ابتكارات سباقة لقطاع الطاقة في المملكة العربية السعودية
عادة ما نرى الأضواء الملونة تتحرك بمختلف الاتجاهات في الحفلات والمناسبات، لكن هذا الأمر يبدو بوضوح في مختبر الأبحاث الهندسية المتقدمة في الدمام بالمملكة العربية السعودية.
ومع ذلك، فإن مشاهدة تقنية الماسح الضوئي الأزرق الآلي الخاص بالمختبر، وهو يتحرك حول جزء من توربينات الغاز ويلتقط صورًا رقمية هو بالتأكيد شيء يمكن لكامل الطيبي وفريقه الحديث عنه بكل فخر.
يقود الطيبي الفريق الهندسي المتخصص بعلم القياس المتقدم في مركز التميز في بحوث وتطوير البيئات الحارة والقاسية، ضمن "مركز جنرال إلكتريك للصناعة والتكنولوجيا". ويضم هذا الموقع أحد أكبر مراكز خدمة توربينات جنرال إلكتريك لطاقة الغاز حول العالم.
أساليب مبتكرة
ويدعم فريق عمله، الذي يضم مواطنين سعوديين، مركز الإصلاح بأساليب جديدة ومبتكرة لتقييم مكونات التوربينات الغازية على مستوى قابلية استخدامها.
وتغطي أعمالهم البحثية الأخرى مستشعرات الاهتزاز على شفرات التوربينات، حيث يقومون بتحديد أي خلل أو ضعف يستدعي الإصلاح.
وتعد تقنية المسح الضوئي الأزرق الرقمية في المركز، والمثبتة على ذراع روبوتية مبرمجة، الوحيدة من نوعها في منطقة الشرق الأوسط وأفريقيا.
وحرص فريق بحوث وتطوير البيئات الحارة والقاسية على القيام ببحوث معمقة لتحسين نتائج هذه التقنية المبتكرة لتلبي متطلبات الإنتاجية في المركز، مع تقديم أعلى مستويات الجودة في أثناء فحص المكونات وذلك بأسلوب فائق السهولة، ووفق نموذج عمل رقمي.
وبذل فريق العمل أيضًا جهودًا حثيثة لتجاوز أسلوب العمل التقليدي في تطبيق الماسحات الضوئية اليدوية لبدء أساليب جديدة لتنفيذ خدمات الإصلاح، أبرزها على المراوح ومكونات التوربينات.
مؤتمر التصنيع
ووقع الاختيار على هذا العمل المبتكر ليتم عرضه في مؤتمر التصنيع المتقدم والإصلاح لتوربينات الغاز، أحد أبرز مؤتمرات الهندسة الميكانيكية الدولية التي تستضيفها الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين.
وفي هذا السياق، قال الطيبي: "باعتبارنا فريق عمل متخصص في البحوث المتقدمة، نحرص على تخطي الحدود المألوفة لما يمكن لماسحات الضوء الأزرق الرقمية القيام به. ولا شك أننا الوحيدون الذين نقوم بذلك في منطقة الشرق الأوسط وإفريقيا".
ومن الأمثلة على منهجية فريق البحث والتطوير في المملكة العربية السعودية، سعيه لاستكشاف فوائد تثبيت الماسح الضوئي على ذراع روبوتية.
وأضاف الطيبي: "قمنا بإجراء تحليل للسبب الرئيس، وتساءلنا حول سبل تحسين استخدام الروبوت من خلال تخصيصه للقيام بأقل عدد مطلوب من عمليات المسح من زوايا مثالية. ومن خلال تعديل تسلسل هذه العمليات، وزاوية المسح، وحركة الذراع، نجحنا بتقليص زمن دورات المسح بشكل كبير".
وأتاح هذا الحل للفنيين في "مركز جنرال إلكتريك للصناعة والتكنولوجيا" فحص المزيد من الأجزاء بسرعة أكبر، مع الحفاظ على مستويات الموثوقية الضرورية لنتائج المسح.
