plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2023-9-10-43-47plasticnews-920Research ArticleПРИМЕНЕНИЕAPPLICATIONИсследование стойкости к гидроабразивному износу термопластичных полимеров, применяемых для защиты внутренней поверхности гидротранспортных системResearch of resistance to hydro-abrasive wear of thermoplastic polymers used to protect the inner surface of hydraulic transport systemsСкребневВ. И.SkrebnevV. I.

Москва

Moscow

vladimir.skrebnev@polyplastic.ruСержанС. Л.SerzhanS. L.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

КалугинаЕ. В.KaluginaE. V.

Москва

Moscow

ООО «Группа ПОЛИПЛАСТИК»РоссияPOLYPLASTIC GroupRussian FederationСанкт-Петербургский Горный университетРоссияSaint Petersburg Mining UniversityRussian FederationООО «Группа ПОЛИПЛАСТИК»; Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова, МИРЭА – Российский технологический университетРоссияPOLYPLASTIC Group; MIREA – Russian Technological University (Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)Russian Federation20232111202309-104347Copyright © Скребнев В.И., Сержан С.Л., Калугина Е.В., 20232023Скребнев В.И., Сержан С.Л., Калугина Е.В.Skrebnev V.I., Serzhan S.L., Kalugina E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/920

   В работе представлены результаты испытаний материалов на стойкость к гидроабразивному износу, а также величины эрозии исследованных материалов. Установлено, что применение термопластичных вулканизатов (ТПВ) в качестве соэкструдированного покрытия внутренней поверхности полимерных трубных систем позволяет значительно увеличить время жизни пульпопроводов при воздействии гидросмесей, в частности, хвостов обогащения железных руд. В модельном эксперименте, максимально приближенном к реальным условиям эксплуатации трубопровода, показано, что покрытия из ТПВ и термопластичного полиуретана (ТПУ) значительно превосходят по стойкости полиэтилен высокой плотности (ПЭПВ) и сталь.

   The results of tests of materials for hydro-abrasive wear resistance, as well as the erosion values of studied materials, are presented. It has been found that the use of thermoplastic vulcanizates (TPV) as a co-extruded coating of the inner surface of polymer pipe systems can significantly increase the lifetime of slurry pipelines when exposed to hydraulic mixtures, in particular iron ore tailings. In a model test simulating actual operating conditions of the pipeline, it was shown that TPV and thermoplastic polyurethane (TPU) coatings are signifi cantly superior in wear resistance to high-density polyethylene (HDPE) and steel.

