Research of resistance to hydro-abrasive wear of thermoplastic polymers used to protect the inner surface of hydraulic transport systems
https://doi.org/10.35164/0554-2901-2023-9-10-43-47
Abstract
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.
About the Authors
V. I. Skrebnev
POLYPLASTIC Group
Russian Federation
Russian Federation
Moscow
S. L. Serzhan
Saint Petersburg Mining University
Russian Federation
Russian Federation
Saint Petersburg
E. V. Kalugina
POLYPLASTIC Group; MIREA – Russian Technological University (Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)
Russian Federation
Russian Federation
Moscow
References
1. 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.
2. Низьев, С.Г. О противокоррозионной защите магистральных и промысловых трубопроводов современными полимерными покрытиями / С.Г. Низьев // Территория Нефтегаз. 2009. № 10. С. 34–43.
3. 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.
4. S.D. Probert. Materials for internally lining pipes / S.D. Probert, C.Y. Chu // Applied Energy. 1980. № 6. Р. 385–393.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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..
13. Devesh Tripathi. Practical Guide to Polypropylene / Devesh Tripathi. – Shawbury, U.K.: Rapra Technology Ltd.. 2002. 104 p.
14. 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.
15. 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.
16. 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.
17. 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.
18. 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.
19. Козырев С.П. Гидроабразивный износ металлов при кавитации. М: Машиностроение. 1964. 139 с.
20. Смолдырев А.Е., Архипова Л.А. Гидравлический напорный транспорт угля с высокими концентрациями // Уголь. 1963. № 2.
21. Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт. Изд. 3, перераб. и доп. М.: Недра.1980. 293 с.
22. Борохович А.И. и др. Некоторые вопросы износа, расчета и конструирования углесосно-насосного оборудования. Новокузнецк, 1968. 148 с.
23. 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.
24. Klaus Frisdrich. Erosive wear of polymers surfaces by steel ball blasting / Klaus Frisdrich // Journal of Materials Science. 1986. V. 21 (9). P. 3317–3332.
Review
For citations:
Skrebnev V.I., Serzhan S.L., Kalugina E.V. Research of resistance to hydro-abrasive wear of thermoplastic polymers used to protect the inner surface of hydraulic transport systems. Plasticheskie massy. 2023;(9-10):43-47. (In Russ.) https://doi.org/10.35164/0554-2901-2023-9-10-43-47
Views:
305
Email this article 
