1. Czym jest technologia płytkowa i geneza powstania

Technologia Płytkowa to zaawansowane podejście do lokalizacji i aktywnego uszczelniania mikro- i mikropęknięć w ciśnieniowych systemach przesyłowych. Bazuje na wprowadzeniu do rurociągu inteligentnych, dyskretnych płytek, które wykorzystują przepływ medium do przemieszczania się w kierunku wycieku, gdzie ulegają zatrzymaniu i tworzą barierę uszczelniającą, działa to na takiej samej zasadzie jak proces krzepnięcia krwi w ludzkim organizmie. Pomysł na stworzenie Technologii Płytkowej narodził się dzięki... wypadkowi. Ian McEwan, wykładowca z Uniwersytetu w Aberdeen, po tym jak przeciął się w palec zastanawiał się jak działa mechanizm krzepnięcia krwi i czy da się to zaimplementować w przemyśle. W wyniku tej refleksji powstała koncepcja „sztucznych płytek” transportowanych przez ciecz, które mogłyby samoczynnie wykrywać i zamykać nieszczelności.

2. Budowa płytki

Płytki składają się z trzech warstw:

  • Warstwa zewnętrzna: polimery funkcjonalne o właściwościach adhezyjnych, odpornych chemicznie i biodegradowalnych.
  • Rdzeń: mikrosfery ceramiczne lub węglowe kontrolujące trajektorię i odporność na ciśnienie.
  • Powłoki aktywne: ligandy chemiczne lub mikrożele aktywujące się przy zmianach gradientu ciśnienia i turbulencji.

3. Proces działania technologii

  1. W miejscu wycieku następuje lokalna zmiana rozkładu ciśnieńPłytki są zaprojektowane tak, by w tych warunkach zmieniały trajektorię, co zwiększa ich szansę na wpadnięcie w szczelinę.
  2. Po dotarciu do nieszczelności, płytki ulegają adsorpcji (to proces polegający na zatrzymywaniu cząsteczek substancji) i zakotwiczają się dzięki właściwościom powierzchniowym.
  3. Po osiągnięciu krytycznej liczby cząstek w szczelinie, dochodzi do samoczynnego zagęszczenia materiału. Cząstki tworzą spójny żelopodobny korek, którego właściwości zależą od temperatury, ciśnienia i składu medium.

4. Badania naukowe i walidacja technologii

  • CFD: symulacje w Ansys Fluent i OpenFOAM
  • MES: analiza odporności uszczelnienia na naprężenia i starzenie
  • Eksperymenty: testy w warunkach rzeczywistych (90°C, 250 bar, różne media)

5. Wady i zalety

Zalety:

  • Samoczynne działanie
  • Redukcja ryzyka wycieków
  • Zmniejszenie kosztów napraw
  • Zastosowanie w trudno dostępnych miejscach
  • Możliwość dostosowania do warunków

Wady:

  • Ograniczona skuteczność przy dużych uszkodzeniach
  • Wymaga kalibracji i precyzji
  • Rozwiązanie tymczasowe lub wspomagające