пульпагидротранспортпульпопроводыизносостойкостьэрозия трубгидроабразивный износгидросмесихвосты обогащенияpulphydraulic transportpulp pipelineswear resistancepipe erosionhydro-abrasive wearhydraulic mixturesenrichment tailsReferencesДэвид А. Уиллоуби. Полимерные трубы и трубопроводы. Справочник / Дэвид А. Уиллоуби, Р. Додж Вудсон, Рик Суверлэнд ; пер. с англ. под ред. В.В. Ковриги. – СПб: 2010. 488 с.Дэвид А. Уиллоуби. Полимерные трубы и трубопроводы. Справочник / Дэвид А. Уиллоуби, Р. Додж Вудсон, Рик Суверлэнд ; пер. с англ. под ред. В.В. Ковриги. – СПб: 2010. 488 с.Низьев, С.Г. О противокоррозионной защите магистральных и промысловых трубопроводов современными полимерными покрытиями / С.Г. Низьев // Территория Нефтегаз. 2009. № 10. С. 34–43.Низьев, С.Г. О противокоррозионной защите магистральных и промысловых трубопроводов современными полимерными покрытиями / С.Г. Низьев // Территория Нефтегаз. 2009. № 10. С. 34–43.Мустафин Ф.М. Обзор методов защиты трубопроводов от коррозии изоляционными покрытиями / Ф.М. Мустафин // Нефтегазовое дело [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ogbus.ru/authors/Mustafin/Mustafin_3.pdf, свободный.Мустафин Ф.М. Обзор методов защиты трубопроводов от коррозии изоляционными покрытиями / Ф.М. Мустафин // Нефтегазовое дело [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ogbus.ru/authors/Mustafin/Mustafin_3.pdf, свободный.S.D. Probert. Materials for internally lining pipes / S.D. Probert, C.Y. Chu // Applied Energy. 1980. № 6. Р. 385–393.S.D. Probert. Materials for internally lining pipes / S.D. Probert, C.Y. Chu // Applied Energy. 1980. № 6. Р. 385–393.Гуммированные детали машин / Н.С. Пенкин, В.Г. Копченков, В.М. Сербин, А.Н Пенкин; ред. Н.С. Пенкина – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение. 2013. 245 с.Гуммированные детали машин / Н.С. Пенкин, В.Г. Копченков, В.М. Сербин, А.Н Пенкин; ред. Н.С. Пенкина – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение. 2013. 245 с.Metso Slurry Handling Solutions. Slurry Hose Systems. Design Manual. – 1<sup>st</sup> Edition. – Manual No. 2630-06-11-SBL/Ersmark – ENG (UK). – Sweden: Metso® Minerals (Sweden) AB, 2012. 62 p.Metso Slurry Handling Solutions. Slurry Hose Systems. Design Manual. – 1<sup>st</sup> Edition. – Manual No. 2630-06-11-SBL/Ersmark – ENG (UK). – Sweden: Metso® Minerals (Sweden) AB, 2012. 62 p.Перспективы применения полимерных материалов в гидромеханизации / Е.А. Чижов, А.Е. Чижов, С.Г. Новиков, Ю.А. Толкачев //Горный аналитический информационный бюллетень. – 2009. № S1. С. 367–383.Перспективы применения полимерных материалов в гидромеханизации / Е.А. Чижов, А.Е. Чижов, С.Г. Новиков, Ю.А. Толкачев //Горный аналитический информационный бюллетень. – 2009. № S1. С. 367–383.Weir minerals: Linatex Rubber Products. Hose Range [сайт]. – URL: https://www.global.weir/product-catalogue/hoses-pipes-and-spools (дата обращения: 27. 10. 2021). Текст: электронный.Weir minerals: Linatex Rubber Products. Hose Range [сайт]. – URL: https://www.global.weir/product-catalogue/hoses-pipes-and-spools (дата обращения: 27. 10. 2021). Текст: электронный.Ram Narayanaswamy. The Process of Materials Selection for Pipeline Systems Optimization for Life Cycles / Ram Narayanaswamy // Proceedings of ASME IOGPC2017. – New York, N.Y: American Society of Mechanical Engineers. 2017. Pap. № IOGPC2017-2404.Ram Narayanaswamy. The Process of Materials Selection for Pipeline Systems Optimization for Life Cycles / Ram Narayanaswamy // Proceedings of ASME IOGPC2017. – New York, N.Y: American Society of Mechanical Engineers. 2017. Pap. № IOGPC2017-2404.An overview of burst, buckling, durability and corrosion analysis of lightweight FRP composite pipes and their applicability / M. Manoj Prabhakar, N. Rajini, Nadir Ayrilmis at al. // Composite Structures. 2019. V. 230. Pap. № 111419.An overview of burst, buckling, durability and corrosion analysis of lightweight FRP composite pipes and their applicability / M. Manoj Prabhakar, N. Rajini, Nadir Ayrilmis at al. // Composite Structures. 2019. V. 230. Pap. № 111419.David J. Chapman. Custom Fiberglass Reinforced Plastic Piping (FRP) Applications in Mineral Processing / David J. Chapman, Anthony M. Zacharewych // Extraction 2018: Proceedings of the First Global Conference on Extractive Metallurgyю – Cham, Switzerland: Springer International Publishing, 2018. P. 1233–1244.David J. Chapman. Custom Fiberglass Reinforced Plastic Piping (FRP) Applications in Mineral Processing / David J. Chapman, Anthony M. Zacharewych // Extraction 2018: Proceedings of the First Global Conference on Extractive Metallurgyю – Cham, Switzerland: Springer International Publishing, 2018. P. 1233–1244.Clive Maier. Polypropylene: The Definitive User’s Guide and Data-book / Clive Maier, Theresa Calafut. Norwich, NY: Plastics Design Library a division of William Andrew inc, 1998. 