Антифрикционные покрытия Molykote для трубопроводной арматуры
Антифрикционные покрытия Molykote для трубопроводной арматуры

Антифрикционные покрытия Molykote, разработанные корпорацией Dow Corning, являются альтернативой традиционным смазкам и широко применяются мировыми производителями трубопроводной арматуры.

Для элементов трубопроводной арматуры (ТПА) характерны специфические условия эксплуатации – широкий диапазон температур, высокие контактные давления, низкие скорости скольжения, прерывистый режим работы. В зависимости от перекачиваемых рабочих сред узлы трения зачастую подвергаются агрессивным химическим воздействиям. Детали арматуры могут изготавливаться из склонных к схватыванию конструкционных материалов с повышенным коэффициентом трения.

Для обеспечения необходимого уровня герметичности ТПА, износостойкости ее элементов, потерь на трение при перемещении затвора рекомендуется применять специальные смазочные материалы, подбор которых должен производиться с учетом всех эксплуатационных факторов.

Нестабильность и высокие значения коэффициента трения  в ходовом винте, подшипниках, направляющих скольжения, узле «затвор – седла» приводят к необходимости прилагать повышенные усилия на привод затвора.

Высокие контактные давления контактирующих  друг с другом поверхностей приводят к повреждению уплотнителей и нарушению герметичности, становятся причиной схватывания, скачкообразного движения, образования задиров и заеданий узлов трения.

Традиционные материалы, используемые для смазывания узлов, способны устранить или предотвратить эти проблемы лишь на непродолжительное время – они легко смываются рабочими средами, способствуют налипанию пыли и других абразивных загрязнений, которые приводят к лавинообразному росту интенсивности изнашивания.

Решить задачу снижения коэффициента трения, предотвращения заеданий и задиров, получить ряд дополнительных преимуществ помогает реализация технологии твердой смазки с помощью антифрикционных покрытий (АФП).

Антифрикционные покрытия Molykote, разработанные корпорацией Dow Corning, являются альтернативой традиционным смазкам и в последнее время широко применяются мировыми производителями трубопроводной арматуры.

АФП эффективны в широком диапазоне температур, характеризуются устойчивостью к химически агрессивным веществам, работоспособны в условиях радиации.

Твердый слой нанесенного антифрикционного покрытия не способствует налипанию на поверхность трения абразивных частиц, что снижает интенсивность износа.

Входящие в состав АФП твердые смазочные материалы обладают высокой несущей способностью и низким коэффициентом трения. Это обеспечивает плавную работу и четкое срабатывание механизмов.

Как правило, однократное нанесение АФП обеспечивает смазывание узла на весь срок службы без необходимости повторного нанесения или восстановления покрытия.

Толщина слоя антифрикционного покрытия минимальна и практически не влияет на исходные геометрические размеры.

Антифрикционные покрытия Molykote отличаются друг от друга процентным соотношением связующего и твердого смазочного материала в составе, а также типом связующего вещества.

В таблице 1 приведены наименования АФП Molykote, рекомендуемые для применения в узлах трубопроводной арматуры.

Таблица 1. Состав антифрикционных покрытий Molykote

Марка АФП

Твердый смазочный материал

Связующее

вещество

Molykote D-321R

MoS2

Титанат

Molykote 3402C Leadfree

MoS2

Специальное

Molykote D-3484

MoS2

Фенольное

Molykote 3400A Leadfree

MoS2

Эпоксидная смола

Molykote 106

MoS2

Эпоксидная смола

 

Различные АФП обладают различным характеристиками по антикоррозионным свойствам, стойкости к химическим воздействиям, износостойкости.

В зависимости от типа связующего АФП отличаются также температурой и выдержкой, необходимыми для полимеризации (см. табл. 2).

Таблица 2. Свойства АФП Molykote, применяемых для ТПА

Марка АФП

Molykote D-321R

Molykote 3402C Leadfree

Molykote D-3484

Molykote 3400A Leadfree

Molykote 106

Диапазон рабочих температур, °С

-180…+450

-200…+310

-70…+250

-200…+430

-70…+250

Несущая способность1 (испытания на машине Falex), H (МПа)

12500 (2324)

11100 (2190)

12500 (2324)

16000 (2629)

13600 (2424)

Износостойкость (испытания на машине LFW-1 при контактном давлении 976 МПа), тыс. циклов

146

108,8

126

48

187

Коэффициент трения после приработки (испытание на машине LFW-1)

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

Химическая стойкость

Ограниченно

Хорошо

Хорошо

Отлично

Отлично

Защита от коррозии (тест в соляном тумане)2, ч

120

18

500

2

Условия полимеризации: температура / выдержка, °С / мин

23/5 – сухая пленка3;

23/120 – рабочая пленка4

20/5 – сухая пленка;

20/120 – рабочая пленка

20/720 или 170/10 или 200/5 – рабочая пленка

200/30 – рабочая пленка

150/60 или 180/30 – рабочая пленка

1 – критическая нагрузка (давление)
2 – нанесение на стальную поверхность после фосфатирования;
3 – покрытие становится сухим на ощупь, и изделие может быть транспортировано;
4 – покрытие готово к эксплуатационным нагрузкам

АФП можно наносить путем распыления или другими методами, применяемыми в технологиях окрашивания.

Для большинства случаев применения толщина отвержденной пленки АФП  может составлять 5-15 мкм. Разбавляя состав растворителем Molykote L-13 и изменяя другие параметров процесса нанесения, толщину слоя покрытия можно регулировать.

Предварительное фосфатирование перед нанесением покрытия позволяет увеличить адгезию. В процессе приработки АФП частицы дисульфида молибдена ориентируются в направлении скольжения. При этом коэффициент трения снижается до 0.03, а покрытие приобретает характерный металлический блеск.

Высокая износостойкость и полимеризация, протекающая при комнатной температуре, делают особенно популярным у арматуростроителей антифрикционное покрытие Molykote D-321R. Наличие упаковки в виде аэрозольного баллона позволяет быстро и удобно наносить этот состав даже на труднодоступные поверхности.

Однако связующее вещество в составе Molykote D-321R обладает электропроводностью, поэтому при необходимости обеспечить хорошую антикоррозионную защиту или при эксплуатации в химически агрессивной среде это покрытие применять не рекомендуется.

В таких ситуациях целесообразно применять АФП с эпоксидным связующим, например, Molykote 3400A Leadfree. Для отверждения этого состава требуется выдержка в течение 30 минут при температуре +200 °С.

Еще одно покрытие, применяемое в арматуростроении, – Molykote 3402C  Leadfree – обладает хорошим соотношением по антикоррозионным свойствам, износостойкости, и химической стойкости. Его отверждение проходит без нагрева в течение 120 минут. При нагреве процесс полимеризации можно ускорить.

Подбор антифрикционного покрытия Molykote с оптимальным соотношением свойств для конкретных условий эксплуатации деталей трубопроводной арматуры позволяет значительно снизить трение и износ и добиться решения ряда триботехнических задач, повысив уровень надежности, ресурс и энергоэффективность ТПА.  

 

 

Другие статьи