Арматура трубопроводов, которая эксплуатируется на предприятиях энергетической отрасли, работает в условиях, близких к экстремальным. Она подвержена воздействию давления, температурам, достигающим +700оС и более. Находящиеся в тяжелых условиях уплотнительные поверхности испытывают высокие напряжения.
Несмотря на сложные условия эксплуатации, запорная арматура должна сохранять работоспособность. Вне зависимости от температуры и давления, устройства должны отработать свой ресурс. При этом нельзя допускать ухудшения основных рабочих характеристик. Обязательно соблюдение временных показателей срабатывания; устройства должны обеспечивать герметичность перекрываемых трубопроводов.
Для нормального функционирования арматуры необходимо обеспечить легкость хода ее деталей. При этом одним из наиболее серьезных требований, предъявляемых к устройствам, которые эксплуатируются в энергетической отрасли, является надежность срабатывания после длительного простоя.
Оптимальным решением, которое позволит арматуре отвечать самым высоким требованиям является применение смазок. Подобное решение позволит контролировать процессы, ведущие к стиранию контактных поверхностей. Смазочные материалы обеспечат долгую работу устройств и стабильное их срабатывание.
Распространенные неисправности энергетической арматуры
Работая в экстремальных условиях, энергетическая арматура часто выходит из строя. Обслуживающий персонал постоянно сталкивается с рядом характерных неисправностей, которые необходимо незамедлительно устранять. Среди наиболее распространенных:
– повышение усилия на привод затвора;
– сильное изнашивание поверхностей;
– повреждения рабочих поверхностей;
– отсутствие герметичности узлов;
– снижение ресурса;
– прикипание, заедание, потеря подвижности элементов.
Уменьшить количество возникающих неисправностей можно с помощью смазочных материалов. Но использовать обычные масла и смазки на минеральной основе в условиях экстремально высоких температур невозможно. Чаще всего входящее в их состав масло уже при температуре +70оС теряет смазывающие свойства и начинает интенсивно испаряться. С повышением температуры, процессы только усиливаются. Большинство смазок с минеральными маслами могут работать при температурах не выше +130оС.
Существуют более термоустойчивые композиции, к примеру, смазки, созданные на основе перфторполиэфирных масел. Предельные условия их эксплуатации заметно выше, но и они не могут эксплуатироваться при температуре выше +260оС.
Помимо этого, масла, входящие в состав вышеперечисленных смазок не могут создать слой достаточной толщины, который был бы устойчив к постоянно высокому давлению и мог бы сохраняться в условиях плоских поверхностей с низкой скоростью скольжения.
Можно сделать вывод, что существующие на сегодняшний день обычные смазочные материалы крайне неэффективны для смазки узлов энергетической арматуры. Их характеристики не соответствуют условиям эксплуатации, их применение нецелесообразно.
Современные высокотемпературные смазочные материалы
Для работы в условиях высоких (+300оС и более) температур и повышенного контактного давления оптимальными видится использование смазочных материалов на основе твердых антифрикционных порошков. Основным компонентом подобных материалов являются: графит, мягкие металлы, дисульфид молибдена.
Состоящий из мелкодисперсных частиц, порошок, заполняет всевозможные микроскопические неровности, сглаживая поверхность, снижая трение. Как следствие снижается износ подвижных деталей. К тому же в результате применения подобных композиций рабочие поверхности выравниваются, увеличивается площадь контакта, что непременно ведет к увеличению герметичности соединения.
Допускается использование мелкодисперсных порошков в чистом виде, но это не очень удобно, к тому же не всегда удается обеспечить надежное прилипание смазывающего вещества к рабочим поверхностям. Поэтому чаще всего порошки смешивают с маслами или смолами. В результате получаются смазывающие пасты и твердосмазочные покрытия.
