Сок акации защитит нефтегазовое оборудование от коррозии
Ученые Пермского Политеха и Казанского федерального университета в сотрудничестве с экспертами Ирана и Китая разработали новые уникальные ингибиторы для защиты оборудования от коррозии на основе полиуретана и гуммиарабика — смолы, получаемой из сока акаций. Синтезированное вещество эффективно на 95 процентов.
Статья с результатами опубликована в журнале «Наука о коррозии». Исследование профинансировано Минобрнауки России и Национальным фондом естественных наук Китая.
Коррозионное разрушение оборудования для добычи, транспортировки и переработки полезных ископаемых — это причина почти четверти аварий в нефтегазовой отрасли. Применение специальных химических соединений — ингибиторов — наиболее эффективный и доступный способ борьбы с коррозией. Однако многие из них могут содержать токсичные элементы, опасные для экологии. Поэтому сейчас растет интерес к «зеленым» ингибиторам, получаемым из биологических источников, безопасных для окружающей среды. В частности, в качестве компонентов рассматриваются биополимеры и растительные экстракты из фруктов, листьев и цветов.
Природный газ сегодня — это более чистая и экологичная альтернатива нефти и углю из-за меньшего количества выбросов углекислого газа. В последние годы его потребление стабильно растет, но при этом доступные месторождения все больше истощаются. Чтобы соответствовать мировым запросам на газ, добывать его приходится во все более суровых условиях, а именно в кислых средах, насыщенных сероводородом, где коррозия – одна из важнейших встречающихся проблем.
Для получения более экологичных ингибирующих веществ активно изучаются биополимеры на основе углеводов, получаемые из природных источников. К ним относятся целлюлоза, крахмал, пектин, хитозан, декстрин, альгинаты и натуральные камеди. Последние – это высокомолекулярный углевод, выделяемый в виде сока или смолы из деревьев и различных растений. Применение камеди позволяет создавать комплексы с ионами металлов и образовывать защитный слой на поверхности, предохраняя ее от коррозии.
Биополимеры уже показали свой потенциал в качестве ингибиторов в нефтегазовой промышленности. Однако их долговечность и стабильность в кислых средах не так эффективны. Решить эту проблему возможно с помощью добавления других полимеров, повышающих их термостойкость.
Ученые ПНИПУ и КФУ разработали совершенно новые ингибиторы на основе аравийской камеди, а именно гуммиарабика (смолы акаций), в структуру которого введен полиуретан. Синтезированный продукт позволит предотвратить коррозию углеродистой стали при добыче газа в кислой среде.
«Аравийскую камедь обычно получают из стеблей и ветвей акации. Благодаря своим характеристикам она эффективно предотвращает коррозию различных металлов и сплавов, например, стали и алюминия, и в различных средах (кислотных, щелочных и нейтральных). Ее качества обеспечивают исключительное покрытие поверхности даже при минимальной концентрации и превосходную долгосрочную защиту от коррозии», – рассказывает Дмитрий Мартюшев, профессор кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ, доктор технических наук.
Политехники синтезировали три полиуретана с привитыми (присоединенными к структуре) молекулами аравийской камеди с разной степенью прививки и подвергли их экспериментальным и теоретическим исследованиям в качестве потенциальных ингибиторов для кислой среды. Синтез включал в себя два основных этапа: получение полиуретановых преполимеров и их последующее постепенное присоединение к химической структуре гуммиарабика в разной концентрации (10,4%; 17,2% и 25,4%).
«Исследования показали, что чистая аравийская камедь способна умеренно снизить коррозию в кислой среде на 74% защиты. Включение же полиуретана в ее структуру значительно повышает ингибирующую активность до 94-95%. Наиболее оптимальным количеством введения полиуретана оказалось 17,2%, дальнейшее его присоединение не приводит к значительному изменению», – поделился Дмитрий Мартюшев.
«Эти результаты доказывают, что модификация структуры аравийской камеди эффективно улучшает ее свойства, делая ее перспективным экологически чистым ингибитором для газовой промышленности, поскольку только 17,2% составляет полиуретан», – поясняет Абдолреза Фархадиан, старший научный сотрудник кафедры нефтегазового дела КФУ.
Политехники проверили работоспособность ингибитора в кислой среде и выявили уменьшение повреждений поверхности и образования продуктов коррозии на металле. Он образует защитный слой, который действует как барьер, препятствуя взаимодействию коррозионных элементов с поверхностью.
Разработанный учеными ПНИПУ и КФУ экологичный биологический ингибитор – это многообещающая альтернатива обычным веществам для борьбы с коррозией. Его применение повысит долговечность оборудования, применяемого в кислых средах, и устойчивость мировой нефтегазовой промышленности.
Telegram 
Дзен 
VK Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.
Наша планета имеет шансы уцелеть во время превращения Солнца в красного гиганта и избежать полного уничтожения в термоядерном пекле. Финальная судьба Земли определится хрупким балансом между гравитационным притяжением раздувающегося светила и потерей им своей массы, из-за которой хватка звезды ослабнет и позволит планете отодвинуться на более безопасную орбиту.
Во время эксперимента с новорожденными исследователи заметили, что мозг детей способен сопоставлять количество объектов в разных «каналах» восприятия. Он реагировал по-разному на информацию о количестве, которая подавалась через слух и изображения. Это говорит о том, что человек уже рождается с базовой системой «обработки численности», то есть мозг может оценивать количество элементов еще до того, как ребенок начинает говорить или осваивать счет.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно