MIT研究人员设计防止管道堵塞的涂层

2010 年的美国墨西哥湾“深水地平线”原油泄漏事件无疑是人类史上的一次重大灾难。它是目前最严重的石油泄漏事故，而“深水地平线”运营商英国石油开发公司在事故发生后认为几周内就可以阻止原油泄漏，但是实际上并没有能按期完工。而阻碍修复工作的罪魁祸首就是甲烷气水包合物(Methaneclathrate)，也就是我们通常所说的可燃冰，它造成的管道堵塞变得非常难以消除。

不过近日，麻省理工学院机械工程学的一组研究人员提出了一个新方案，旨在帮助将来发生原油泄漏时阻止冰水混合物积聚，并能减缓或阻止油气流动，同时在平时的开采作业中，也能防止可燃冰堵塞天然气管道。这套方案的关键是在天然气管道内壁表面上涂上一层阻隔层材料，该阻隔层可以有效地防止任何冰颗粒或水滴附着在管道壁上，从而能阻止和减缓可燃冰的聚集。这项研究论文目前报道在《ACS应用材料与界面（ACS Applied Materials and Interfaces）》中，研究团队由机械工程学教授克莉帕克·瓦拉纳西（Kripa Varanasi）所领导。

与传统方法不同，这种方法并不需要对管道进行加热处理。同时阻隔层材料的物质本身就可以从原油中提取，可有效地让可燃冰这种冰水混合物无法吸附在上面。瓦拉纳西解释道：“现有的防御措施被称为流量保护措施，与以往的管壁加热融化可燃冰相比，这种措施的成本会显得更低而且更环保。它还能实时地防止可燃冰在管道内的堵塞，令管道畅通，从而间接地让生产开采环节中变得更高效。”

该系统包括两个步骤，首先在管道内部壁上制作纹理涂层，然后添加可被纹理涂层捕获的阻隔层材料。虽然研究团队已经在实验室中验证了这种方案可以隔离粘结在管道上的冰水合物，但研究团队无法在实验室中模拟像真实管道一样的高压条件，所以还不确定具体使用中会是什么效果。

目前该研究正在继续，并有意大利能源公司 Eni SpA 进行能源计划资助。

文献链接：

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b00223

来源：威锋网

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