20.02.2023, 10:22
ПНИПУ
1
353

В Перми придумали, как сократить износ оборудования без использования импортных материалов

❋ 4.5

Для транспортировки попутного нефтяного газа через трубопроводы в них необходимо поддерживать определенный уровень давления. С этой целью строятся газокомпрессорные станции, оборудование для которых прежде закупалось за рубежом. В рамках обеспечения технологической независимости от импорта ученые Пермского Политеха определили, как заместить отслужившие импортные детали пластинчатых компрессоров без вреда для оборудования.

В Перми придумали, как сократить износ оборудования без использования импортных материалов / ©Getty images / Автор: Анастасия Кожевникова

Исследование выполнено в рамках реализации программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030». Статья опубликована в журнале Chemical and Petroleum Engineering. Компрессор — это именно та часть газотурбинной установки, где происходит сжатие газа. За счет создаваемого компрессором давления газ движется по трубам магистрального трубопровода. Давление в них может достигать довольно больших значений — до 11,8 МПа. Для сравнения, в сети, к которой подключены жилые дома, давление газа не превышает 0,03 МПа.

«Для транспортировки попутного нефтяного газа хорошо зарекомендовал себя пластинчатый компрессор. В отличие от винтовых и поршневых компрессоров, он непритязателен к степени очистки газа, к тому же — проще в обслуживании. Создание пластинчатых компрессоров отечественного производства актуально, в частности, в связи с возникающей необходимостью замены импортного оборудования, выработавшего свой ресурс», — объясняет доктор технических наук, профессор кафедры «Инновационные технологии машиностроения» Анна Каменева.

Органопластик ТЦВМ и ЭП-5122 / ©Пресс-служба Пермского Политеха

Сегодня пластины для таких компрессоров изготавливаются, в основном, из композиционных материалов. Поэтому исследователи провели ряд опытов с четырьмя композитными материалами, обладающими наиболее близкими свойствами к органопластику производства США, из которого изготавливаются пластины импортных компрессоров Ro-Flo. Эксперименты были направлены на определение коэффициента трения и интенсивности износа образцов.

«Испытания на сухое трение показали, что нормальная работа пластинчатого компрессора без смазки невозможна, в том числе для импортного материала. Далее был проведен ряд испытаний со смазкой моторным маслом. Из их результата следует, что наиболее близкие к базовому материалу характеристики имеет один из видов органопластика (из ткани ТТСВМ и связующего ЭП-5122). Этот материал легок и прочен, благодаря чему востребован не только в машиностроении, но и авиации и изготовлении амуниции», — рассказывает автор разработки, аспирант кафедры «Инновационные технологии машиностроения» Антон Яновский.

Схема испытания машины трения. F нормальная нагрузка; R радиус изнашиваемого кольца / ©Пресс-служба Пермского Политеха

Эксперты также сформулировали ряд рекомендаций, позволяющих снизить коэффициент трения для «лидера» эксперимента. Они предложили, например, нанести на поверхность пластин пленку с фторсодержащими веществами или использовать в качестве смазки моторное масло с фторсодержащими эмульсиями. Такие дополнения, помимо прочего, позволят придать материалу пластин гидрофобность и изменить поверхностную энергию трения, благодаря чему оборудования сможет прослужить еще дольше. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
ПНИПУ
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
12 сентября, 11:26
Марк Чернов

Британские ученые обнаружили, что кофеин активирует древний молекулярный регулятор метаболизма — систему AMPK. Этот механизм регулирует устойчивость клеток к стрессу, ремонт ДНК и контроль роста. Открытие объяснило, почему кофеин связывают с более здоровым старением.

11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

11 сентября, 11:54
Любовь С.

Новые элементы, обнаруженные в атмосфере газового гиганта KELT-20b, расширили представления о химическом составе этого мира. Спектральные сигналы показали, что атмосфера экзопланеты серьезно различается на утренней и вечерней сторонах.

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

8 сентября, 19:25
Елизавета З.

Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
«Для сравнения, в сети, к которой подключены жилые дома, давление газа не превышает 0,03 МПа.» Студента, который составлял данную статью, пока не выучит категории газопроводов, к сессии не допускать! «Они предложили, например, нанести на поверхность пластин пленку с фторсодержащими веществами или использовать в качестве смазки моторное масло с фторсодержащими эмульсиями» Ну правильно, на «диком» Западе фтор в качестве смазки вовсю запрещают - жалеют лёгкие обслуживающего персонала. А нам-то что: главное - сэкономить...