Molykote pastes for threaded connections of stainless steels

Molykote thread pastes effectively prevent noncorrosive fasteners seizure, provide its reliable tighting and make mounting/dismantling easier. These materials application enables to minimise number of equipment failures, reduce labour coefficient and maintenance costs.

1. Проблема заедания и причины его возникновения
2. Меры по предотвращению заеданий резьбовых соединений
3. Результаты испытаний
4. Заключение
 

Для повышения коррозионной стойкости стали одним из наиболее эффективных способов является ее легирование никелем или хромом. Стали, в состав которых входят эти легирующие элементы, относятся к группе нержавеющих. В настоящее время существует большая потребность в крепежных элементах, устойчивых к коррозии. Чаще всего их выполняют из аустенитной нержавеющей стали A2, аустенитной нержавеющей кислотостойкой стали А4 или их отечественных аналогов – сталей марок 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2.

Крепеж из этих материалов характеризуется эстетичным внешним видом,  высокой механической прочностью, низкими магнитными свойствами, отсутствием токсичности. Крепежные изделия из нержавеющих сталей необходимы в электроэнергетике, транспортном машиностроении, металлургии, приборостроении, при изготовлении оборудования пищевой, целлюлозно-бумажной, фармацевтической, химической и нефтехимической промышленностей, а также во многих других промышленных отраслях.

 

1. Проблема заедания и причины его возникновения

Особенностью нержавеющих аустенитных сталей является отсутствие на поверхностях деталей прочных оксидных пленок, снижающих адгезию и предотвращающих чистый металлический контакт. В совокупности с высокой вязкостью материала, низкими пределом текучести и антифрикционными свойствами это приводит к образованию  задиров на витках резьбы деталей из коррозионно-стойких сталей даже при невысоких нагрузках.

Эмпирическим путем установлено, что нагрузка, при которой происходит заедание, для нержавеющих сталей в 7-10 раз ниже, чем для конструкционных.

Практика показала, что в процессе монтажа деталей из аустенитных сталей вместе с заеданием резьбы происходит пластическая деформация ее витков и заклинивание. Кроме того, нержавеющая сталь плохо поддается распиливанию или газовой резке. Разборка заклинившего соединения с помощью обычных инструментов невозможна, а применение разрушающих методов демонтажа является  трудоемким.

Качественный монтаж соединения из нержавеющих сталей зачастую становится неразрешимой задачей, так как при определенном пороге приложенного усилия затяжки оно полностью расходуется на преодоление силы трения между деталями на витках резьбы. Это приводит к лавинообразному развитию процесса схватывания, повреждению геометрии витков и заеданию.

 

2. Меры по предотвращению заеданий резьбовых соединений

Эффективным решением для предотвращения повреждений крепежных элементов из нержавеющих сталей при монтаже являются пасты Molykote, содержащие твердые смазки –  высокодисперсный порошок графита, дисульфида молибдена, медный порошок, специальные наполнители. Оптимально подобранное соотношение компонентов позволяет добиться их синергетического взаимодействия и получения высоких эксплуатационных свойств композиции при ее наименьшей себестоимости.

Резьбовые пасты Molykote наносятся на резьбовую и торцевую поверхности элемента путем распыления из аэрозольного баллона или кистью.

За счет высокого содержания в пастах твердых смазок (до 60%) между контактирующими металлическими поверхностями образуется эффективный разделительный слой, выдерживающий значительные нагрузки и защищающий детали соединения от непосредственного контакта и схватывания.

Впадины микронеровностей рельефа заполняются высокодисперсными частицами графита, меди или специальных композиций, что приводит к увеличению  опорной площади и несущей способности поверхности. Благодаря слоистой структуре твердых частиц пасты Molykote обладают уникальными антифрикционными характеристиками. Применение этих смазочных материалов позволяет снизить и стабилизировать трение, тем самым обеспечив  качественную затяжку резьбового соединения.

Твердые смазки, входящие в состав паст Molykote, отличаются химической инертностью, термической и окислительной стабильностью. Даже после длительного простоя узла в условиях воздействия агрессивных факторов окружающей среды они обеспечивают возможность разобрать резьбовое соединение с использованием обычных инструментов.

