تنقية الطين للحفر الاتجاهي الأفقي: الحل الفعّال من شركة راينو لإندستريال

في عمليات الحفر الأفقي الاتجاهي (HDD)، يجب أن تقوم وسائط الحفر بنقل المخلفات، وتبريد رأس المثقاب، واستقرار جدار الحفرة طوال العملية. إذا لم يتم تنقية الملاط المشبع بالرمال الناتج أثناء البناء بشكل فوري، فسوف يؤثر ذلك مباشرةً على دقة الحفر وكفاءة المشروع. ولهذا السبب، طوّرت شركة راينو إندستريال نظامًا لتنقية وسائط الحفر، يركّز على "إزالة الشوائب بدقة وإعادة التدوير"، ما يجعله معدات دعم رئيسية لمشاريع الحفر الأفقي الاتجاهي.

1. المتطلبات الأساسية لتنقية وسائط الحفر في الحفر الأفقي الاتجاهي

غالبًا ما تواجه عمليات الحفر الأفقي الاتجاهي طبقات جيولوجية معقدة، مثل التربة الرملية والطبقات الحصوية، حيث يمكن أن يختلط وسط الحفر بكميات كبيرة من المخلفات. ويمكن أن يؤدي عدم كفاية التنقية إلى ثلاث مشكلات رئيسية:
عدم استقرار البئر: يؤدي زيادة الرمل إلى تقليل قدرة الطين على التعليق، مما يزيد من خطر انهيار البئر ويؤثر على سحب الأنبوب.
تآكل المعدات: تسرّع شوائب الجسيمات الخشنة من تآكل قضبان الحفر ورؤوس الحفر، ما يزيد من تكاليف الصيانة.
عدم الامتثال البيئي: يؤدي التصريف المباشر للطين الملوث إلى تلوث التربة والمياه على طول مسار البناء، ما يخالف لوائح البناء.
لذلك، يجب أن تفي أنظمة التنقية بالمتطلبات الأساسية المتمثلة في "إزالة الرمل بسرعة، والتحكم الدقيق في الجودة، والقدرة على التكيّف مع البناء المتنقل".

2. تقنية التنقية المستهدفة في نظام Rhino

قامت شركة Rhino Industrial بتطوير تقنية "تنقية تدريجية من ثلاث مراحل" للحفر الاتجاهي الأفقي، مصممة خصيصًا لتتناسب مع صعوبات العبور المختلفة:
1. الاعتراض السريع للجسيمات الخشنة: باستخدام غربال اهتزازي عالي التردد ثنائي المحرك مع شبكة خشنة مقاومة للتآكل، يقوم النظام بفصل الحصى والقطع الكبيرة ذات الأحجام الجسيمية 0.5 مم خلال 10 ثوانٍ. ويمنع هذا وصول الشوائب إلى المعدات المصبّية ويضمن نقل الطين بسلاسة.
2. الفصل العميق للرمل الناعم: تقوم مضخة رمل عالية الضغط مخصصة بإدخال الطين إلى فاصل دوامي هيدروليكي، ما يُمكّن من فصل الرمل الناعم ذي الأحجام الجسيمية 0.074–0.5 مم بكفاءة. وتصل كفاءة الفصل إلى 98٪، ومحتوى الرطوبة في المخلفات الناعمة أقل من 30٪، مما يسمح بنقلها مباشرةً خارج الموقع ويقلل من تلوث التخزين في الموقع.
3. الترشيح الدقيق للهلأبات: بالنسبة لطبقات الطين، تكون جهاز إزالة الرمال مزودًا بكرات تصفية فائقة الدقة لفصل جسيمات الطين والمواد الغروية. وهذا يقلل من محتوى الرمل في الطين إلى أقل من 0.5٪، ويستعيد اللزوجة ومقاومة القص للطين، ويضمن استقرار الفتحة المحفورة، ويدعم متطلبات الحفر على المسافات الطويلة.
بالإضافة إلى ذلك، يحتوي النظام على وحدة ذكية لخلط الطين. من خلال الكشف التلقائي القائم على وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) لخصائص الطين، يتم إضافة البنتونيت وعوامل المعالجة بدقة، مما يضمن أداءً مستقرًا للطين طوال عملية الحفر. ويتيح التصميم الوحدوي للخزان عملية التفكيك والنقل السريعة، ما يلبي احتياجات مواقع الحفر النائية.

3. القيمة العملية والتطبيقات الميدانية

في مشاريع الحفر الاتجاهي الأفقي، يُظهر نظام الرينو قيمة كبيرة:

ضمان سلامة البناء: بعد التنقية، يكون محتوى الرمل في الطين منخفضًا، مما يحسن استقرار الفتحة بنسبة 40٪ ومنع الحوادث مثل انهيار الفتحة أو عطب الأدوات بشكل فعال. في مشروع خط أنابيب عابر لنهر، نجح النظام في تقليل حالات توقف البناء مرتين، مما كفل إنجاز المشروع في الوقت المحدد.

تقليل التكاليف: تتجاوز نسبة إعادة تدوير الطين 90٪، مما يقلل تكاليف شراء الطين الجديد بنسبة 70٪. في مشروع خط أنابيب بعيد المدى، وفر مشروع واحد أكثر من 1.2 مليون رنمينبي في تكاليف مواد الطين، مع استرداد استثمار المعدات خلال ثلاثة أشهر.

التكيف مع السيناريوهات المعقدة: في عبور الطرق الحضرية، تقلل البنية المدمجة من المساحة بنسبة 50٪، مما يقلل من تأثيرها على حركة المرور. وفي العبور الجبلي، تسمح التصاميم المقاومة للانفجار والمطر بالعمل في البيئات القاسية، مع معدلات فشل تشغيل مستمرة للمعدات أقل من 2٪.

حاليًا، خدم نظام Rhino أكثر من 300 مشروع حفر اتجاهي أفقي على مستوى البلاد، ويغطي قطاعات مثل الغاز، وإمدادات المياه، وأنابيب النفط والغاز. وتشير ملاحظات العملاء إلى أن كفاءة التنقية والاستقرار تتفوق باستمرار على المعدات التقليدية.

الاستنتاج

إن تنقية الطين في الحفر الاتجاهي الأفقي تحدد بشكل مباشر جودة المشروع وكفاءته. وتستفيد شركة Rhino Industrial من الابتكار التكنولوجي القائم على السيناريوهات لتوفير حلول فعالة وموثوقة في هذا المجال. وفي المستقبل، ستواصل Rhino تحسين كفاءة التنقية وذكائها، مما يساعد مشاريع الحفر الاتجاهي الأفقي على تحقيق الثلاثية المتمثلة في "السلامة، والحماية البيئية، والجدوى الاقتصادية"، ويدفع بتطوير قطاع الحفر بدون حفر بجودة عالية.