Повреждения уплотнений гидротехнических сооружений: как их избежать, используя покрытия MODENGY?

Гидроуплотнения и причины их износа

Гидрозатворы, служащие для регулировки потока жидкости, являются важнейшими элементами плотин, водосбросов, гидроэлектростанций и других гидротехнических сооружений.

В закрытом положении гидрозатворы должны быть абсолютно герметичными, поэтому при производстве и ремонте этих конструкций обязательно используются резиновые уплотнения.

От их целостности зависит надежность работы затворов, однако срок службы самих уплотнений весьма ограничен. Причина – в высоком коэффициенте трения между ними и металлическими деталями. Как правило, он составляет более 1,0.

Под воздействием высоких давлений и негативных факторов окружающей среды резиновые элементы могут прилипать к металлическим.

Из-за разницы коэффициентов трения покоя и скольжения механизм гидрозатвора начинает двигаться скачкообразно, возникают сложности при его страгивании.

В результате вышеуказанных проблем повышается риск повреждения запирающих кромок резиновых уплотнений и потери ими герметизирующих функций.

Характерные следы износа уплотнения вследствие усиленного трения смотрите на фото ниже (рис. 1).

Рис. 1. Внешний вид повреждения уплотнения при трении в результате «скатывания»

Покрытия MODENGY для защиты резиновых уплотнений

Для кардинального снижения трения в уплотнительных устройствах российская компания «Моденжи» разработала антифрикционные твердосмазочные покрытия на основе высокодисперсного политетрафторэтилена (ПТФЭ) – MODENGY 1012 и MODENGY PTFE-A20.

Составы наносятся на резиновые элементы методами окрашивания и быстро полимеризуются при комнатной температуре. Сухими «на отлип» они становятся максимум за 8 минут, полностью отверждаются и демонстрируют готовность к эксплуатационным нагрузкам – за 30 минут.

Полимеризовавшиеся покрытия не выделяют токсичных испарений и не вредят окружающей среде, сохраняют свои свойства при температурах от -50 до +130 °С.

ПТФЭ-материалы MODENGY не смываются водой, что очень важно в условиях работы гидротехнических сооружений. Покрытия такие же эластичные, как и резина, поэтому не трескаются и не отслаиваются в процессе эксплуатации гидрозатворов.

Характерной особенностью MODENGY 1012 является водная основа. Это позволяет применять покрытие для тех видов резин, которые разрушаются под воздействием органических растворителей.

Составы поставляются полностью готовыми к применению в удобных упаковках 200 г, 600 г и 4,5 кг. MODENGY PTFE-A20 выпускается также в форме аэрозоля, что особенно актуально при необходимости обработки участков небольшой площади.

Чтобы сравнить интенсивность трения гидроуплотнений с покрытиями и без, был проведен ряд испытаний. Измерялись коэффициенты трения покоя и скольжения между уплотнениями и сопряженными с ними металлическими поверхностями.

Результаты измерений были получены следующие.

На уплотнениях без покрытия коэффициент трения покоя (f_п) составил 1,12, скольжения (f_с) –1,0.

Элементы с покрытиями MODENGY продемонстрировали намного меньшие цифры. MODENGY 1012 обеспечило гидроуплотнениям f_п 0,2 и f_с 0,24, MODENGY PTFE-A20 – f_п 0,18 и f_с 0,2.

Таким образом, применение покрытий MODENGY позволило снизить потери на трение в 5 раз и более. Ниже представлен фрагмент гидроуплотнения в исходном состоянии и с покрытием MODENGY 1012 (рис. 2).

Рис. 2. Фрагмент гидроуплотнения в исходном состоянии (слева) и с покрытием MODENGY 1012 (справа)

Заключение

Отечественные покрытия MODENGY 1012 и MODENGY PTFE-A20 позволяют создавать на поверхности резиновых уплотнений гидрозатворов устойчивый к истиранию разделительный слой, который существенно уменьшает потери на трение (в 5 и более раз). Это позволяет повысить надежность работы, ресурс и энергоэффективность гидрозатворов.

Покрытия просты и технологичны в нанесении – все работы можно выполнять с минимальным набором инструментов и непосредственно на объекте.