Исследователи разрабатывают супергидрофобное покрытие и процесс его нанесения под водой
17-01-2019 Coatings Today 107

САН-АНТОНИО, ТЕХАС – Материаловеды из Юго-западного научно-исследовательского института разработали супергидрофобное покрытие и процесс его нанесения на внутренние поверхности длинных трубчатых конструкций. Данная технология, в первую очередь, создана для понижения или предотвращения прилипания гидратов и других отложений на подводный трубопровод.

Гидраты - это льдоподобные твердые вещества, состоящие из воды и газа, как правило, метана или диоксида углерода. Гидраты по плотности схожи со льдом, а выглядят как талый лед. Однако молекулы газа, содержащиеся в гидратах, стабилизируют кристаллы и позволяют гидратам (в отличие от льда) образовываться при температуре 70 °F в углеводородных системах, например, на линиях производственного потока. Гидраты могут осаждаться на внутренней стенке трубы и накапливаться, пока полностью не заблокируют линию потока и не остановят перемещение углеводородов к обрабатывающему оборудованию.

В настоящее время образование гидратов предотвращают либо с помощью химических добавок, либо физическими методами, например, используя нагревательные рубашки или высокочастотные электромагнитные поля, из-за чего повышаются затраты и технологическая сложность. Более того, если эти методы не работают, удаление затора из гидратов может оказаться весьма дорогостоящим.

В глубоких нефтяных скважинах компоненты парафина и асфальтена, содержащиеся в нефти, также могут осаждаться на внутренней стенке трубы и препятствовать прохождению потока из скважины. Тогда необходимо принимать меры по предотвращению или устранению затора.

“Мы разработали семейство покрытий и технологический процесс под названием Lotus (отсылка к цветку лотоса), предполагающий наличие аналогичных супергидрофобных свойств", - говорит сотрудник института, доктор Майкл Миллер. "Мы производим эти покрытия с помощью вакуумного процесса, при котором плазма (состояние вещества, состоящего из свободных электронов и ионизированных атомов и молекул) воспламеняется внутри трубы по всей ее длине, при этом вводится одно или несколько химических веществ. В данном процессе вещества выборочно фрагментируются на ионы, которые затем с ускорением подают на поверхность трубы, где они сразу же подвергаются полимеризации и образуют тонкое, стеклоподобное стойкое покрытие", - добавил он.