Главная / Полезное / Что такое нанокомпозитный трубопровод
Что такое нанокомпозитный трубопровод

Что такое нанокомпозитный трубопровод

Во второй половине прошлого столетия практически во всех странах мира наступил кризис надежности трубопроводных систем. Причиной явилась коррозия. Новые материалы для трубопроводного строительства, полимеры и медь, не подвержены коррозии. Однако, постепенно пространство мегаполисов наполнилось электромагнитными полями от многочисленной бытовой техники, что сформировало режим коррозионного разрушения и для медных инженерных коммуникаций. Таким образом, полимеры и их композиции стали единственной альтернативой металлическим трубопроводным системам. А в 21-м веке появились нанокомпозитные трубопроводы.

В нижеследующей таблице вкратце представлены основные этапы создания современных трубопроводов на полимерной основе

Что такое нанокомпозитный трубопровод

После первоначально разработанных полимеров (полиэтилен низкого и высокого давления, полипропилен, полибутен) в 1972 году на рынке появился сшитый полиэтилен PEX. Но, решающим шагом в создании труб нового поколения стала разработка металлопластиковых гибких труб РЕХ-AL-РЕХ: 5-слойной конструкции из сшитого полиэтилена РЕХ, алюминиевой фольги и клея. Такая комбинация слоев позволила избавиться от основных недостатков полимерных труб (высокого коэффициента термического расширения), путем изменения их характеристик.

Новый класс полиэтилена – PE-RT (Polyethylene of Raised Temperature) – был разработан для достижения повышенной термостойкости (до 125 ⁰С) и гидростатической прочности (до 2,5 МПа) со сроком службы до 80 лет. Именно, с использованием полиэтилена PE-RT производится, в настоящее время, почти 60% металлопластиковых труб мирового рынка.

Что такое нанокомпозитный трубопровод

Основные показатели современного рынка нанокомпозитных трубопроводов:
а – структура потребления труб, страны Евросоюза, 2015 г.;
б – сегменты сбыта композитных труб (по данным США)

Для усиления длительной термостойкости и прочности труб, учеными в разных странах были разработаны нанокомпозитные составы. Нанокомпозит представляет собой большое количество специальных нанослоев с толщиной каждого из них не более 2×10–9 м.

Один из описываемых сегодня нанокомпозитов изготавливается из глинистых минералов монтмориллонита, частицы которого искусственно внедряются в полимер PE-RT и образуют уникальный сверхпрочный материал.

Многослойная нанокомпозитная труба содержит, как минимум, один слой металлической фольги, по два слоя адгезивного материала и полиэтилена PE-RT. Металлическая фольга, как правило, выполнена из алюминия или углеродистой стали. Хотя бы на одной стороне поверхности фольги создан нанорельеф для увеличения сцепления между металлом и полимером PE-RT до значения не менее 150 Н/см

Что такое нанокомпозитный трубопровод

Структура нанокомпозитной трубы:
а – конструкция нанокомпозитной трубы; б – результат воздействия
барьерного разряда атмосферного давления на слой фольги

Нанобугры (высота 50–100 нм и толщина основания 1 мкм) на поверхности фольги формируются воздействием плазмы высоковольтных барьерных разрядов атмосферного давления.

Как результат создания многослойной конструкции: повышение прочности соединений металл-полимер с увеличением механической прочности всей конструкции (до 6,7 МПа), термостойкости (до 150 ⁰С), долговечности (до 100 лет) и снижением, практически, в 8 раз коэффициента ее температурного расширения с 20 мм/(п.м. × 100 ⁰С (для полимеров) до 2,6 мм на п.м. при нагреве на каждые 100 ⁰С.
И главное преимущество нанокомпозитов – исключение разрушений водопроводных и газопроводных труб коррозией.

Источник

Написать комментарий

Ваш e-mal не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

Scroll To Top

Присоединиться к нашим сообществам

Уважаемый посетитель, предлагаем Вам присоединиться к нашим сообществам. Вы всегда первыми будете читать свежие статьи и интересный материал — нажмите на кнопку «Нравится».

Предлагаем подержать наш проект

Если вы хотите подержать проект финансово то внизу есть кнопочка поддержки — мы рады любой поддержки. Все полученные средства пойдут на развитие проекта.




По вопросам рекламы на сайте или сотрудничества пишите нам info@gorodinfo.org.ua

Если вы хотите получать уведомления на свой E-mail о появлении новых статей, то рекомендуем вам чуть ниже ввести свой электронный почтовый адрес.