Высокотемпературные смазки Dow Corning
В ассортименте одного из мировых лидеров в сфере высокотемпературных смазочных материалов, корпорации Dow Corning, большое количество смазок на основе мелкодисперсных порошков. Лучшим решением для энергетической арматуры можно смело назвать линейку продукции Molykote. Эти антифрикционные покрытия и термостойкие пасты зарекомендовали себя с лучшей стороны и широко используются во всем мире.
|
Вид материала |
Наименование материала |
Основной смазочный компонент |
Носитель / связующий компонент |
Верхний предел рабочих температур, °С |
Несущая способность (нагрузка сваривания)4, Н |
Защита от коррозии, тест в соляном тумане по ISO R 1456), ч |
Коэфф. трения в болтовом соединении (М12, класс 8.8), для торцевой поверхности / для резьбы |
Коэфф. трения в тесте на запрессовку |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Паста |
Дисульфид молибдена |
Минеральное масло |
+450 |
5300 |
– |
0,06 / 0,1 |
0,05 |
|
|
Паста |
Медь, графит |
Минеральное масло |
+650 |
4800 |
5 |
0,08 / 0,13 |
– |
|
|
Паста |
Медь |
Минеральное масло, ПАО3 масло |
+650 |
2500 |
500 |
0,1 / 0,17 |
0,07 |
|
|
Паста |
КБТС2 |
Минеральное масло, ПАО масло |
+1200 |
3000 |
500 |
0,08 / 0,16 |
0,12 |
|
|
Паста |
Диоксид циркония, графит, КБТС |
Минеральное масло |
+1400 |
4000 |
– |
0,09 / 0,15 |
– |
|
|
Паста |
Графит, КБТС |
ПАО масло |
+1500 |
4800 |
120 |
0,086 / 0,093 |
0,14 |
|
|
АФП1 |
Дисульфид молибдена |
Эпоксидная смола |
+430 |
16000 |
500 |
0,074 / 0,089 |
– |
|
|
АФП |
Дисульфид молибдена, графит |
Полибутил-титанат |
+450 |
12500 |
– |
0,05 / 0,07 |
0,075 |
1 АФП — антифрикционное твердосмазочное покрытие;
2 КБТС — композиция белых твердых смазок (оксиды, гидроксиды, фосфаты);
3 ПАО — полиальфаолефин;
4 для паст определяется нагрузка сваривания на четырехшариковой машине трения по стандарту DIN 51350, для антифрикционных покрытий определяется критическая нагрузка на машине Falex по стандарту ASTM-D-2625, значения для паст и антифрикционных покрытий несопоставимы – их нельзя сравнивать из-за разных методов определения.
Материалы на основе мелкодисперсных порошков применяют для смазки:
- поверхностей трения арматуры;
- всевозможных подшипников скольжения;
- ходовых винтов;
- выдвижных штоков
- разъемных резьбовых соединений.
Линейка Molykote включает в себя множество паст и покрытий, имеющих различные характеристики. Для любых условий эксплуатации можно подобрать оптимальное решение. Смазки Molykote снижают трение, позволяя избежать преждевременного выхода арматуры из строя, предотвращают появления задиров, прикипаний.
Для использования в условиях «низкой» температуры, до +450оС (+650оС без доступа кислорода) стоит выбрать пасту Molykote G-Rapid Plus. Изготовленная на основе дисульфида молибдена, она имеет отличные смазывающие свойства, однако теряет их при значительном повышении температуры и контакте с кислородом воздуха.
В случае необходимости смазки узлов, функционирующих при температуре +650оС и более, отлично подойдут пасты и покрытия на основе графита или мягких металлов.
Благодаря добавлению термостойких добавок пасты Molykote P-37 и Molykote P-74 сохраняют свои свойства при повышении температуры до +1500оС. Их отличительные особенности – повышенная термостойкость и высокая несущая способность.
Помимо высокотемпературных смазок широко применяют антифрикционные покрытия. Они образуют устойчивую к истиранию пленку на контактных поверхностях. Входящие в ее состав антифрикционные порошки обеспечивают легкое скольжение, а вяжущие смолы обеспечивает высокую адгезию к материалу арматуры.
Применение высокотемпературных смазочных материалов на основе высокодисперсных термостойких порошков производства Dow Corning в энергетической арматуре позволяет эффективно управлять трением между подвижными элементами. Продукция Dow Corning обеспечивает длительный срок службы арматуры, экономя средства, помогая избежать аварийных ситуаций.