ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ЦЕЛЬЮ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ УЗЛОВ ТРЕНИЯ, ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ РЕСУРСА И НАДЁЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ОБЩЕСТВА


Хамидуллин Р.Г.
Ургалинское ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Уфа»


    Ресурс и надёжность основной части энергомеханического оборудования определяется в основном ресурсом и надёжностью подшипниковых узлов и зубчатых передач.
    Диапазон погрешностей, снижающих надёжность узлов очень широк. Причины дефектов могут закладываться при проектировании и изготовлении оборудования. Дефекты могут возникнуть при нарушении технологии в процессе сборки, вследствие нарушения условий транспортировки агрегата или его узлов в сборе. Еще одна причина отказов – дефекты эксплуатации. [ ]
    Все перечисленные причины актуальны и для оборудования ООО «Газпром трансгаз Уфа».
    Учитывая техническое состояние объектов Общества, специфику работы оборудования в условиях высокого износа производственных фондов, а также большой диапазон причин возможных дефектов возникла необходимость в простом и универсальном методе повышения надёжности оборудования. Оптимальное решение поставленной задачи виделось в нахождении технологии, которая позволит увеличить ресурс и надёжность в первую очередь основного источника потенциальных дефектов - подшипниковых узлов. Был произведён анализ основных проблем, возможных вариантов решения. Были изучены теоретические аспекты всех рассмотренных вариантов, отчёты по использованию и опыт применения.
    В итоге поставленная цель была достигнута, была найдена технология удовлетворяющая современным требованиям Общества.
Выбранная технология представляет из себя определённый технологический процесс, состоящий из определённых этапов, в ходе которого происходит преобразование кристаллической решётки металла на поверхностях трения в другую кристаллическую структуру с «выращиванием» на поверхностях деталей металлокерамического защитного слоя с уникальными свойствами:
     -колоссально низкий коэффициент трения (μ = 0,003–0,007). Для сравнения коэффициент трения между двумя гладкообработанными поверхностями составляет 0,15–0,18, в подшипниках скольжения при наличии смазки – 0,02–0,08;
      -по своей природе он не чужероден металлу-носителю и обладает высокой адгезионной способностью;
   -имеет одинаковый с металлом-носителем коэффициент линейного и теплового расширения, т.е. не скалывается при нагреве-охлаждении;
    - ударная прочность до 50 кг/мм2;
     - по своей природе новый слой – диэлектрик;
     - температура его разрушения 1582—1600°С (температура плавления металлов);
     - стоек к коррозии.
     - кислотоустойчив
   Рассматриваемая технология ничего общего не имеет с присадками.
  Проанализировав опыт применения технологии в разных отраслях и подробно изучив суть технологии  была рассмотрена возможность применения технологии в нашем Обществе. Для этого была разработана Программа проведения обработки узлов трения по технологии получения высокопрочных поверхностей. Узел для испытаний выбран АВО газа, как наиболее удобный, дешёвый и наглядный для анализа. Были проведены обработка и последующие испытания.
    По результатам испытаний был составлен отчёт, в котором указано, что за 800 часов эксплуатации, благодаря обработке подшипников АВО газа, добились улучшения технических характеристик по всем анализируемым параметрам со следующими результатами:
    - снижение уровня среднеквадратической виброскорости на 42%;
    - снижение уровня шума на 1%;
    - снижение потребляемой мощности электроэнергии на 1,1%;
    - увеличение выбега ротора вентилятора на 3,17%.
   На сегодняшний день уровень вибрации находится на прежнем уровне, а наработка обработанного узла составляет почти 1800 часов.
   Был сделан вывод о «наличии воздействия на поверхностные слои трущихся поверхностей сопрягаемых металлов, которые позволяют добиваться положительных изменений параметров эксплуатируемого оборудования». [ ]
   С учётом проведённых работ и полученных результатов можно сделать однозначный вывод об эффективности рассматриваемой технологии и рекомендовать её применение на следующих узлах, механизмах и оборудовании Общества:
   1. Двигатели внутреннего сгорания различных типов, назначения и мощности, коробки передач, редуктора (легковых, грузовых автомобилей, спецтехники: УМП-350, ППУ, трубоукладчики, экскаваторы, бульдозеры, грейдеры, автокраны).
    2. Компрессоры всех типов (стационарные, передвижные, газомоторные).
    3. Гидравлические системы (пресс, гильотины, экскаваторы, автокраны, автотракторная техника).
    4. Для упрочнения поверхности вновь изготовленных узлов и деталей в РММ.
  5. Для замены дорогостоящих пар трения, с использованием цветных металлов на пары трения из низкоуглеродистых сталей (сталь 3), но с увеличением прочностных качеств поверхностей трения.
   6. Любые подшипники качения и скольжения (подшипники АВО газа, электродвигателей, вентиляционных систем, подшипники и коробки приводов двигателей ДР-59Л, ГТК-10-4, ГТН-6, АЛ-31СТ, ПС-90ГП-1, ПС-90ГП-2;10ГКН; подшипники ЦБК типа 370-18-1, 235-21-1, 398-21-СУ-AJI31, 6-56-1,24).
  7. Редуктора и электродвигатели станочного парка ремонтно-механических мастерских (РММ). Не применяется
  8. Открытые зубчатые, червячные и цепные передачи.
Не применяется
   Применение технологии можно включить в уже имеющиеся мероприятия для повышения надёжности двигателей АЛ-31СТ в составе ГПА.
    Также можно технологию применить в рамках программы энергосбережения со стабильным, заявленным ПАО «Газпром», ежегодным наращиванием экономии ресурсов в 1,2%. Не применяется
    Внедрение технологии чётко подходит под определение инновации и как один из рациональных подходов к техническому совершенствованию, а также предполагает возможность компенсации конструктивных недоработок, упущений при изготовлении и при монтаже оборудования, а также при эксплуатации или ремонте, тем самым увеличив один из основных показателей работы оборудования – его ресурс.
    Модернизация осуществляется без значительных расходов и переделок, и без вмешательства в конструкцию оборудования. Не применяется
    В дополнение к вышесказанному можно добавить следующее. Приблизительно 25% энергии, используемой в мире, теряется за счёт трения. Потери от износа механических компонентов оцениваются приблизительно в 1,3-1,6% от ВВП развитых стран. По данным Европейской Комиссии затраты, связанные с проблемами трения и износа в Европе оцениваются в 350 млрд. евро в год. [ ]
   Поэтому одно из основных свойств слоя (коэффициент трения μ = 0,003–0,007), образовавшегося в результате применения технологии открывает новые перспективы применения уже на другом, более высоком уровне.
                                    Не применяется нигде! Вопрос – ПОЧЕМУ???
Литература
1. Инновационное развитие - основа модернизации экономики России: Национальный доклад. -М: ИМЭМО.РАН.ГУ - ВШЭ, 2008г.
2. Технический отчет по проведению испытаний узлов трения АВО газа, обработанных по технологии получения высокопрочных поверхностей № 234-12-2012.
3.  Технические акты и заключения предоставленные автором-разработчиком технологии ТВП.


отчет по вибрации

отчет по шуму

сравнительный график