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.