В ПГУ разработали устойчивые к коррозии трубы: их коррозионная стойкость в 23 раза выше аналогов
Версия для печати
В Пензенском государственном университете создали устойчивые к коррозии трубы. Исследователи разработали технологию получения слоистых металлических материалов (СММ) с внутренним протектором (ВП). Лабораторные испытания показали, что коррозионная стойкость при внедрении способа повысится в 23 раза. Устойчивые к коррозии трубы будут востребованы на предприятиях химической и нефтегазовой промышленности. Они постоянно несут издержки из-за необходимости частой замены труб, работающих в химически агрессивных средах. Об этом сообщило Министерство науки и высшего образования РФ.
В настоящее время над исследованием в рамках конкурса «Студенческий стартап» трудится студент кафедры «Сварочное, литейное производство и материаловедение» Политехнического института Дмитрий Бижанов под руководством канд. техн. наук, доцента кафедры Александра Хорина. В планах Дмитрия — запустить производство шовных труб. В этом ему и поможет конкурс, стартовый капитал которого составляет 1 млн рублей.
Напомним, в июле этого года стало известно, что проект студента «Разработка технологии производства высококоррозионностойких шовных труб из слоистых металлических материалов с внутренним протектором для химической и нефтегазодобывающей промышленности» был поддержан конкурсом «Студенческий стартап» (реализуемый в рамках федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства»).
Исследователи пояснили, что производство шовных труб из слоистых металлических материалов с внутренним протектором в настоящее время — смелый ответ современным реалиям.
«В связи с уходом множества зарубежных компаний с российского рынка перед отечественными игроками открывается множество возможностей по занятию освободившихся ниш путем внедрения собственных разработок. В частности, одной из таких ниш и оказалось производство биметаллов», — рассказал Александр Хорин.
Биметаллы — композитные материалы, состоящие из двух слоев различных металлов и объединяющие в себе их свойства. Например, углеродистая сталь, соединенная с тонким слоем нержавеющей стали. Такая комбинация позволяет получить относительно дешевый материал, устойчивый к коррозии в не слишком агрессивных средах.
«Потребность в материалах такого рода позволяет закрыть разработка кафедры „Сварочное, литейное производство и материаловедение” Политехнического института ПГУ. Мы предлагаем производить слоистые металлические материалы (СММ) с внутренним протектором (ВП)», — добавил Александр Хорин.
Слоистые металлические материалы с внутренним протектором похожи на биметалл, но их способ получения лучше и экономичнее. Биметаллы получают из нескольких слоев металлов, соединенных зачастую прессованием или наплавкой. В свою очередь, слоистые металлические материалы с внутренним протектором получают при использовании способа сварки взрыва.
«В более традиционных биметаллах она повышается лишь за счет свойств внешнего слоя, тогда как в слоистых металлических материалах (СММ) с внутренним протектором (ВП) имеет место трансформация процессов коррозии при переходе от одного слоя к другому. Это и отражено в названии материала — протекторными выступают именно внутренние слои», — пояснил Дмитрий Бижанов.
Такой инновационный подход значительно повышает срок службы материала при таких же затратах с использованием дорогостоящих добавочных материалов (например, легированной нержавеющей стали).
Лабораторные испытания материала показали, что при использовании одного внутреннего протектора коррозионная стойкость повышается в 6 раз по сравнению со сплошным листом нержавеющей стали, а при использовании двух внутренних протекторов — в 23 раза.
При этом, независимо от толщины итогового изделия, для полного получения преимущества от технологии, предложенной в ПГУ, достаточно двух-трех тонких (около 2 мм) слоев нержавеющей стали.
«Это позволяет использовать для оставшейся толщины изделия гораздо более дешевые конструкционные материалы. Сразу окупаются затраты на изготовление композита за счет экономии дорогостоящих материалов», — поделился Дмитрий.
В настоящее время между учеными Пензенского госуниверситета и представителями предприятия топливно-масляного профиля «Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез» существует договоренность по полевому испытанию одной из труб. Она будет произведена на этом предприятии на грантовые средства конкурса. После чего полученное изделие пройдет лабораторные испытания на базе Пензенского государственного университета на соответствие всем заявленным характеристикам.
Проведенные ранее исследования уже доказали возможность обработки материала давлением, а также позволили разработать режимы сварки, при которых сварной шов по своим свойствам не уступает основному материалу.
«Устойчивые к коррозии трубы будут востребованы на предприятиях химической и нефтегазовой промышленности, которые постоянно несут издержки из-за необходимости частой замены труб. Так как трубы работают в химически агрессивных средах. Реализация проекта позволит приблизить внедрение труб в широкую эксплуатацию, что благотворно скажется на отечественной промышленности», — уверен Дмитрий.