ويساعد ذلك المنشأة على تقليص زمن العمليات، الأمر الذي يساهم في المقابل بتقديم خدمة الإصلاح بشكل أسرع لمحطات الطاقة عند توقفها عن العمل.
استثمار ’جنرال إلكتريك‘
وأشار الطيبي: "يعكس عملنا، بما يشمل حل الماسح الضوئي المذكور، حجم استثمار ’جنرال إلكتريك‘ في المنطقة، وكيف تضع استثماراتها في مسار أهداف رؤية السعودية 2030، فضلاً على عمق دعمها لشباب المملكة العربية السعودية.
فأحد المساهمين الرئيسين في هذا النجاح هو بديع القزيز، المهندس الشاب السعودي الذي استخدم هذه التقنية على الآلاف من مكونات التوربينات. وانخرط في مشاريع فريدة من نوعها ولا تجري في أي مكان آخر حول العالم.
يشكل الطيبي، وهو كندي الجنسية، نواة فريق العمل مع اثنين من المهندسين السعوديين، أحدهما حاصل على شهادة الدراسات العليا من المملكة المتحدة والآخر حديث التخرج من جامعة الملك سعود. إلى جانب باحث رابع حاصل على شهادة الهندسة من الهند.
وبعد تلقي التدريب في سويسرا وخلال عملهم في الدمام، عمل الفريق على مشاريع هندسية رئيسة لشركة "جنرال إلكتريك" تشمل تشخيص مكونات التوربينات باستخدام القياس البصري الرقمي عبر تقنية المسح الضوئي الأزرق، حيث قاموا بتفحص مئات المكونات والأجزاء من مختلف الأحجام والأشكال وبمستويات تعقيد متنوعة.
خبرات هائلة
وأردف الطيبي: "بعد هذه التجربة الواسعة، وضمن ’مركز جنرال إلكتريك للصناعة والتكنولوجيا‘، اكتسب فريق العمل خبرات هائلة. وساهم تنوع طلبات التشخيص الرقمي بتقنية المسح الضوئي الأزرق للضوء، وإجرائها في الورشة في توسيع خبراتهم".
تأسس مركز بحوث وتطوير البيئات الحارة والقاسية، الذي يضم فريق عمل متخصصًا في بحوث علم القياس المتقدم، للتعامل مع الظروف القاسية التي تتعرض لها التوربينات الغازية في مناطق مثل الشرق الأوسط وإفريقيا، ومناطق أخرى حول العالم.
وتنطوي هذه الأبحاث على أهمية كبيرة للمنطقة، نظرًا للظروف القاسية التي تتعرض لها التوربينات الغازية فيها مثل الحرارة المرتفعة والرياح المحملة بالأتربة، والتي تضع التوربينات تحت ضغوط متزايدة. وكذلك، يستخدم زيت الوقود الثقيل في منطقة الخليج العربي على نطاق واسع بسبب وفرته وانخفاض تكلفته.
ومع ذلك، فإن التعامل مع هذا الوقود من قبل التوربينات هو أمر أكثر صعوبة مقارنة بالغاز الطبيعي، ومن ثم فإن أصول توليد الطاقة التي تعمل باستخدامه تحتاج لتكرار الصيانة أكثر. ومن ثم تساعد أبحاث المركز العملاء على معالجة جميع هذه التحديات، ومختلف القضايا التي تواجههم.
أهداف رؤية 2030
إن العمل الذي قام به فريق القياس والتشخيص في مركز بحوث وتطوير البيئات الحارة والقاسية، يدعم الأهداف الرئيسة لرؤية السعودية 2030، بما يشمل تعزيز الابتكارات المحلية، وتأسيس كوادر عمل وطنية، وتطوير القطاع الصناعي في المملكة.
وعند النظر إلى الصورة الشاملة، ندرك أن هذه الجهود تستحق إلقاء الضوء عليها.