Основные свойства и характеристики резьбовых паст Molykote приведены в таблице 1.

 

Таблица 1. Свойства и характеристики резьбовых паст Molykote

Наименование показателя / Наименование пасты Molykote 1000 Molykote
D Paste
Molykote
P-37
Molykote
P-74
Molykote
P-1900
Цвет Коричневый Беловатый Серо-черный Серо-черный Белый
Базовое масло Минеральное Минеральное полусинтетическое Синтетическое Минеральное
Твердые смазочные материалы Графит, медь Белые твердые смазки Графит, специальные Графит, специальные Белые твердые смазки
Верхний предел рабочих температур, °С +650 +250 +1400 +1500 +300
Несущая способность (нагрузка сваривания по DIN 51350 pt. 4), H 4800 2600 4400 4800 3200
Коэффициент трения в болтовом соединении, для торцевой поверхности/для резьбы* 0,08/0,13 0,08/0,13 0,09/0,15 0,08/0,13 0,10/0,10
Особые свойства Высокая несущая способность Чистый светлый продукт Высокая термостойкость Высокая термостойкость Пищевой допуск
NSF H1

*Тест Эрихсена

Устойчивая к вымыванию и агрессивному воздействию окружающей среды резьбовая паста Molykote 1000 обеспечивает контролируемую затяжку резьбовых соединений из нержавеющих сталей без повреждений с точно заданным очень высоким моментом. Типичные примеры ее применения – резьбовые соединения центробежных сепараторов в пищевой промышленности, монтаж фланцевых соединений трубопроводов различного назначения. Паста позволяет обеспечить равномерную затяжку всех болтов соединений и предотвратить деформации стыка.

Резьбовая паста Molykote P-37 благодаря особой чистоте компонентов совместима с жаростойкими сталями, снижает риск межкристаллитной коррозии и является оптимальным решением для резьбовых соединений, подверженных действию высоких температур. Molykote P-37 широко применяется в металлургии, энергетике, в нефтегазовой отрасли, в химической промышленности для резьбовых соединений шиберных затворов, паровых и газовых турбин, бурильных труб, геофизического оборудования, насосов.

Резьбовая паста Molykote P-1900 не имеет запаха и вкуса, не содержит токсичных веществ. Ее ингредиенты входят в список одобренных для применения в пищевой промышленности 21 CFR 178.3750. Наличие пищевого допуска NSF H1 позволяет применять ее на тех участках пищевых производств, где возможен случайный контакт с продуктами питания.

 

3. Результаты испытаний

Экспериментальные исследования, проведенные в ЦНИИПСК им. Мельникова показали, что резьбовые пасты в крепежных изделиях из нержавеющих сталей предотвращают заедания резьбы при усилиях, в 2-2,5 раза  превышающих усилия возникновения заедания в соединениях без смазок. Смазочные материалы Molykote обеспечивали работу соединений без схватываний вплоть до нагрузок, сравнимых с прочностью материалов крепежных элементов (илл. 1.)

Илл. 1. Зависимости крутящего момента от усилия затяжки резьбового соединения М16х80 из стали А2-70.

Кроме того, выбранные для испытаний резьбовые пасты Molykote снижают коэффициент закручивания со значений 0,26-0,29 до 0,18-0,22 (илл. 2), поддерживая его стабильным в широком диапазоне прилагаемых нагрузок.

Илл. 2. Зависимости коэффициента закручивания от крутящего момента в резьбовом соединении М16х80 из стали А2-70.

 

4. Заключение

Результаты теоретических и экспериментальных исследований, а также практика эксплуатации подтвердили высокую эффективность применения резьбовых паст Molykote для предотвращения заедания нержавеющего крепежа, обеспечения его качественной затяжки и легкого монтажа/демонтажа резьбовых соединений. Применение этих продуктов позволяет снизить трудоемкость и затраты на обслуживание оборудования, а также минимизировать число его отказов. Резьбовые составы Molykote доступны в фасовках от 100 гр. (тюбик) до 180 кг (бочка).

Other articles