Les tubes laminés en graphène pourraient réduire la corrosion dans l'industrie pétrolière et gazière

Anonim

Des chercheurs de l’Université de Manchester et de TWI ont découvert des moyens d’utiliser le graphène pour prolonger la durée de vie des tubes utilisés dans l’industrie pétrolière et gazière.

Publiée dans Advanced Materials Interfaces, l'équipe a trouvé un moyen d'intégrer le graphène dans un revêtement en polymère utilisé dans les conduites qui transportent le pétrole brut et le gaz des fonds marins.

Les tuyaux sont généralement constitués de couches internes en polymère ou en acier composite et de renforcement externe. Dans ces tuyaux, les fluides peuvent être à très haute pression et à température élevée.

Dans les situations où le dioxyde de carbone (CO 2), le sulfure d'hydrogène (H 2 S) et l'eau traversent la couche barrière protectrice du tuyau, l'acier peut se corroder, ce qui entraîne une perte de résistance au fil du temps.

Les chercheurs ont constaté que si le graphène était mélangé mécaniquement avec le plastique ou si une seule couche de graphène était appliquée, les gaz pouvaient encore passer.

Cependant, en laminant une fine couche de nanoplatelets de graphène sur du polyamide 11 (PA11), un plastique souvent utilisé dans ces revêtements, l’équipe a pu produire des structures qui se comportent comme des barrières exceptionnellement bonnes.

Les structures multicouches stratifiées ont été testées à 60 o C et à des pressions allant jusqu’à 400 fois la pression atmosphérique, et ont démontré une réduction de la perméabilité au CO 2 de plus de 90% par rapport au PA11 seul, tandis que la perméation de H 2 S les niveaux.

Le graphène est le premier matériau bidimensionnel au monde, flexible, transparent, plus conducteur que le cuivre et connu pour bloquer le passage de l'hélium, le gaz le plus difficile à bloquer.

La corrosion coûte à l'industrie pétrolière et gazière aux États-Unis seulement 1, 4 milliard de dollars. Cette technologie a le potentiel de prolonger la durée de vie de la tuyauterie sous-marine et donc de réduire le temps entre les réparations.

Le professeur Peter Budd, qui a dirigé l'équipe de Manchester, a déclaré: "Le graphène possède de nombreuses propriétés étonnantes, mais il n'est pas toujours facile de les réaliser à grande échelle. Notre travail représente une étape importante pour sortir le graphène du laboratoire monde."

Dr. Paul Woollin, directeur de la recherche, TWI, a déclaré: "Cette recherche est un exemple de la manière dont TWI peut travailler efficacement avec les universités mondiales via son réseau d'innovation et s'appuie sur notre capacité de test et des solutions novatrices aux problèmes les plus difficiles de l'industrie.

Les membranes de graphène telles que celles-ci ont le potentiel d'ouvrir de nouveaux marchés et de révolutionner d'innombrables procédés industriels, tels que l'emballage alimentaire, la filtration de l'eau et la séparation des gaz.

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