中國新型涂料網(wǎng)訊：
麻省理工學院科研團隊日前發(fā)布了一項涂料科技，該技術(shù)可以阻止水合物/冰的積聚，以保證管道內(nèi)的油氣傳輸不受堵塞。
發(fā)生在2010年4月20日的美國墨西哥鉆井平臺的爆炸和原油外泄，給沿岸和海洋生態(tài)帶來了毀滅性的破壞。鉆井平臺的管理者認為幾周時間就可以阻止原油泄漏，直到5月9日，他們才成功的在破損的油井上安置125噸的控油圓頂控制外泄。如果當時可以采購這種阻止積聚的涂料技術(shù)，通過管道將原油快速的傳輸?shù)接洼喼�，防止泄漏事件所造成的的災難性污染。但是，是什么阻礙排險計劃沒有按期進展呢？
罪魁禍首就是有凍水和甲烷混合的混合物，其學名稱為甲烷包合物。因為接近海底的低溫和高壓，很容易在控油圓頂和外泄管道附近聚集大量的泥漿混合物，影響原油的通暢輸送。如果不存在甲烷包合物的影響，控油圓頂是可以順利工作，也就不會出現(xiàn)長達4個月的泄漏和生態(tài)破壞了。
來自麻省理工學院的研究團隊，給未來可能發(fā)生的類似事故提供了新的解決方案。它可以防止石油和天然氣管道內(nèi)的堵塞，減少了管道內(nèi)壁清潔的高額維護成本，同時也可以避免由于管道內(nèi)部積聚所導致的的應力破裂。
在新一期的ACS Applied Materials and Interfaces科技期刊內(nèi)，MIT機械工程教授Kripa Varanasi、博士后Arindam Das和Taylor Farnham、Srinivas Bengaluru Subramanyam共同撰寫了這篇名為《阻止冰水混合物積聚新方法》的論文。
新方法的關(guān)鍵在于，在管道內(nèi)部涂覆一層促進阻流物擴散的阻水涂層，涂層可有效的阻止冰�；蛘咚握掣皆诠艿纼�(nèi)壁，避免可能減緩或者組織流動的包合物積聚。
傳統(tǒng)的管道清潔主要方法是管道加熱、內(nèi)部減壓或者添加化學助劑清除，高額的成本和潛在污染卻無法避免。新的解決方案并不是主動維護，一旦涂裝之后，無須額外的維護，管道內(nèi)壁涂層首先會捕捉原油或者天然氣中的液烴，產(chǎn)生天然的疏水層，這樣就可以防止冰粒附著在內(nèi)壁上。
論文作者之一，Varanasi介紹說，現(xiàn)有的預防措施被稱為流量保證措施，管道方每年花費數(shù)億美元去進行流量保證措施，在維護成本和環(huán)境友好都沒有優(yōu)勢。但是如果沒有這種措施，水合物就會積聚起來，從而降低流量，不僅管道運營方的收入會降低，而且可能形成管道堵塞，產(chǎn)生事故隱患。
另一位論文作者，Das談到，近海大陸架中存在豐富的甲烷水合物，近年來甲烷水合物被認為是一種巨大的潛在燃料來源，如果可以設(shè)計開采方案的話，這種隱患就會變得更大。甲烷水合物的沉積和積聚要比油氣更容易受到凍結(jié)和堵塞的影響，防止積聚很大程度上取決于避免最初的水合物粘附在管壁上，一旦粘附上，初始的水合物就會不斷吸收其他顆粒，積聚的尺寸會飛速擴張。Farnham表示，新的方法就在于解決在最大程度解決初始水合物的粘附。
在應用于石油和天然氣管道領(lǐng)域之前，該方法也有商業(yè)化的應用。為防止番茄醬、蜂蜜等高粘度液體附著在容器內(nèi)壁上，容器內(nèi)部通常會進行涂層處理，首先將容器內(nèi)壁涂裝紋理涂層，并在涂層上涂抹潤滑劑，防止粘附。而在新的管道系統(tǒng)中，使用環(huán)境為液體，所以并不適合表面涂抹潤滑劑。內(nèi)壁疏水是核心，而是在原油中存在的液態(tài)烴，只需要它們靠表面涂層的表面張力就可以粘附在內(nèi)壁之上，就可以起到有效阻水的作用。
在實驗室測試中，甲烷包合物可以在低壓和中壓管道中無阻力傳輸，并沒有發(fā)生水合物粘附在管道內(nèi)壁上，證明該系統(tǒng)的行之有效。據(jù)悉該研究項目是由意大利能源公司EniSpA通過麻省理工學院能源計劃資助。
