Введение
Высокие контактные давления и температуры являются стандартными условиями эксплуатации узлов трения трубопроводной арматуры. Это влечёт за собой ограничение на использование традиционных смазочных материалов, так как они выдавливаются из мест контакта и полностью теряют свои свойства уже при температуре выше +250 °С.
Особенно остро встаёт вопрос защиты элементов, при проектировании и производстве которых используются высоколегированные стали и сплавы с высоким содержанием хрома, относящиеся к группе нержавеющих. При работе исполнительного механизма трубопроводной арматуры с деталями из таких материалов наблюдается повышенное трение с последующим разогревом и пластической деформацией.
Решения MODENGY для узлов трубопроводной арматуры
Применение технологии АТСП позволяет управлять трением, повышать ресурс и энергоэффективность изделий, полностью отказаться от жидких и пластичных смазочных материалов, создав узел трения, не требующий обслуживания.
Широко в узлах трения трубопроводной арматуры применяется антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1001 (рис. 1).
Рисунок 1. Твердосмазочное покрытие MODENGY 1001
Антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП) MODENGY реализуют технологию твердой смазки.
Эти составы представляют собой суспензии твердых смазочных материалов, равномерно распределенных в связующих веществах и растворителях.
Тонкая композиционная пленка, которая формируется на деталях после отверждения покрытия, представляет собой полимерную матрицу. Она прочно удерживает в своих ячейках высокодисперсные частицы твердых смазочных материалов.
Оно представляет собой композиционный материал на основе дисульфида молибдена, графита и неорганического связующего вещества. Материал применяется в узлах с парами трения «металл-металл». Твердые смазочные материалы придают покрытию серо-черный цвет и матовую текстуру.
Традиционные жидкие и пластичные смазки имеют сравнительно малый диапазон рабочих температур и существенные нагрузочные ограничения. MODENGY 1001, в отличие от них, сохраняет свои функции даже в экстремальных условиях.
MODENGY 1001 создает тонкую пленку, которая устраняет опасность прямого контакта металлических поверхностей трубопроводной арматуры. Это обеспечивает плавную, безаварийную работу оборудования на протяжении длительного времени.
Композиционный слой с отличными противозадирными свойствами сохраняет высокую несущую способность даже при экстремальных удельных нагрузках, исключает непредвиденные отказы в применяемых узлах.
Примеры применения MODENGY 1001
Антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1001, разработанное компанией "Моденжи", успешно предотвращает заедание узлов с деталями даже из нержавеющих сталей. Оно стабилизирует трение и исключает образование задиров при свинчивании и развинчивании. Материал наносится на крепежные изделия (рис. 2), трубные соединения нефтегазового оборудования (рис. 5) и др.
Рисунок 2. Крепеж из нержавеющей стали с покрытием MODENGY 1001
Также MODENGY 1001 позволяет уменьшить и стабилизировать моменты открытия и закрытия запорных клапанов ТЭС (рис. 3). Оно сохраняет эффективность в условиях высоких температур, при контактных давлениях до 2500 МПа и демонстрирует низкий коэффициент трения (до 0,03 при медленном скольжении до 0,5 м/с).
Рисунок 3. Детали запорного клапана ТЭС с покрытием MODENGY 1001
Распространенной задачей для промышленных предприятий является устранение задиров и повреждений ходовых винтов трубопроводной арматуры. MODENGY 1001 образует на поверхности деталей сухую смазочную пленку, на которую не налипает пыль и другие абразивные частицы (рис. 4). Покрытие позволяет ощутимо снизить и стабилизировать коэффициент трения, сделать движение более плавным и существенно увеличить рабочий ресурс передачи в целом.
Рисунок 4. Ходовые винты трубопроводной арматуры с покрытием MODENGY 1001
Применение MODENGY 1001 на муфтах и ниппелях бурильных труб (рис. 5) позволяет предотвратить закусывание и задиры при их свинчивании и развинчивании, снизить трение контактирующих поверхностей.
Рисунок 5. Резьба бурильных нефтегазовых труб с покрытием MODENGY 1001
Особенностью фитингов из нержавеющей стали является нестабильный и высокий коэффициент трения. MODENGY 1001 формирует на поверхности резьбы тонкую разделительную пленку, которая стабилизирует трение, эффективно решая проблему закусывания и заедания (рис. 6).
Рисунок 6. Фитинги с покрытием MODENGY 1001
Свойства покрытия MODENGY 1001
Покрытие MODENGY 1001 демонстрирует следующие свойства и преимущества:
- Широкий диапазон рабочих температур: от -180 °С до +440 °С
- Высокая несущая способность до 2500 МПа
- Отличные противозадирные свойства
- Способность эффективно снижать коэффициент трения до 0,03
- Способность предотвращать скачкообразное движение
- Работоспособность в условиях вакуума и радиации
- Стабилизация момента закручивания резьбовых соединений
- Эффективность в запыленных средах благодаря технологии «сухой» смазки
- Быстрая полимеризация при комнатной температуре (в течение 15 минут)
- Небольшая толщина слоя (10-20 мкм) мало влияет на исходную точность размеров детали
Состав в аэрозольной упаковке особенно прост в нанесении, он не требует дополнительного технологического оснащения и лишних затрат.
Из-за отсутствия испарения и окисления покрытие MODENGY 1001 остается эффективным даже после продолжительного простоя узла.
MODENGY 1001 обеспечивает смазывание контактных поверхностей на весь срок службы узлов, т.е. обеспечивает ресурсную смазку.
Заключение
Технология твердой смазки является более эффективной альтернативой традиционным смазочным составам, которые не удовлетворяют требованиям, связанным с режимами работы трубопроводной арматуры и оборудования. Антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1001 создает на сопряженных деталях тонкую пленку, которая исключает опасность прямого контакта металлических поверхностей и решает проблему заедания, закусывания, образования задиров, преждевременного выхода элементов из строя. Оно обеспечивает элементам необходимый комплекс триботехнических свойств для сохранения работоспособности в экстремальных условиях.