالب القياسية لمعهد البترول الأمريكي ، حوالي 90 % كنسبة محتملة من الأنابيب المستعملة في الصناعة هي إحدى أنواع الوصلات القياسية، يضيف قائلًا : إننا أدرجنا جميع أشكال الملكيات العائدة لمختلف الشركات، وجميع الردود التي تلقيناها من أشخاص قاموا بدراسة ذلك ـــ بغض النظر عن شكل اللولب ــــ أثبتت أن للدرفلة الجذرية على البارد تحسين هام قابل للقياس على حياة التعب. ونحن نحاول أن نحافظ على أدواتنا نموذجية قدر الإمكان لتناسب أكبر قدر من الآلات الممكنة.

تابعوا الفيديو الترويجي الذي أعدته شركة CJWinter حول هذه التقنية لتفهموا أكثر آلية وشكل عملها

المصادر:

هنا

هنا