Покрытия MODENGY продлевают срок службы запорных клапанов

Покрытия MODENGY продлевают срок службы запорных клапанов

Покрытия MODENGY продлевают срок службы запорных клапанов
  1. Какие задачи решают антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП)?
  2. АТСП MODENGY для запорных клапанов
  3. Преимущества антифрикционных покрытий

Даже самая примитивная гидравлическая или пневматическая система не обходится без запорных клапанов. В трубопроводах на ТЭС, ГРЭС, ТЭЦ они используется для регулировки подачи жидкости или газа. Клапаны с ручным управлением оснащены маховиком, электронные модели имеют встроенный электропривод.

Принцип действия запорного клапана прост – при вращении штурвала шпиндель воздействует на затвор (золотник), который, в свою очередь, поступательно перемещается и перекрывает собой проходное отверстие для рабочей среды.

В процессе работы клапаны испытывают высокие давления и температуры, воздействия химически агрессивных сред. Именно поэтому для них характерна проблема повышенного износа узлов, коррозии и потерь на трение.

Ресурс клапанов напрямую зависит от эффективности их обслуживания и защиты от перечисленных выше явлений. Большинство традиционных смазок для этих целей не подходят, так как при высоких контактных давлениях они выдавливаются из зон трения и интенсивно теряют базовые масла уже при +230…+250 °С.

Оптимальное решение для деталей запорных клапанов – применение антифрикционных покрытий, которые реализуют технологию «сухой» смазки и наносятся однократно на весь срок эксплуатации изделий.

Какие задачи решают антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП)?

Общие потери на трение в запорном клапане складываются из потерь в его отдельных подвижных узлах.

Опытным путем установлено, что наибольших значений они достигают в местах контакта:

  • Резьбы штока и втулки
  • Поверхности штока и уплотнений
  • Элементов упорного подшипника скольжения

Для решения задачи снижения трения применяются материалы, содержащие твердые смазочные вещества с антифрикционными свойствами. Они эффективны при температуре до +600 °С, контактных давлениях до 2500 МПа, имеют очень низкий коэффициент трения.

Антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП) формируют на обработанных поверхностях прочный композиционный слой от 5 до 20 мкм (толщина регулируется путем нанесения АТСП в несколько слоев с промежуточной просушкой).

Готовое покрытие представляет собой адгезивную полимерную матрицу, в ячейках которой расположены мельчайшие частицы твердого смазочного материала.

Схема АТСП


Антифрикционные покрытия имеют высокое сопротивление сжатию и малое сопротивление сдвигу – именно поэтому коэффициент их сухого трения при контактных давлениях, соизмеримых с пределом текучести материала основы, очень мал (до 0,03).

АТСП MODENGY для запорных клапанов

Компания MODENGY разработала уже более 20 видов антифрикционных твердосмазочных покрытий. В их состав входят различные твердые смазочные вещества: чаще всего это дисульфид молибдена, поляризованный графит, политетрафторэтилен (ПТФЭ), реже – дисульфид вольфрама, нитрид бора, сульфид цинка, фториды кальция и бария.

Твердые смазки распределены в связующих смолах (модифицированных эпоксидной или стирольной, кремнийорганической, полиамид-имидной, акриловой, фенолформальдегидной), полиуретане или полибутилтитанате.

Компоненты АТСП взаимодействуют друг с другом, что расширяет возможности материалов и делает их максимально эффективными.

Для обслуживания запорных клапанов рекомендуется использовать покрытия MODENGY 1001 с дисульфидом молибдена и графитом, а также MODENGY 1004 с дисульфидом молибдена.

MODENGY 1001 имеет жидкую или аэрозольную консистенцию. Благодаря высокой износостойкости (400 тыс. циклов по ASTM D2714), широкому диапазону рабочих температур (-180…+450 °С) и способности быстро полимеризоваться без нагрева оно давно пользуется популярностью в арматуростроительной отрасли.


Антифрикционное покрытие MODENGY 1004Покрытие MODENGY 1004 расфасовано в банки и наносится на подготовленные поверхности из распылительного оборудования. Это АТСП обладает отличными антикоррозионными свойствами (более 500 часов в ходе испытания соляным туманом), поэтому применяется в тех случаях, когда деталям необходима надежная защита от коррозии. Данное покрытие полимеризуется при нагреве до 200 °С. Диапазон рабочих температур MODENGY 1004 составляет от -200 °С до +430 °С. Помимо антикоррозионных свойств, оно отличается высокой несущей способностью – 16000 Н.

После нанесения покрытия MODENGY теряют липкость уже через 5 минут, и обработанные детали могут быть транспортированы без риска повреждения слоя. Дальнейшая эксплуатация изделий возможна только после полной полимеризации АТСП, которая у MODENGY 1001 происходит за 15 минут, а у MODENGY 1004 – за 40.


На фото ниже показаны детали запорного клапана, обработанные АТСП MODENGY 1004. Слой покрытия имеет серо-черный цвет благодаря содержанию в составе дисульфида молибдена – хорошо известного твердого смазочного материала слоистой кристаллической структуры.

Покрытие MODENGY 1004 на деталях

Ниже представлена диаграмма с результатами испытания антифрикционного покрытия MODENGY в его сравнении со штатной смазкой.

Очевидно, что в моменты открытия и закрытия клапана трение не только уменьшилось почти в 5 раз, но и стабилизировалось в своих минимальных значениях.

Сила трения в клапане в моменты открытия и закрытия при использовании штатной смазке и АТСП

Преимущества антифрикционных покрытий

Традиционные пластичные смазки в большинстве случаев не отвечают эксплуатационным требованиям трубопроводной арматуры и не выдерживают условий ее эксплуатации.

Выход из положения – использование антифрикционных твердосмазочных покрытий, которые не только обладают целым комплексом триботехнических свойств, но и позволяют создавать узлы, не требующие дальнейшего обслуживания.

АТСП наносятся однократно и работают весь срок эксплуатации изделий, обеспечивая необходимое смазывание и защиту поверхностей.

Твердосмазочная технология проста и экономична в реализации, так как подразумевает использование стандартного окрасочного оборудования. При этом ее применение позволяет эффективно управлять трением, повышать ресурс и эффективность механизмов, что подтверждается опытом серийного использования АТСП.

 

Возврат к списку