Исследование стойкости к гидроабразивному износу термопластичных полимеров, применяемых для защиты внутренней поверхности гидротранспортных систем

   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.

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^st 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.