Технология получения износостойких материалов

Торцевые уплотнения карбон групп широко применяются в нефтегазовой промышленности для герметизации валов центробежных насосов. надежность работы торцевого уплотнения является одной из определяющих характеристик работоспособности насоса, согласно по статистическим данным практически 70% ремонтных работ по восстановлению работоспособности центробежных насосов связано с выходом из строя уплотнительных элементов из ряда причин. Это приводит к вынужденным
остановок технологических линий и, как следствие, значительных экономических затрат. Кроме того, истечение
перекачиваемой среды обусловлено потерей герметичности уплотнительных элементов, приводит к загрязнению окружающей среды и, соответственно, дополнительных финансовых затрат, связанных с утилизацией опасных веществ. В насосах ведущих производителей уделяется значительное внимание материалам уплотнительных элементов, поэтому их стоимость достигает 20% стоимости насоса.

Определяющим фактором, от которого зависит работоспособность узла торцевого уплотнения является рациональный подбор материалов уплотнительных подвижных и неподвижных колец. Основными типами материалов для изготовления подвижных колец являются: металлические сплавы и конструкционная керамика и вольфрамовые керметы.

Кроме того, уплотнительные металлические кольца от karbon-groop.ru характеризуются высокой теплопроводностью (кроме нержавеющей
стали и Стеллит) и высокой прочностью. при этом их стоимость сравнительно низкой. Основным их недостатком является низкая устойчивость в средах, содержащих абразивные частицы.
Керамические кольца, изготовленные из материалов на основе карбида кремния (SiC) и оксида алюминия (Al2O3) торцевых уплотнений, в настоящее время являются наиболее распространенными за их высокой износостойкость и химическую инертность во многих агрессивных средах. Кольца из материалов на основе карбида кремния являются наиболее универсальными, учитывая их высокую износостойкость в условиях одновременно абразивного износа и воздействию химически активных веществ (кислот, щелочей и т.п.). Реакцийноспечений SiC получают путем пропитки кремнием сложившейся заготовки из смеси графита и SiC, в результате чего в результате прохождения химической реакции формируется дополнительный (вторичный) SiC, который связывает зерна первичного SiC в непрерывном каркасе.
Кольца с материалов на основе оксида алюминия получают формированием заготовок заданной формы путем прессования или литья под давлением пластифицированной массы из порошков глинозема (Al2O3), чистотой 94 — 99% и дальнейшего спекания на воздухе, сопровождается в значительной усадкой. Полученные таким способ кольца характеризуются высокой твердостью и исключительно высокой химической стойкостью в среде подавляющего большинства кислот, щелочей и углеводородов (до 1800 ° С), что позволяет использовать их в насосах для нефтехимической промышленности. Однако, основным фактором, сдерживающим их широкое применение, является низкая устойчивость к термическим ударам, возникающие при переходе в режим сухого трения.
Нитрид кремния (Si3N4), полученный методом горячего прессования или высокотемпературного газостатического уплотнения, применяют, обычно для колец торцевых уплотнений специального назначения, к которым предъявляются высокие требования по трещиностойкости и прочности при высоких скоростях скольжения и температурах. Для колец с материалов на основе Si3N4, работающих в особо тяжелых условиях, авторы работы [17] предлагают наносить
на рабочие поверхности алмазоподобные DLC (Diamond like coatings) — покрытие, которые обеспечивают высокую износостойкость благодаря низкому коэффициента трения ~ 0,001 (в среде воды), что вызвано прохождением процессов самосмазыванием в зоне фрикционного контакта.

Добавить комментарий