Высокотемпературные смазочные составы Molykote обеспечивают надежную работу устройств энергетической трубопроводной арматуры

В статье представлен обзор материалов Molykote, которые могут применяться при обслуживании элементов энергетической трубопроводной арматуры.

Работа различных устройств энергетической трубопроводной арматуры (ЭТПА) осуществляется при наличии водной среды и пара, при сверхвысоких температурах ( около +700 градусов по Цельсию), высоких контактных напряжениях и давлении. При таких условиях элементы ЭТПА должны оставаться в отличном функциональном состоянии в течение всего срока службы, даже если они долгое время находились в неподвижном (открытом, закрытом) состоянии. Важно также обеспечить легкий ход подвижных механизмов и герметичность соединений в оборудовании.

Для выполнения этих требований необходимо контролировать процессы трения и износа в ЭТПА. По этой причине выбор и применение спецматериалов для обслуживания элементов арматуры становится особенно актуальным.

Из-за высокой интенсивности трения при эксплуатации арматурных устройств часто возникают такие проблемы, как:

  • изнашивание и повреждение поверхностей контакта;
  • возникновение задиров;
  • необходимость обеспечения дополнительного усилия на привод затвора;
  • снижение герметичности запорных устройств;
  • уменьшение эксплуатационного ресурса.

Влияние высоких температур также негативно сказывается на работе ЭТПА. Элементы затвора при таких условиях прикипают, возникает их заедание и они становятся менее подвижными.

Обычные пластичные смазки на минеральной основе в этом случае неэффективны. Интенсивность окисления и испарения базового масла в их составе достаточно высока при +70 градусов по Цельсию и более. Если далее повышать температуру, то через каждые 10…15 градусов по Цельсию эти процессы будут протекать в два раза быстрее. Традиционные минеральные смазки фактически могут выдержать максимально до +120…+130 градусов по Цельсию.

Наиболее термостойкие – смазочные материалы, в основе которых лежат перфторполиэфирные масла. Такие составы устойчивы к температурам до +250…+260 градусов по Цельсию.

Смазочный слой, образованный базовыми маслами вышеописанных материалов, не имеет достаточной толщины, не устойчив к действующим на него нагрузкам и контактному давлению при малых скоростях скольжения.

Таким образом, современные пластичные смазки и масла не удовлетворяют всем условиям эксплуатации устройств ЭТПА.

Для обслуживания такой арматуры идеально подходят смазочные материалы на базе твердых порошкообразных веществ (медный, графитовый порошок; дисульфид молибдена и др.) или их композиций. Верхняя граница диапазона рабочих температур у материалов такого типа достигает +300 градусов по Цельсию и выше.

Микронеровности трущихся поверхностей заполняются мелкодисперсными частицами твердосмазочных веществ. Это приводит к повышению герметичности, увеличению площади контакта и, как следствие, повышению несущей способности (илл. 1).

Илл. 1. Механизм действия твердосмазочных веществ

Использовать твердосмазочные порошки можно и в чистом виде, но при этом адгезия к рабочей поверхности иногда оказывается недостаточной. Устранить эту проблему помогает комбинирование твердых смазок со связующими смолами (в антифрикционных покрытиях) или легкими маслами-носителями (в пастах).

Ассортимент материалов Molykote включает в себя большое количество термостойких паст и антифрикционных покрытий (АФП) (таблица 1). Эти составы уже неоднократно доказывали свою эффективность и надежность. В настоящее время они активно используются в разных странах мира при обслуживании устройств ЭТПА.

Таблица 1. Термостойкие пасты и антифрикционные покрытия Molykote для обслуживания устройств энергетической трубопроводной арматуры

Название смазочн. материала

Масло (смола)/Твердосмаз. компонент

Верх. граница диапазона рабоч. темпер-р, °С

Несущ. способ-ть (нагруз. свар.), кН

Антикоррозионная защита (испытание в солян. тумане по ISO R 1456), ч

Коэффиц. трения в тесте на запрес-ку

Коэффиц. трения в болт. соедин. (кл. 8.8, М12), для резьбы /для торцев. пов-ти

Molykote G-Rapid Plus

Минерал. масло/Дисульфид молибдена

+450

5,3

-

0,05

0,1/0,06

Molykote 1000

Минерал. масло/Графит, медь

+650

4,8

5

-

0,13/0,08

Molykote Cu-7439 Plus

ПАО масло, минерал. масло/Медь

+650

2,5

500

0,07

0,17/0,1

Molykote P-40

ПАО масло, минерал. масло/КБТС

+1200

3

500

0,12

0,16/0,08

Molykote P-37

Минерал. масло/КБТС, графит, диоксид циркония

+1400

4

-

-

0,15/0,09

Molykote P-74

ПАО масло/КБТС, графит

+1500

4,8

120

0,14

0,093/0,086

Molykote 3400A Leadfree

Эпоксидная смола/Дисульфид молибдена

+430

16

500

-

0,089/0,074

Molykote D-321R

Полибутилтитанат/Графит, дисульфид молибдена

+450

12,5

-

0,075

0,07/0,05

Примечания к таблице:

  1. КБТС – композиция белых твердых смазок.
  2. ПАО масло – полиальфаолефиновое масло.
  3. Для АФП – критическая нагрузка, для паст – нагрузка сваривания.

Материалы из таблицы 1 широко применяются для обслуживания различных узлов (подшипников скольжения, затворов, штоков резьбовых сопряжений, ходовых винтов) перед их монтажом.

Эти составы выполняют следующие функции:

  • снижение интенсивности процессов трения и износа;
  • предотвращение задиров;
  • предотвращение прикипания и заедания;
  • создание разделительного слоя между контактирующими поверхностями.

Ввиду различия свойств материалов каждый из них может являться наиболее подходящим в том или ином случае применения.

Так, высокотемпературные пасты, произведенные на основе дисульфида молибдена (Molykote G-Rapid Plus), существенно уменьшают трение. Однако при наличии кислорода верхняя граница рабочих температур для таких материалов не превышает +450 градусов по Цельсию. Если дисульфидмолибденовые пасты не будут контактировать с воздухом, то они выдержат максимально до +650 градусов по Цельсию. При более высоких температурах необходимы пасты содержащие графит или мягкие металлы в виде порошков.

Сверхтермостойкие температуры (до +1200 …+1500 градусов по Цельсию) выдерживают смазочные составы, изготовленные с применением специальных термостойких добавок и КБТС.

АФП образуют на смазанных поверхностях сухой пленочный слой. Связующие компоненты (смолы) надежно удерживают покрытие на поверхности.

При медленном перемещении контактирующих поверхностей относительно друг друга в ЭТПА смазки с высокими антифрикционными характеристиками, несущей способностью и термостойкостью способны обеспечивать эффективное управление трением.