Термостойкие материалы Molykote для обслуживания энергетической ТПА

Термостойкие материалы Molykote для обслуживания энергетической ТПА

Термостойкие материалы Molykote для обслуживания энергетической ТПА
  1. Распространенные причины отказов
  2. Современные материалы с высокодисперсными твердосмазочными композициями
Энергетическая трубопроводная арматура (ТПА) работает под действием воды и пара. На узлы ТПА при этом негативное влияние оказывают высокие температуры (до +700 °С) и давление. Уплотнения в запорных устройствах также подвергаются воздействию контактного напряжения большой величины.

При обслуживании энергетической арматуры важно обеспечить ее эффективную работу даже спустя длительное время, в течение которого она неизменно находилась в закрытом или открытом состоянии. Запорные устройства ТПА должны выполнять определенное количество повторений открытия-закрытия в условиях внешней среды и при заданной скорости перекрытия рабочего сечения. В то же время необходимо сохранить высокую герметичность узлов конструкции и плавность движения элементов.

Выполнить все эти требования можно контролируя интенсивность трения и износ контактных поверхностей. Для этого необходимо использовать высококачественные специальные материалы для смазывания узлов и механизмов энергетической ТПА. 


Распространенные причины отказов

Трение в узлах энергетической арматуры, которое возникает при ее работе, приводит к изнашиванию, задирам и повреждениям рабочих поверхностей; снижению герметичности запорных устройств и сокращению эксплуатационного ресурса оборудования. Кроме того, требуется больше усилий на привод затвора ввиду прикипания, заедания и потери подвижности его элементов при высоких температурах.

Минеральные пластичные смазки в таких условиях малоэффективны. Дело в том, что минеральное базовое масло в их составе начинает окисляться и интенсивно испаряться при температуре +70 °С и выше. Это приводит к ослаблению и потере смазочных свойств материала. Через каждые 10…15 °С скорость окисления и испарения базового масла возрастает вдвое. Минеральные смазки, как правило, работают при температурах до +120…+130 °С.

Наиболее термостойкие смазочные материалы (с верхними границами рабочих температур до +250…+260 °С) изготавливаются на базе перфторполиэфирного (ПФПЭ) масла.

Однако смазочные слои, образованные базовыми маслами перечисленных групп пластичных смазок, не обладают достаточной несущей способностью и толщиной, а также они не устойчивы к высокому контактному давлению при малых скоростях скольжения.

Таким образом, пластичные смазки и масла не подходят для обслуживания элементов энергетической ТПА, так как не удовлетворяют всем условиям эксплуатации оборудования.   


Современные материалы с высокодисперсными твердосмазочными композициями

Современные материалы на твердосмазочной основе, которую составляют высокодисперсные антифрикционные порошки, отлично работают при низких скоростях скольжения, высоком контактном давлении и температуре +300 °С и выше.

Частицы твердых смазочных веществ (дисульфида молибдена, графита, кальциевых и цинковых соединений, мягких металлов) способствуют увеличению площади контакта и несущей способности, заполняя и сглаживая микронеровности поверхностей трения (илл. 1). При этом также повышается герметичность.

illustration_1.png

Илл. 1. Действие порошков твердых смазочных веществ


Обеспечить требуемый уровень адгезии можно путем смешивания антифрикционных порошков со связующими смолами или легкими маслами. В первом случае получится антифрикционное покрытие (АФП), а во втором – смазочная паста.

Материалы Molykote от компании Dow Corning на базе твердых смазочных веществ уже многократно доказывали свою эффективность и на сегодняшний день широко используются в узлах энергетической ТПА как в России, так и за рубежом.

Основные эксплуатационные свойства и компоненты термостойких смазочных материалов Molykote приведены в таблице 1.

Таблица 1. Термостойкие антифрикционные покрытия и пасты Molykote для энергетической ТПА

Вид и название материала

Твердые смазочные вещества

Верхний предел рабочих температур, °С

Несущая способ-ть (нагрузка свар-ния)1, 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 Molykote G-Rapid Plus

Дисульфид молибдена

+450

5300

-

0,06 / 0,1

0,05

Паста Molykote 1000

Медь, графит

+650

4800

5

0,08 / 0,13

-

Паста Molykote Cu-7439 Plus

Медь

+650

2500

500

0,1 / 0,17

0,07

Паста Molykote P-40

Композиция белых твердых смазок

+1200

3000

500

0,08 / 0,16

0,12

Паста Molykote P-37

Диоксид циркония, графит, композиция белых твердых смазок

+1400

4000

-

0,09 / 0,15

-

Паста Molykote P-74

Графит, композиция белых твердых смазок

+1500

4800

120

0,086 / 0,093

0,14

АФП Molykote 3400A Leadfree

Дисульфид молибдена

+430

16000

500

0,074 / 0,089

-

АФП Molykote D-321R

Дисульфид молибдена, графит

+450

12500

-

0,05 / 0,07

0,075

1 Значения нагрузки сваривания для паст и АФП сравнивать нельзя по причине разных способов их определения. Так, для паст тестирование проходило на 4-шариковой машине трения (по стандарту DIN 51350), а в случае с антифрикционными покрытиями замерялась критическая нагрузка на машине Falex (по стандарту ASTM-D-2625).

 llustration_2.png

Илл. 2. Нанесение пасты Molykote 1000 перед монтажом крепежа

АФП и пасты из таблицы 1 используются для смазывания поверхностей трения подшипников скольжения, затворов, штоков, резьбовых соединений, ходовых винтов перед их монтажом (илл. 2).

Применение термостойких смазок Molykote помогает снизить интенсивность трения и износа, предотвратить возникновение прикипания, задиров и заедания. Кроме того, эти материалы обладают отличными разделительными свойствами и другими эксплуатационными характеристиками, которые могут быть полезны в том или ином случае применения.

Так, минимизировать трение способны пасты с дисульфидом молибдена (например, Molykote G-Rapid Plus). Однако при взаимодействии с кислородом их смазочные свойства ослабевают, и верхняя граница рабочих температур паст устанавливается на уровне +450 °C. В отсутствие воздуха пасты с дисульфидом молибдена способны выдержать до +650 °С.

Устойчивость к более высоким температурам присуща пастам на основе порошков мягких металлов, графита.

 llustration_3.png

Илл. 3. Паста Molykote P-74

Смазочными материалами с исключительной термостойкостью являются пасты Molykote P-74 (Илл. 3) и Molykote P-37. При их изготовлении используются белые твердые смазки и специальные термостойкие наполнители.

Эти пасты выдерживают очень большие нагрузки и обеспечивают стабильный низкий коэффициент трения при различных условиях эксплуатации обслуживаемого оборудования.

Применение АФП для обработки узлов энергетической трубопроводной арматуры в ряде случаев является оптимальным решением. Покрытия после полимеризации образуют сухую смазочную пленку на рабочей поверхности, а связующие компоненты в составе материала повышают его адгезию (Илл. 4).   

llustration_4.png

Илл. 4. Шток клапана с АФП Molykote 3400A Leadfree


Эффективно управлять процессами трения в элементах энергетической ТПА при медленном движении контактирующих поверхностей способны смазки с высокой термостойкостью, несущей способностью и отличными антифрикционными характеристиками.

Именно поэтому использование термостойких паст и АФП от компании Dow Corning стало оптимальным решением этой задачи. 

Возврат к списку