تعمل صناعة النفط والغاز في بعض أكثر البيئات قسوة على وجه الأرض، حيث تتعرض الهياكل للمواد الكيميائية المسببة للتآكل والمياه المالحة ودرجات الحرارة المرتفعة والإجهاد الميكانيكي. لطالما كافحت المواد التقليدية مثل الفولاذ، على الرغم من متانتها، لتلبية متطلبات الصناعة المتطورة للسلامة والكفاءة والاستدامة. أدخل شبك مركب-مادة تغير قواعد اللعبة وتعيد تعريف كيفية بناء المنصات البحرية والمصافي وخطوط الأنابيب وصيانتها. من خلال الجمع بين تقوية الألياف الزجاجية وراتنجات التصلب الحراري، توفر المشابك المركبة مقاومة لا مثيل لها للتآكل، وتصميم خفيف الوزن، وسلامة هيكلية، مما يجعلها حجر الزاوية في البنية التحتية الحديثة للنفط والغاز.

 

على مدى عقود، كان الفولاذ هو المادة المستخدمة في منشآت النفط والغاز. ومع ذلك، أصبحت نقاط ضعفه المتأصلة فيه إشكالية بشكل متزايد:

يعالج الشبك المركب، المصنوع عادةً من البلاستيك المقوى بالزجاج (GRP) أو البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (FRP)، هذه التحديات بشكل مباشر. وتشمل المزايا الرئيسية ما يلي:

المواد المركبة منيعة ضد المياه المالحة والأحماض والقلويات - وهي ميزة بالغة الأهمية في المناطق البحرية والمصافي. وعلى عكس الفولاذ، الذي يمكن أن يتآكل في غضون سنوات، تحافظ الشبكات المركبة على سلامتها لعقود. على سبيل المثال، استُخدمت شبكة فايبرغريت المصنوعة من البولي بروبيلين الألياف البوليمرية في المنصات البحرية مثل منصة شل مارس، حيث تتحمل التعرض المستمر لمياه البحر والمواد الكيميائية القاسية دون أن تتدهور.

الشبك المركب هو 70% أخف وزنًا من الفولاذ ولكنه يحتفظ بقوة شد مماثلة (تصل إلى 75,000 رطل لكل بوصة مربعة). وهذا يقلل من تكاليف النقل ويسمح بتركيب أسهل، حتى في الأماكن الضيقة. في عمليات التكسير الهيدروليكي، تم استخدام شبكة FRP لتحل محل الفولاذ في مقطورات المزج، مما يقلل الوزن بمقدار 30% ويضمن الامتثال للوائح وزارة النقل.

سطح الشبك المركب غير القابل للانزلاق (معامل الاحتكاك: 0.8 جاف، 0.6 رطب) يقلل بشكل كبير من حوادث الانزلاق والسقوط - وهو مصدر قلق رئيسي لإدارة السلامة والصحة المهنية. كما أن خصائصها غير الموصلة للكهرباء تقضي على المخاطر الكهربائية، مما يجعلها مثالية للمناطق التي تحتوي على معدات عالية الجهد. بالإضافة إلى ذلك، تلبي المتغيرات المثبطة للحريق مثل صريف الفينول Duragrid® من ريدكو معايير السلامة الصارمة، بما في ذلك متطلبات خفر السواحل الأمريكي لمقاومة الحرائق البحرية.

في حين أن تكلفة الشبكة المركبة أعلى في البداية من الفولاذ، فإن متطلبات صيانة منخفضة ويؤدي العمر الافتراضي الممتد (أكثر من 20 عامًا) إلى تحقيق وفورات كبيرة على المدى الطويل. تشير الدراسات إلى أنه على مدى 20 عاماً، تكلف شبكات FRP 34% أقل من الصلب المطلي و 18% أقل من الفولاذ المجلفن بسبب انخفاض نفقات الإصلاح والاستبدال .

يعمل الشبك المركب على تحويل قطاعات متعددة من الصناعة:

على الرغم من مزاياها، إلا أن اعتماد الشبك المركب يواجه عقبات:

يؤدي تحول الصناعة نحو الاستدامة والكفاءة إلى تسريع اعتماد المركبات:

لم تعد الشبك المركب بديلاً متخصصًا - بل هي تقنية تحويلية تعيد تشكيل صناعة النفط والغاز. ومن خلال التصدي لتحديات التآكل والسلامة والتكلفة مع تقديم أداء فائق، تتيح المواد المركبة عمليات أكثر مرونة وكفاءة واستدامة. مع استمرار التقدم التكنولوجي وتطور الأطر التنظيمية، ستلعب الشبكات المركبة دورًا حيويًا متزايدًا في تشغيل قطاع الطاقة في المستقبل.