Хотя технологии, применённые Мо Эхсани (Mo Ehsani) из Аризонcкого университета (США) для создания потенциально чуть ли не бесконечных труб, не новы, однако от Дедала до самого недавнего времени их использовали только в аэрокосмической отрасли, но никак не при производстве трубопроводов.

Тем не менее разработчик уверен: экономически такой технологический перенос оправдает себя.

Наматывание слоёв ткани и эпоксидной смолы на перемещаемый сердечник происходит прямо в кузове грузовика, который по мере укладки трубы может двигаться дальше. (Здесь и ниже иллюстрации Reynard Perrin and Joerg Schmit.)

Ещё Диодор Сицилийский упоминал об использовании Дедалом сотовых шестиугольных структур в конструкции планера, но достоверно известное применение полых шестиугольных структур в авиации началось не так давно. Несмотря на то что Хуго Юнкерс запатентовал их в 1915 году, практическая реализация его идеи имела место лишь через десятилетия.

Мо Эхсани решил, что тот же принцип может пригодиться в производстве трубопроводов большого диаметра. Причём делать их он предлагает не на заводе, а прямо в месте установки трубы, используя в качестве «цеха» стандартную 18-колесную фуру. Для этого на подвижный сердечник из любого твёрдого материал миниатюрная установка наматывает два слоя углепластиковой ткани, заполняя пространство между ними сотовыми шестиугольными структурами, пропитываемыми эпоксидной смолой. Затем сверху накладывается ещё два слоя ткани из углеродного волокна — и всё, труба готова.

Установка по «производству» трубы весьма компактна и помещается в кузове грузовика. Материалы также легки и малоразмерны, их можно привезти в той же машине.

Вам, конечно, показалось, что использование углеволокна делает экономику этой технологии неконкурентоспособной — ведь углепластик и для авиации дорог. Однако г-н Эхсани считает иначе, ведь углепластиковыми в его конструкции будут только четыре слоя, образующих внутреннюю и внешнюю поверхность трубы. «Поскольку мы используем материал очень рационально, — объясняет изобретатель, — то сможем себе позволить более дорогие материалы. К примеру, вместо обёртывания стекловолокном мы применяем ткань из углеродного волокна. Вместо полиэстера идут эпоксидные смолы». И в итоге получается, что экономически использование новой технологии сулит немалые преимущества, в первую очередь за счёт очень низких издержек на перевозку и дешёвого производственного оборудования.

Чтобы коммерциализировать разработку, г-н Эхсани создал компанию QuakeWrap. Есть ли у неё шансы на успех?

Демонстрационные секции трубы большого диаметра поднимает один человек (вверху), но по прочности они не уступают стальным.

Сегодня в США трубопроводы большого диаметра делают в основном из стали. Длина стандартной секции ограничена габаритами трубовоза, не позволяющими возить участки длиннее 6 м 10 см. Это значит, что буквально через каждые несколько метров трубы нужно сваривать, а сварные швы — основное место непременных будущих утечек и источник 90% аварий трубопроводов. В то же время для проверки состояния труб необходимо делать смотровые отверстия, располагая их на удалении не более 6 м. А вот что говорит на этот счёт Мо Эхсани: «Мы можем делать цельные секции длиной в 1,6 км. Конечно, каждые 300 м или около того будут идти сильфонные компенсаторы… что, определённо, не вызовет таких же проблем, как те, что есть сегодня, когда каждые 6 м нужно ставить компенсатор».

А что до экономики, отмечает исследователь, то цена перевозки труб большого диаметра и их сварки столь высока, что и сегодня стоимость трубопровода для воды диаметром в 106,7 см в проекте Навахо — Гэллап достигает $1,67 млн. На этом фоне цена четырёх слоёв ткани из углеволокна кажется не слишком большой. Да и потребность в ремонте труб новой конструкции будет несравнима с существующим стальным стандартом, поскольку они не только лишены сварных швов, но и не боятся коррозии.

источник