تنظيف الأنابيب

في المجال الطبي، تُعرف الأنابيب "المفقودة" بأنها تلك التي يجب استبدالها بعد استخدامها لمرة واحدة. وهذا ليس تنظيفًا حقيقيًا للأنابيب بالمعنى الصحيح، ولكنه شائع الاستخدام في القطاع الطبي، على سبيل المثال مع قنيات الحقن ، وإبر التسريب ، والأجهزة الطبية، مثل أجهزة غسيل الكلى . وتتمثل أسباب الاستخدام لمرة واحدة في المقام الأول في القضاء على مخاطر العدوى ، بالإضافة إلى أن التنظيف سيكون مكلفًا للغاية، وخاصة مع المنتجات الرخيصة واسعة الانتشار، حيث يكون مكلفًا بشكل مبالغ فيه. ولذلك، يُعد الاستخدام لمرة واحدة ممارسة شائعة للأنابيب التي يصل قطرها  إلى 20 مم . وللأسباب نفسها في القطاع الطبي، قد يكون الاستخدام لمرة واحدة مناسبًا أيضًا في تكنولوجيا تصنيع الأغذية والأدوية، إلا أن أقطار الأنابيب في هذه القطاعات قد تتجاوز 20 مم. 

في مجالات أخرى (مثل المبادلات الحرارية)، قد يلزم أحيانًا استبدال الأنابيب (أو إزالتها، أو سدها، وما إلى ذلك)، ولكن هذا يحدث عادة فقط بعد استخدام مطول، عندما تتطور عيوب خطيرة في الأنبوب (على سبيل المثال، بسبب التآكل).

يُفهم من تنظيف الأنابيب كيميائياً استخدام سوائل أو مواد كيميائية لإزالة الطبقات والرواسب . ومن الأمثلة الشائعة على ذلك إزالة الترسبات الكلسية من آلة صنع القهوة باستخدام حمض الخليك أو حمض الستريك . وبحسب مجال الاستخدام ومادة الأنبوب، قد تُستخدم سوائل تنظيف خاصة تتطلب معالجة متعددة المراحل.

• التنشيط الكيميائي
• تنظيف
• الشطف

تتطلب هذه الطريقة في التنظيف إيقاف تشغيل النظام المعني، مما يُسبب فترات توقف غير مرغوب فيها. ولضمان استمرارية الإنتاج، قد يكون من الضروري تركيب عدة أنظمة. ومن عيوبها الأخرى: في مجال التكنولوجيا واسعة النطاق (المفاعل، والمبادل الحراري ، والمكثف ، إلخ)، ستكون هناك حاجة إلى كميات هائلة من سوائل التنظيف، مما يُسبب مشاكل كبيرة في التخلص منها. وتبرز مشكلة أخرى في صناعة الأغذية بسبب احتمالية سمية سائل التنظيف. ولا يُمكن حل هذه المشكلة إلا بالالتزام الصارم بتعليمات الشطف والتحكم الدقيق في حدود المخلفات المسموح بها. وهذا بدوره يتطلب استخدام أساليب كشف باهظة الثمن. وبشكل عام، يُمكن تطبيق عملية التنظيف الكيميائي للأنابيب على أي قطر، إلا أن حجم خط الأنابيب يُحدد حدودًا عملية للاستخدام .

نظام التنظيف الميكانيكي للأنابيب عبارة عن جسم تنظيف يتحرك داخل الأنبوب لإزالة الرواسب من جداره. في أبسط الحالات، يكون عبارة عن فرشاة تتحرك داخل الأنبوب بواسطة قضيب أو زنبرك مرن . أما في قطاع التكنولوجيا والصناعة واسع النطاق، فقد تطورت عمليات عديدة تستدعي تعريفًا أكثر تفصيلًا.

عملية عبر الإنترنت

في عملية التنظيف المباشر، يتحرك جسم التنظيف عبر الأنابيب مع سائل النقل، وينظفها بفضل حجمه الكبير مقارنةً بقطر الأنبوب. في الأنابيب ذات الأقطار التي تصل إلى 50  مم، يتكون جسم التنظيف من المطاط الإسفنجي، أما في الأنابيب ذات الأقطار الأكبر، والتي تصل إلى حجم أنابيب النفط، فيُستخدم ما يُعرف بالكاشطات أو ما يُسمى بـ"الخنازير". تُستخدم كرات المطاط الإسفنجي بشكل أساسي لتبريد المياه ، مثل مياه البحر أو الأنهار أو أبراج التبريد . بالنسبة للصناعات الكيميائية والصيدلانية، يُمكن تصميم أجسام تنظيف مُخصصة، ولكن نظرًا لضعف تدفقات سائل النقل، تُستخدم عمليات التنظيف غير المباشرة في معظم الحالات. ولأن أجسام التنظيف لا يُسمح لها بالبقاء في سائل النقل، يجب جمعها بعد مرورها عبر الأنابيب. في حالة كرات المطاط الإسفنجي، يتم ذلك من خلال أقسام ترشيح خاصة ؛ أما بالنسبة للكاشطات أو الخنازير، فتُستخدم محطة نقل خارجية. وفقًا لعملية تابروغي ، تُعاد حقن كرات المطاط الإسفنجي في الجزء العلوي من النظام لتنظيفها بواسطة وحدة إعادة تدوير الكرات، بينما تُسحب الكاشطة أو المكشطة يدويًا في الغالب وتُعاد حقنها في مُجمِّع آخر. وبذلك، تضمن كرات المطاط الإسفنجي تنظيفًا مستمرًا، بينما يكون نظام الكاشطة أو المكشطة متقطعًا.

في عملية التنظيف الحراري للأنابيب، تُجفف الطبقة أو الرواسب عن طريق التسخين، مما يؤدي إلى تقشرها نتيجة لهشاشتها، ثم تُزال إما بواسطة وسيط ناقل أو سائل شطف. وبحسب درجة الحرارة المطلوبة، يمكن أن يكون التسخين إما تسخينًا متوازيًا للأنابيب أو تسخينًا حثيًا . هذه العملية تتم خارج خط الإنتاج. وتُستخدم أحيانًا لتعقيم الأنابيب في الصناعات الدوائية والغذائية. لا يمكن تحديد نطاق قطر محدد هنا لأن هذه الطريقة تُطبق على عمليات معينة فقط؛ فالقيد التقني للتسخين يقتصر على المواد المستخدمة وكمية الحرارة المطلوبة .

تشمل الأنواع الخاصة من تنظيف الأنابيب جميع الأنواع التي لا تزال في مرحلة تجريبية جزئياً فقط ولا تندرج تحت أنواع العمليات المذكورة سابقاً، مثل على سبيل المثال:

• يؤدي تحفيز ظاهرة الطرق المائية إلى انفصال الطبقة أو الرواسب من خلال استطالة المادة على المدى القصير.
• استخدام مولدات الاهتزاز ، جزئيًا في الأنابيب من خلال مُثيرات الاهتزاز، وجزئيًا عن طريق البلورات الكهروإجهادية في وسط النقل، من أجل تحويل وسط النقل إلى وسط تنظيف من خلال تقليل التوتر السطحي
• المجالات المغناطيسية لتجنب تكلس الأنابيب
• معالجة أسطح الأنابيب بتقنية النانو لتجنب الطبقات والترسبات