432 p..Clive Maier. Polypropylene: The Definitive User’s Guide and Data-book / Clive Maier, Theresa Calafut. Norwich, NY: Plastics Design Library a division of William Andrew inc, 1998. 432 p..Devesh Tripathi. Practical Guide to Polypropylene / Devesh Tripathi. – Shawbury, U.K.: Rapra Technology Ltd.. 2002. 104 p.Devesh Tripathi. Practical Guide to Polypropylene / Devesh Tripathi. – Shawbury, U.K.: Rapra Technology Ltd.. 2002. 104 p.Веселовский, Д.Р. Исследование гидроабразивного износа ремонтных полимерных композиций / Д.Р. Веселовский, Н.В. Савицкий, Р.А. Веселовский // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Серия: Инновационные технологии жизненного цикла объектов жилищно-гражданского, промышленного и транспортного назначения : сб. научн. тр. – Днепропетровск, 2008. – № 47. С. 165–168.Веселовский, Д.Р. Исследование гидроабразивного износа ремонтных полимерных композиций / Д.Р. Веселовский, Н.В. Савицкий, Р.А. Веселовский // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Серия: Инновационные технологии жизненного цикла объектов жилищно-гражданского, промышленного и транспортного назначения : сб. научн. тр. – Днепропетровск, 2008. – № 47. С. 165–168.Amir Samimi. Application Polyurethane as Coating in Oil and Gas Pipelines / Amir Samimi, Soroush Zarinabadi // International Journal of Science and Engineering Investigations. 2012. V.1 (8). P. 43 – 45.Amir Samimi. Application Polyurethane as Coating in Oil and Gas Pipelines / Amir Samimi, Soroush Zarinabadi // International Journal of Science and Engineering Investigations. 2012. V.1 (8). P. 43 – 45.Hossein Ashrafi zadeh. Erosive and Abrasive Wear Resistance of Polyurethane Liners / Hossein Ashrafi zadeh, Andre McDonald, Pierre Mertiny // Aspects of Polyurethanes / Faris Yılmaz (ed.). Rijeka: IntechOpen, 2017. P. 131–154.Hossein Ashrafi zadeh. Erosive and Abrasive Wear Resistance of Polyurethane Liners / Hossein Ashrafi zadeh, Andre McDonald, Pierre Mertiny // Aspects of Polyurethanes / Faris Yılmaz (ed.). Rijeka: IntechOpen, 2017. P. 131–154.Сержан, С.Л. Исследование влияния шероховатости стальных и полимерных труб на потери напора в условиях гидротранспорта хвостовой пульпы пульпопроводов / С.Л. Сержан, В.И. Скребнев, Д.В. Малеванный // Обогащение руд. 2023. № 4. С. 41–49.Сержан, С.Л. Исследование влияния шероховатости стальных и полимерных труб на потери напора в условиях гидротранспорта хвостовой пульпы пульпопроводов / С.Л. Сержан, В.И. Скребнев, Д.В. Малеванный // Обогащение руд. 2023. № 4. С. 41–49.Оценка работоспособности материалов для применения в качестве износостойкого слоя полимерных пульпопроводов / В.И. Скребнев, В.В. Битт, Е.В. Калугина, А.Н. Крючков // Пластические массы. – 2018. – № 7–8. С. 56–59.Оценка работоспособности материалов для применения в качестве износостойкого слоя полимерных пульпопроводов / В.И. Скребнев, В.В. Битт, Е.В. Калугина, А.Н. Крючков // Пластические массы. – 2018. – № 7–8. С. 56–59.Козырев С.П. Гидроабразивный износ металлов при кавитации. М: Машиностроение. 1964. 139 с.Козырев С.П. Гидроабразивный износ металлов при кавитации. М: Машиностроение. 1964. 139 с.Смолдырев А.Е., Архипова Л.А. Гидравлический напорный транспорт угля с высокими концентрациями // Уголь. 1963. № 2.Смолдырев А.Е., Архипова Л.А. Гидравлический напорный транспорт угля с высокими концентрациями // Уголь. 1963. № 2.Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт. Изд. 3, перераб. и доп. М.: Недра.1980. 293 с.Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт. Изд. 3, перераб. и доп. М.: Недра.1980. 293 с.Борохович А.И. и др. Некоторые вопросы износа, расчета и конструирования углесосно-насосного оборудования. Новокузнецк, 1968. 148 с.Борохович А.И. и др. Некоторые вопросы износа, расчета и конструирования углесосно-насосного оборудования. Новокузнецк, 1968. 148 с.N-M. Barkoula, J. Karger-Kocsis. Review. Processes and influencing parameters of solid particle erosion of polymers and their // Journal of materials science. 2002. № 37. P. 3807 – 3820.N-M. Barkoula, J. Karger-Kocsis. Review. Processes and influencing parameters of solid particle erosion of polymers and their // Journal of materials science. 2002. № 37. P. 3807 – 3820.Klaus Frisdrich. Erosive wear of polymers surfaces by steel ball blasting / Klaus Frisdrich // Journal of Materials Science. 1986. V. 21 (9). P. 3317–3332.Klaus Frisdrich. Erosive wear of polymers surfaces by steel ball blasting / Klaus Frisdrich // Journal of Materials Science. 1986. V. 21 (9). P. 3317–3332.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.