Piacorientált K + F

A környezetterhelés csökkentése nagyátmérőjű gumitömlők továbbfejlesztésével

A projekt célja a nagyátmérőjű gumitömlők gyártása és felhasználása során bekövetkező környezetterhelés csökkentése volt.

  • A projekt azonosítója:
    GOP-1.1.1-11-2011-0062
  • A projekt teljes összege:
    303.646.711 Ft
  • Támogatás összege:
    125.805.142 Ft
  • A megvalósítás időszaka:
    2012.04.16. - 2014.12.31.

A ContiTech Rubber Industrial Kft. vezető szerepet tölt be a világpiacon az olajkutatásban és kitermelésben alkalmazott nagyátmérőjű, nagy nyomástűrésű gumitömlők fejlesztőjeként és gyártójaként. Elismert beszállítója a folyami és tengeri kotrásoknál alkalmazott nagyátmérőjű tömlőknek.

A cég piacvezető pozíciójának megőrzése, az egyre inkább teret nyerő környezetközpontú gondolkodás és biztonságra való törekvés egyaránt megköveteli a termékek folyamatos fejlesztését, a felhasználási körülményekre koncentráló állandó innovációt.

A tengeri kotrásoknál és az ásványbányászatban az akár 700 mm belső átmérőjű tömlőket szuszpendált, vagy pneumatikusan továbbított szilárd anyag szállítására használják, amelynek során a tömlők erős koptató igénybevételnek vannak kitéve. A tömlők élettartamát döntően a folyadékzáró gumiréteg az un. lélek kopása határozza meg. A kikopott lelkű tömlők a hulladékba kerülnek, méreteik és összetett szerkezetük miatt még energetikai hasznosításra sem alkalmasak.

A fejlesztés során olyan konstrukció és technológia kidolgozása volt a cél, amely lehetővé teszi az általában 10-12 m hosszú és 250-700 mm belső átmérőjű tömlőkben a kikopott lélek kicserélését, vagyis a tömlő felújítását, akár több alkalommal is, jelentősen megnövelve a tömlő élettartamát és ezáltal jelentősen csökkentve a lerakókba kerülő mennyiségét. Mivel (különösen az úszó tömlők esetén) a lélek a tömlő értékének közel 20%-át teszi ki, a megoldás várhatóan nem csak környezetbarát, hanem gazdaságos is lesz.

Az olajbányászatban és földgázkitermelésben használt nagyátmérőjű tömlőknek más kihívásoknak kell megfelelniük. Az olajon és nagynyomású gázon kívül olyan nem megszokott vegyszereknek, mint pl. tömény cink-bromid oldat, cézium-formiát, hangyasav, hidrogénfluorid stb. kell, hogy ellenálljanak.

Célunk volt olyan másodlagos lélekkel rendelkező tömlők kifejlesztése, amelyekben ez a belső borítóréteg az elsődleges lélek meghibásodása esetén is biztosítja, hogy a szállított közeg ne kerüljön ki a környezetbe. A jelenlegi megoldás csak 4” belső átmérőre és max. 100 °C üzemhőmérséklet esetén alkalmazható. Projektünk keretében célkitűzés egyrészt a magasabb üzemhőmérsékletre alkalmas típus kifejlesztése, másrészt az átmérő tartomány kiterjesztése a jelenleginek több mint duplájára, egészen 10”-ig.

További fejlesztési cél specifikus vegyszerállósággal rendelkező tömlők kifejlesztése, ill. meglévő termékek gazdaságosságának javítása. A projekt megvalósításában együttműködünk hazai egyetemekkel és kutatóhelyekkel.


A fejlesztési projekt fő eredményei:

Nagyátmérőjű kotrótömlők fejlesztéséhez kapcsolódó alkalmazott gumi kopásállóságának és a kopás elméleti hátterének kutatása, a különböző koptatási mechanizmusok elméleti alapjainak megismerése, elemzése. Közreműködő partnerünk, a BME elvégezte tömlők által szállított közeg (szuszpendált, vagy pneumatikusan továbbított szilárd anyag) koptató hatásának kimérésére numerikus áramlástani szimulációját.

A kopás mérésére - a roncsolásmentes anyagvizsgálat új eszközeként - elektronikus kopásjelző került kifejlesztésre, amely lehetővé teszi az üzemelő tömlővonal helyszíni vizsgálatát a vonal megbontása nélkül. A rendszer a mérési adatokat GSM modul alkalmazásával továbbítja a szerverre. A karbantartási idő jelentős csökkentését eredményező új megoldás hozama pozitív hatással van az gazdaságosabb üzemeltetésre.

A tömlőlélek-csere megvalósításához célberendezést terveztük, amelynek gyártását a piaci igények drasztikus csökkenése miatt elhalasztottuk. Projektünket ennek ellenére sikeresnek tekinthetjük, mivel új, kopásállóbb anyagokat dolgoztunk ki és helyeztünk üzembe. A kopás jelző eszköz alkalmazásával a használatban lévő kotró tömlő kopásának folyamatos mérésére van lehetőség, az adatok további támpontul szolgálnak termékeink minőségének további javítására szolgáló fejlesztési feladatok meghatározásához.

A kotrótömlők fejlesztéséhez kapcsolódó komplex környezeti hatásvizsgálat készült LCA analízissel.

Három prototípus tömlőn elvégzett kísérletek és vizsgálatok részletei olvashatók a Műanyag és Gumiipar Évkönyv 2014. évi számában.

A környezeti biztonság növelésére való törekvés volt a mozgató erő a másodlagos lélekkel rendelkező nagynyomású, nagy átmérőjű olajipari tömlők fejlesztésére. Vizsgáltuk a polimerek gázáteresztő-képességét és dekompresszióállóságát magas hőmérsékleten (100 °C felett) és nagy nyomáson (345 bar és felette); Monitoroztuk a polimerek öregedését magas hőmérsékleten dinamikus körülmények között. Kutattuk a szállított közeg hosszú távú hatását dinamikus körülmények között.

  • Gázos üzemre is alkalmas, 4” belső átmérőjű, min. 100 °C üzemhőmérsékletű min. 345 bar üzemnyomású biztonságos másodlagos lélekkel rendelkező prototípustömlőt fejlesztettünk ki és sikeresen minősíttettük API 17K szerint. A terméket szabadalmi oltalom alá helyeztük.
  • Prototípus vizsgálatok elvégzése után sikeresen tanúsíttatunk 12” belső átmérőjű, min 100 °C-os gázos üzemre is alkalmas másodlagos lelkű tömlőt min. 250 bar üzemnyomásra.
  • Terveinkkel összhangban kifejlesztettük, API 16C szerint tanúsíttattuk és sikeresen bevezettük a piacra 3”, átmérőjű, 690 bar üzemnyomáson 100 °C-ig használható kitörésgátló tömlőinket.
NFÜ – Nemzeti Fejlesztési Ügynökség

Magyarorszag Megujul

A projekt az Európai Unió támogatásával valósul meg


MAG – Magyar Gazdaságfejlesztési Központ Zrt.
CenterPoint 2 Irodaház, 06 40 200 617
1139 Budapest, Váci út 81-83.
www.magzrt.hu

MAG – Magyar Gazdaságfejlesztési Központ Zrt.
Honlap

NFÜ – Nemzeti Fejlesztési Ügynökség
Honlap

Új Széchenyi Terv
Honlap