张文娟等-华南理工大学-GF涂层对TBAB水合物粘附性能的影响和机理探讨

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Session 5 - Oral 18

GF涂层对TBAB水合物粘附性能的影响和机理探讨

张文娟,王燕鸿,樊栓狮,郎雪梅,李刚

华南理工大学化学与化工学院,传热强化与过程节能教育部重点实验室,广东广州510640

摘要:油气作为重要的战略资源,关系到国民经济的发展。油气管道安全输送是实现资源利用的重要环节。然而水合物的形成会导致管道堵塞,给油气行业带来巨大的潜在风险。由于管壁的可润湿性,水合物极易在壁面上成核、生长并粘附堵塞。研究水合物在壁面上的成核生长及其粘附机理对水合物防治技术的开发及应用具有重要意义。本文利用显微操控技术(MMF)研究了水合物颗粒与商用含氟疏水涂层GF之间的粘附力,从微观角度探讨了含氟涂层对TBAB水合物成核以及粘附力的影响。结果表明,TBAB水合物易于在金属壁面处成核;而当有GF涂层时,TBAB水合物在液-液界面开始成核并向内部生长,当水合物生长到壁面处时发生水合物与壁面的部分剥离,从而使其与壁面的接触面积进一步减小。粘附力测试结果表明,裸基底与TBAB水合物的粘附力远远大于89.18 mN/m,超过了MMF的最大量程范围,这是由于水分子和金属之间存在氢键作用力。而GF涂层与TBAB水合物的粘附力仅为18.99 mN/m,降低了78.7%以上的水合物粘附力。水和疏水材料之间缺乏氢键作用力是粘附力降低的关键因素。

关键词:水合物,GF涂层,TBAB,粘附力,成核


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