Как предотвратить типичные проблемы при сборке и эксплуатации насосов систем водо- и теплоснабжения?
Как предотвратить типичные проблемы при сборке и эксплуатации насосов систем водо- и теплоснабжения?

Применение современных материалов и смазочных технологий позволяет создавать для систем водо- и теплоснабжения надежные долговечные насосы с высокой энергоэффективностью.

1. Введение

2. Смазочные материалы для неподвижных соединений

3. Смазочные материалы для уплотнительных устройств и других резиновых элементов

4. Смазочные материалы для подшипников качения

5. Заключение

 

1. Введение

Насосное оборудование систем тепло- и водоснабжения эксплуатируется в условиях постоянного воздействия  высоких и низких температур,  вибраций, динамических нагрузок, при взаимодействии с рабочими коррозионно-активными средами-носителями, влажностью окружающей среды и т.д. Для тепловых сетей и водоканалов обязательным требованием является обеспечение бесперебойного снабжения потребителей теплом и водой.

Независимо от типа насосов и принципа действия  любая конструкция включает в себя типовые узлы трения – подшипники, уплотнительные элементы, резьбовые соединения и т.д. Характерные для этого оборудования агрессивные факторы становятся причиной типичных для насосов эксплуатационных проблем.

Смазочный материал – это неотъемлемый конструктивный элемент  узла трения. Как и другие элементы, он напрямую влияет на функциональные свойства насоса.

Применение современных материалов и смазочных технологий позволяет создавать для систем водо- и теплоснабжения надежные долговечные насосы с высокой энергоэффективностью.

В настоящем обзоре рассмотрены различные типовые узлы трения насосного оборудования и даны рекомендации по выбору специальных смазочных материалов для их обслуживания.

 

2. Смазочные материалы для неподвижных соединений

Для неподвижных резьбовых, шпоночных и шлицевых соединений насосов  характерны следующие эксплуатационные проблемы (Илл. 1-3).

Илл. 1. Повреждение резьбы нержавеющего крепежа из-за заедания при сборке   Илл. 2. Коррозия и прикипание в соединениях сальникового узла центробежного насоса   Илл. 3. Развитие фреттинг-коррозии на наружном кольце подшипника, который был смонтирован путем запрессовки в корпус

Заедания и движение рывками при монтаже узла. Наиболее ярко эта проблема проявляется в прессовых соединениях и при сборке крепежа из нержавеющей стали (илл. 1).

Прикипание и образование коррозии, вызывающие затруднения при демонтаже и регулировании. Эта проблема характерна для узлов, подвергающихся  длительным воздействием влажной среды и  высоких температур (илл. 2).

Фреттинг-коррозия проявляется на неподвижных соединениях при  микроперемещениях контактирующих элементов под воздействием вибрации. Этот вид изнашивания протекает с относительно высокой интенсивностью и приводит к повреждениям поверхности и уменьшению натяга прессовых соединений (илл. 3).

Эффективным решением для предотвращения перечисленных проблем является применение при сборке насосов резьбовых и сборочных паст Molykote.

Пасты представляют собой высокодисперсные антифрикционные порошки, в большой концентрации диспергированные в базовом масле. Эти смазочные материалы образуют прочный граничный разделительный слой и обеспечивают стабильное трение, облегчают процесс монтажа и предотвращают повреждения контактирующих поверхностей при сборке.

Основные свойства и технические характеристики резьбовых и сборочных паст Molykote для насосного оборудования  приведены в таблице 1.

Таблица 1. Резьбовые и сборочные пасты Molykote насосного оборудования

Наименование

пасты

Базовое масло

Антифрикционные наполнители

Верхний предел рабочих температур, °С

Несущая способность (нагрузка сваривания по DIN 51650), Н

Коэфф. закручивания

Коэфф. трения при запрессовке

Molykote 1000

Минеральн.

Графит, медь, композиция белых твердых смазок

+650

4800

0,17

-

Molykote P-37

Полусинт.

Диоксид циркония

+1400

4400

0,18

-

Molykote P-74

Синтетич.

Графит, композиция белых твердых смазок

+1500

4800

0,16

0,14

Molykote P-40

Полусинт.

Композиция белых твердых смазок

+1200

3000

0,18

0,12

Molykote P-1900FM

Минеральн.

Композиция белых твердых смазок

+300

3200

0,17

0,10

Molykote G-n Plus

Минеральн.

Дисульфид молибдена, графит

+450

2800

0,14

0,08

Molykote G-Rapid Plus

Минеральн.

Дисульфид молибдена, графит

+450

5300

0,13

0,05

Molykote D Paste

 

Минеральн.

Композиция белых твердых смазок

+250

2600

-

0,10

Илл. 4. Упаковка пасты Molykote P-74 и ее применение для резьбового крепежа

 

Пасты наносят на поверхность тонким слоем. В зоне трения они предотвращают прикипания деталей, образование коррозии и фреттинг-коррозии. Демонтаж узлов даже после длительной эксплуатации или простоя для ремонта или технического обслуживания не вызывает каких-либо затруднений.

Для удобства нанесения упаковки многих паст Molykote снабжены специальной кистью (рисунок 4).

 

 

 

 

3. Смазочные материалы для уплотнительных устройств и других резиновых элементов

К уплотнительным устройствам насосного оборудования относятся кольцевые, манжетные, торцевые и сальниковые уплотнения, изготовленные из эластомеров.

Под воздействием рабочей среды и высоких температур материал уплотнений теряет упругие свойства, поэтому одной из характерных проблем для уплотнительных устройств  является растрескивание, старение, а также деформации, вызывающие нарушение герметичности конструкции. При монтаже или страгивании с места может произойти защемление, выдавливание резиновых элементов и их повреждение.

