Recubrimiento de tipo líquido de gradiente duradero a través de PECVD para la resistencia a la escala de tuberías a...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química de las superficies
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• El escalamiento de tuberías industriales reduce la eficiencia y la seguridad.
• Los recubrimientos antiescama existentes a menudo carecen de durabilidad a largo plazo.
• El desarrollo de soluciones robustas y respetuosas con el medio ambiente contra la escala es crucial.

Objetivo del estudio:

• Fabricar un recubrimiento de gradiente líquido duradero (gLLC) para aplicaciones antiescala a largo plazo.
• Evaluar las propiedades mecánicas y la repelencia de líquidos del gLLC.
• Evaluar la eficacia antiescama y el rendimiento a largo plazo del gLLC frente a minerales comunes formadores de escama.

Principales métodos:

• Fabricación de gLLC mediante deposición de vapor químico mejorada con plasma.
• Caracterización de las propiedades mecánicas (módulo, dureza) y de las propiedades superficiales (ángulos de deslizamiento).
• Prueba del rendimiento antiescala contra el CaCO3 y el CaSO4 en condiciones estáticas y dinámicas, incluida una prueba de recirculación de 90 días y pruebas de emulsión de aceite y agua.

Principales resultados:

• El gLLC exhibe una excelente resistencia mecánica (módulo de 14,39 GPa, dureza de 1,57 GPa) y repelencia dinámica de líquidos (3 ° hexadecano, ángulos de deslizamiento de agua de 11 °).
• Se ha conseguido una reducción de más del 75% de la masa de escala para CaCO3 y CaSO4.
• Se ha demostrado un rendimiento sostenido durante 90 días con una acumulación mínima en la escama (1,5 mg/ cm2).
• Reducción del depósito de escamas en un 89% en las emulsiones de aceite y agua.

Conclusiones:

• El gLLC desarrollado ofrece una estrategia escalable, libre de flúor y ambientalmente benigna para superficies resistentes a la escala.
• La estructura de gradiente única del recubrimiento y las cadenas de superficie móviles contribuyen a su excepcional rendimiento antiescala y longevidad.
• El gLLC muestra un potencial significativo para aplicaciones en las industrias petrolífera, química y de tratamiento de aguas.