Ученые ТПУ разработали вакуумную ионно-плазменную установку для нанесения защитных покрытий на внутренние стенки труб. В вузе сообщили, что импортозамещающая технология поможет решить проблему коррозии и эрозии внутренних стенок изделий, широко применяемых в нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности
Цилиндрические изделия, или, если говорить проще, трубы, активно используются в различных отраслях промышленности, однако внутренние стенки подобных изделий часто подвержены коррозии и эрозии и задача по их защите может быть решена с помощью (внезапно!) коррозионностойких покрытий. Кто бы мог подумать, что если нанести защитное покрытие на внутреннюю стенку трубы, то оно защитит стальную поверхность и труба прослужит существенно дольше. А вот ученые из ТПУ об этом подумали. Возможно на такие мысли их сподвиг просмотр какого-нибудь документального фильма 50-х годов о защите кузова автомобиля от коррозии путем оцинковки кузова. А может быть это было просто божественное откровение.
Как бы там ни было, для их нанесения в Томском политехе попробовали применить ионно-плазменные технологии, реализуемые в вакууме. И нанесли покрытие с помощью плазмы магнетронных источников. По расчетам ученых, это позволит значительно увеличить коррозионную стойкость. Ну да, если попробовать налить воды в стакан, то возможно он наполнится водой.
Сама технология, применяемая политехниками, естественно является импортозамещающей: ведь похожие методы уже давно используют в Великобритании и Японии. В России технологии магнетронного осаждения применяют для решения других задач. Как утверждают эксперты, среди преимуществ технологии – сравнительно небольшая стоимость установки (от двух млн рублей, по предварительным расчетам), возможность автоматизации процесса и стабильность свойств покрытий. Кроме того, использование установки позволяет получать различные типы защитных покрытий.
Как рассказал руководитель данного проекта, демонстрационный макет установки изготовлен и собран, технология апробирована, нанесены первые образцы покрытий. "Это покрытия из нитрида титана и оксида циркония, которые мы нанесли на внутреннюю поверхность трубы из стали 12Х18Н10Т (коррозионностойкая нержавеющая сталь аустенитного типа)", – отметил он, добавив, что подобная сталь – типовой материал для большого количества изделий, где нужны высокая коррозионная стойкость и хорошие прочностные характеристики. Кроме того, по его словам, она может работать в широком диапазоне температур. Что пока не было проверено на практике, так же как и долговечность нанесенного материала.
Не смотря на это уже было заявлено, что установка может быть использована в нефтегазовой, химической, энергетической и автомобильной промышленностях, а также для материалов и изделий, применяемых в ядерной отрасли и тепловой энергетике.
Дальнейшая судьба проекта зависит от интереса потенциальных партнеров. По словам исследователей, уже есть несколько фирм, которые планируют наносить покрытия на внутренние поверхности изделий с диаметром 40–50 мм. По их мнению Петербургский международный газовый форум 2023– прекрасная площадка, для того чтобы показать потенциальным инвесторам, что обладание подобной технологией и готовностью к ее масштабированию и доработке – перспективный проект для потенциальных заказчиков.
Работа над проектом началась в 2022 году при поддержке программы Минобрнауки "Приоритет 2030". Активное участие в разработке принимают студенты бакалавриата и аспиранты Инженерной школы ядерных технологий ТПУ.
По материалам РИА Новости