Rury laminowane grafenem mogą zmniejszać korozję w przemyśle naftowym i gazowym

Anonim

Naukowcy z University of Manchester i TWI odkryli sposoby wykorzystania grafenu do przedłużenia żywotności rur stosowanych w przemyśle naftowym i gazowym.

Opublikowane w zaawansowanych interfejsach materiałowych, zespół odkrył sposób włączenia grafenu do polimerowej wykładziny stosowanej w rurach transportujących ropę naftową i gaz z dna morskiego.

Rury są zwykle wykonane z wewnętrznych warstw polimeru lub kompozytu i zewnętrznej stali wzmacniającej. W tych rurach płyny mogą znajdować się pod bardzo wysokim ciśnieniem i podwyższonej temperaturze.

W sytuacjach, w których dwutlenek węgla (CO 2), siarkowodór (H2S) i woda przenikają przez warstwę ochronną bariery rury, stal może korodować, powodując utratę wytrzymałości rury w czasie, prowadząc do ryzyka katastrofalnej awarii.

Naukowcy odkryli, że jeśli grafen został mechanicznie zmieszany z plastikiem lub gdy nałożono pojedynczą warstwę grafenu, gazy mogły nadal przechodzić.

Jednakże, poprzez laminowanie cienkiej warstwy nanopłatek grafenowych do poliamidu 11 (PA11) - tworzywa sztucznego często używanego w tych wkładkach - zespół był w stanie wytwarzać struktury, które zachowują się jak wyjątkowo dobre bariery.

Wielowarstwowe struktury laminatu testowano w 60 ° C i pod ciśnieniem do 400 razy ciśnienia atmosferycznego i wykazano, że zmniejszają przenikanie CO2 o ponad 90% w porównaniu z samym PA11, podczas gdy przenikanie H2S można zredukować do niewykrywalnego. poziomy.

Grafen jest pierwszym na świecie dwuwymiarowym materiałem, elastycznym, przezroczystym, bardziej przewodzącym niż miedź, i znany jest z tego, że blokuje przepływ helu, najtrudniejszy do zablokowania.

Korozja kosztuje przemysł naftowy i gazowy w samych Stanach Zjednoczonych 1, 4 miliarda dolarów. Technologia ta może przedłużyć żywotność podwodnej instalacji rurowej, a tym samym skrócić czas między naprawami.

Profesor Peter Budd, który kierował zespołem w Manchesterze, powiedział: "Grafen ma wiele niesamowitych właściwości, ale nie zawsze jest to łatwe do zrealizowania na dużą skalę, a nasza praca stanowi ważny krok w wyprowadzaniu grafenu z laboratorium i do prawdziwego laboratorium. świat."

Dr Paul Woollin, dyrektor ds. Badań w TWI, powiedział: "Badania te są przykładem tego, jak TWI może skutecznie współpracować z wiodącymi na świecie uczelniami za pośrednictwem swojej sieci innowacji, i wykorzystywać nasze najnowocześniejsze możliwości testowania oraz ekspertów w domu, aby zidentyfikować oraz nowatorskie rozwiązania najtrudniejszych problemów branży.

Membrany grafenu, takie jak te, mają potencjał otwierania nowych rynków i rewolucjonizują niezliczone procesy przemysłowe, takie jak pakowanie żywności, filtracja wody i separacja gazów.

menu
menu