Кроме того, для пар трения резина-металл или резина-резина характерен высокий коэффициент трения. Так, например, при запуске винтового насоса металлический ротор, вращаясь внутри резинового статора, требует высокой мощности привода.

Для решения перечисленных проблем разработаны специальные силиконовые уплотнительные пластичные смазки и компаунды марок Molykote и Dow Corning (Табл. 2). Образуя сплошной разделительный слой с очень низким коэффициентом трения, эти материалы облегчают монтаж и демонтаж и защищают уплотнительные устройства  от старения и воздействия среды.

Таблица 2. Силиконовые пластичные смазки и компаунды Molykote

Смазка / компаунд

Диапазон рабочих температур, °С

Степень коррозии по DIN 51802

Смываемость горячей водой по DIN 51807, %

Допуски

Отличит. особенности

Molykote 111

-40…+200

0

2,24

NSF/ANSI 61 (контакт с питьевой водой)

Повышенная герметиз. способность

Molykote PG-21

-50…+190

0

1,00

-

Оптимальный баланс свойств

Molykote 55 O-Ring

-65…+175

0

4,20

-

Низкое трение в паре резина-металл

Dow Corning 4

-55…+200

0-1

2,55

NSF/ANSI 61 (контакт с питьевой водой)

Повышенная герметиз. способность

Molykote 33 Medium

-73…+204

2

1,00

-

Морозо- и термостойкость

Илл. 5. Силиконовый компаунд Molykote 111Силиконовые компаунды – особый вид уплотнительных смазок, представляющих собой композиции полидиметилсилоксановых масел, загущенных обработанного поверхностно-активными гидрофобными соединениями силикагелем.

Отличительные особенности этого класса смазок – очень высокая герметизирующая способность и высокие диэлектрические свойства.

Наибольшей популярностью пользуются силиконовые компаунды Molykote 111 (Илл. 5) и Dow Corning 4.

Эти материалы наиболее безопасны для здоровья человека, имеют допуск NSF / ANSI 61 и могут использоваться в системах питьевого водоснабжения. Многие производители рекомендует и используют их для монтажа электрических коммуникаций, в том числе подводных.

 

4. Смазочные материалы для подшипников качения

Подшипники качения насосного оборудования работают в условиях воздействия вибрации при повышенной частоте вращения – фактор скорости DN достигает 150 тыс. мм/мин и более.  На многие подшипники в процессе эксплуатации попадает вода. В насосах теплоснабжения они могут нагреваться до 90-95 °С.

Применение стандартных литиевых смазок в этих условиях малоэффективно – они разрушаются или вытекают из узла трения и быстро теряют свою смазочную способность. Это приводит к снижению ресурса подшипников и необходимости сокращать интервал их повторного смазывания.

Увеличить интервал повторного смазывания в 3-4 раза можно путем использования специальных пластичных смазок Molykote на основе синтетических ПАО масел и комплексных загустителей (Табл. 3). При этом ресурс подшипников увеличивается на порядок.

Таблица 3. Пластичные смазки Molykote для подшипников качения

Смазка

Диапазон рабочих температур, °С

Несущая способность (нагрузка сваривания по DIN 51650), Н

Фактор скорости DN, тыс. мм/мин

Степень коррозии по DIN 51802

Смываемость горячей водой по DIN 51807, %

Допуски

Molykote G-0102

-25…+140

3200

450

0-1

0,70

-

Molykote
BG-20

-45…+180

2400

800

1-2

1,00

-

Molykote G-1502FM

-40…+149

3924

200

0

1,89

Пищевой допуск NSF H1

Molykote
G-4700

-40…+177

3700

350

0

<3,00

-

Molykote
G-2001

-50…+130

1500

900

0

<3,00

-

Molykote G-4500FM

-40…+150

3100

325

1

3,46

Пищевой допуск NSF H1

Molykote
Longterm
 W2

-30…+110

2400

450

0-1

3,25

-

Илл. 6. Пластичная смазка Molykote G-1502FM в подшипнике качения

Перечисленные материалы не только повышают ресурс подшипников, но отлично демпфируют шумы и вибрации.

Одна из новинок Dow Corning – пластичная cмазка Molykote G-1502FM (рисунок 5) с пищевым допуском NSF H1. Благодаря тщательно подобранному составу этот материал обладает оптимальным сочетанием крайне важных для насосного оборудования свойств: водостойкости, несущей способности, антикоррозионных и противоизносных свойств.

 

 

 

 

5. Заключение

Необходимо помнить, что смазка – неотъемлемый конструктивный элемент узла трения, напрямую влияющий на потребительские свойства узла и всего изделия в целом.

Предотвратить типичные проблемы при сборке и эксплуатации насосов, а также существенно увеличить их ресурс возможно путем применения смазочных материалов, соответствующих условиям работы каждого узла трения.

При расчете экономического эффекта от применения той или иной смазки необходимо учитывать не только ее стоимость, но и такие параметры как ресурс узла трения с этой смазкой, интервал повторного смазывания, стоимость процедуры замены изношенного узла трения и простоя оборудования в этот период времени.

Зачастую использование более дорогого материала, обладающего оптимальными свойствами, способно в конечном итоге сэкономить потребителям насосного оборудования немалые средства на ремонт и обслуживание.

Для предприятий – изготовителей насосного оборудования применение специальных материалов Molykote способствует поддержанию имиджа, завоеванию уважения и доверия потребителей, повысит конкурентоспособность.

 

 

Другие статьи