Антифрикционные минеральные покрытия для пар трения...
DESCRIPTION
Антифрикционные минеральные покрытия для пар трения запорной и регулирующей арматуры. С.Ю. Лазарев, Г. Г. Черник, В.А. Шмелев. Галина Георгиевна Черник. ООО «АКТИВ-НАНО». www.active-nano.com. Проблемы. Нужны новые материалы. Проблемы. Трение – основной потребитель энергии. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Антифрикционныеминеральные покрытия
для пар трениязапорной и
регулирующей арматуры С.Ю. Лазарев, Г. Г. Черник, В.А. Шмелев
www.active-nano.com
ООО «АКТИВ-НАНО»
Галина Георгиевна Черник
ПроблемыЭнергетика Высокие Т и Р Пары трения
металл/металлЭрозионный износЗадир
Нефть и газСудостроение
Шельф: Морская водаСоляной туманH2S, H2
КоррозияНаличие мехпримесей –абразивный износ
ХимияНефтехимия
Агрессивныесреды
Коррозия
Нужны новые материалы
Проблемы
Трение и износ – главные причины выхода из строя машин и оборудования
Стоимость ремонтов и простоев высока
Стоимость1 неделипростоя
Грузовое судно 80 тыс. $НПЗ 400 тыс. $ Химический завод 800 тыс. $ТЭС 800 тыс. $Завод ЦБП 1,500 тыс. $АЭС 2,200 тыс. $
Трение – основной потребитель энергии
Решение – антифрикционные технологии
50 мкм
Минеральные покрытия твердосмазочные материалы природного происхожденияЛенточные и слоистые силикаты, Si, Al, Zr, C - 80 минералов
Снижение трения, устойчивость к Т и Р, защита от задира, коррозии и абразивного износа, хорошее обтеканиеповерхностей жидкостью
Низкая адгезия между слоями
5Высокая адгезия к металлу
Минеральная твердая смазка
Покрытие наносят на металл механическими методамипри комнатной Т. ЦУЗТ Ультразвук
Научные основы: Разработки выполнены на базе зарегистрированного научного открытия № 323 (2007 г.) – Зуев В.В., Лазарев С.Ю.
Техническое описание
15 патентов РФ
Будущее принадлежитминеральной твердофазной
смазке
Толщина покрытия 10-100 мкмКоэффициент трения – для сухого трения 0.05; 0.005-0.007 при регулярной смазкеШероховатость поверхности – 10-12 классТвердость поверхности увеличивается Возрастает усталостная прочностьМинеральные покрытия имеют высокую Т (1300С) и химическую стойкость, способны работать в самых тяжелых условиях: морская вода, соляной пар, H2S в паре при 240С, наличие абразива
Низкое сопротивление потоку
Техническое описание
Сравнение свойств материаловМатериал Коэффицие
нтТренияСухое
трение
КоэффициентТренияв масле
Износ Т инвтервал
Интервал Р Защита откоррозии
Защита от абразивногоизноса
Защита отзадира
Сталь/сталь 0.15-0.5 0.05-0.1 0.01
Полимеры (PTFE)Тефлон/сталь
0.040.15
0.04 0.08 Узкий Узкий Да Нет Нет
MoS2, WS2 0.05-0.1 0.001 MoO2 +
SO2
Нет
Алмазоподобное покрытиеDLC/сталь
0.08-0.150.18
0.001 Узкий Узкий
Керамика(TiN, etc)
0.5 Широкий Широкий Отличная Отличная Отличная
Минеральныепокрытия
0.05 0.005-0.007 5*10-14 Широкий> 1300 C
Широкий Отличная Отличная Отличная
Минеральные покрытия: трение – на уровне тефлона и MoS2,Т и Р стабильность – на уровне керамики
Актив-нано
• Технология эффективного измельчения минералов в высокоэнергонапряженных планетарных мельницах.
• Контроль сырья и произведенных порошков с помощью современного научно-исследовательского
оборудования.
Снижение механических потерьСнижение потребления топлива/энергииВысокая изностойкостьВысокая стойкость к коррозииАнтизадирные свойстваЗамена экологически вредных и трудоемких способов обработки поверхности: хромирования, нитридизации, цементацииПроблемы сухого тренияПовышение ресурса узлов и механизмовПовышение надежности
Преимущества
Продукты и услуги
• Разработка и передача технологии нанесения покрытия на детали узлов трения
• Поставка материала покрытия
АрматураНасосыКомпрессоры
Уплотнения металл/ТРГ, металл/резина и др.Резьбовые соединения
Подшипники, Вал/втулка, Быстроизнашиваемые детали
Объекты применения
Пример 1 Компрессор К-1500 10 МВт
Обработаны• Подшипниковые узлы, Ротор• Всасывающий трубопровод и тракт• Диафрагмы• Редукторная пара, газовые полости
• Энергопотребление снизилось на 8,1-8,7 %• Оценка эконом. эффекта: 18 млн.р. в год
Пример 2
Испытательный стенд главныхвертолетных редукторов
~ 300 кВт
Экономия энергопотребления~ 10 %
Камчатка - геотермальная станцияУсловия работы турбин: пар
при температуре 160-170С, содержащий соли и газы (H2S – до 13 %, соли Si, Na, Fe, Cl). Детали системы управления и регулирования турбин – валы, оси, втулки, штоки – подвергались коррозии,
систему заклинивало каждые 3 месяца.
После применения минеральных покрытий
пары трения работают 10 лет
Пример эксплуатацииПример 3
Пример 4
Насос центробежный Д630-90а, 250 кВт ОАО «Красный Октябрь»Экономия электроэнергии - 3 %. 24 часа, 365 дней Экономия электроэнергии в год - 65 700 кВт.
За 4 года – экономия в 15 рублей на каждый рубльТолько на одном насосе экономия 0,7 млн. р.
Насосы поддержания пластового давления
ЦНС 63(100)1400
ЦНС 180(240)1422
Ремонт произведенремонтным предприятиемв Удмуртии
Применялисьминеральные материалыАктив-нано
Установки ЦУЗТ
Пример 5
Партнеры:Университеты:
СПбГУ, СПбГПУ (Политех) Технопарк – каф. Триботехники – измерения по трению и износу
Хельсинки NewCoFactory
ЦКТИ – покрытие на шпиндель для насоса уплотнение - пара трения металл/резина
НПО Флэйм – клапан, уплотнение металл/ТРГ, металл/металл
Момент страгивания: 250 Н*м, с покрытием ~ 40 Н*м
ЦКБА – покрытие на резьбу
Выводы
Технологии снижения трения и износа позволяют предприятиямдостичь существенного повышения надежностиоборудования
Потребитель выигрывает:
Повышение надежности оборудованияСнижение затрат на ремонты и простоиУлучшение экологических характеристик
Генеральный директор ООО "Актив-нано"Галина Георгиевна Черник
Спасибо за внимание!
Тел. (812) 6 975 975+7(921) 56 44 345
С.Петербург, ПетродворецУниверситетский пр. 26