В работе рассмотрен способ снижения гидродинамического сопротивления нефти трубопроводах. Изучено влияние величины напряжения сдвига на антитурбулентную эффективность эластомеров различной химической природы.

Приведен краткий обзор и анализ публикаций, посвященных снижению гидродинамического сопротивления полимерными добавками, рассмотрены некоторые гипотезы механизма влияния растворенных полимеров на турбулентный поток жидкостей. На основе предложенной модели поведения макромолекул раствора полимерных присадок получена формула, связывающая объемную скорость течения полимерного раствора с напряжением сдвига, диаметром трубопровода, концентрацией полимера и его молекулярной массой, температурой и химической природой жидкости. Приводится разработанная методика лабораторного тестирования потенциальных агентов снижения сопротивления, которая позволяет прогнозировать результаты на промышленном трубопроводе. Получены формулы для порогового числа Рейнольдса и порогового значения касательного напряжения на стенке трубопровода, с помощью которых можно целенаправленно формулировать требования к свойствам полимерных присадок для проявления эффекта Томса. Рассмотрены вопросы синтеза эффективных агентов снижения сопротивления. Описан опыт применения ПТП на магистральных трубопроводах. Для студентов, бакалавров, магистров, слушателей Института дополнительного профессионального образования, изучающих курс "Энергосберегающие технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов".

Использование воды различного состава (речная, озерная, подземня и т.д.) в водоводах, в результате протекающих в транспортируемой воде химико-биологических процессов, приводит к отложениям на стенках трубопроводов солей кальция, магния, железа, илистым и биологическим образованиям, что ведет к обрастанию стенок труб и ухудшению качества воды и увеличению затрат на прокачку воды. В последнее время в мировой практике получило распространение, наряду с традиционными механическими скребками, использование полимерных поршней, которые могут быть использованы для следующих операций: удаление мусора, отмывка и удаление ражвчины. В качестве полимерных поршней могут быть использованы высоковязкие или вязкоупругие жидкости, характеризующиеся неньютоновским течением, с помощью которых можно эффективно удалять механические примеси, газовые скопления, проводить антикоррозионную обработку внтуренней поверхности трубы. Введение различных наполнителей в полимерное тело улучшает их технологические совйства, так введение абразивных материалов может улучшить обработку внутренней поверхности труб. Введение наполнителей в виде синтетических и растительных волокон делает их более прочными и эластичными. Удаление механических примесей и других загрязнений не только улучшает качество воды, снижает гидравлическое сопротивление и улучшает перекачиваемотсь продукта и ведет к снижению энергозатрат.

Методами ротационной вискозиметрии и пенетрации изучены реологические свойства (динамическая вязкость, упругость и прочность) полимерных композиционных материалов. Показано влияние волокнистых и жестких зернистых наполнителей на свойства полимерных композиций на основе поливинилового спирта и карбоксиметилцеллюлозы. Установлено влияние концентрации исходных растворов полимеров и времени комплексообразования на свойства полимерных комплексов при введении наполнителей различной природы.

Рассмотрены влияние температуры и напряжения сдвига на объемную скорость турбулентного течения растворов полимеров в трубопроводах.

Проведены исследования водорастворимых и нефтерастворимых образцов полимеров, способных снижать гидродинамическое сопротивление турбулентных потоков. Установлена причина уменьшения величины эффекта Томса в различных условиях. Разработаны рекомендации для оптимального использования полимеров в технологиях трубопроводного транспорта.