Проекты по добыче полезных ископаемых на шельфе осуществляются с использованием надежного и высокопроизводительного оборудования. Срок его службы значительно сокращается под влиянием морского климата – очень высокая влажность, температурные скачки и прочие жесткие особенности среды влекут за собой образование коррозии и повреждение деталей.
Традиционные смазочные материалы в таких условиях неработоспособны – они выдавливаются из высоконагруженных узлов, смываются и требует частой замены, что в условиях нефтяных платформ тяжело осуществимо.
Специалисты по разработке смазочных материалов нашли эффективное решение для обработки механизмов нефтяных платформ – антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП), способные выдерживать агрессивные воздействия внешней среды и снижать трение длительное время.
Технология твердой смазки
АТСП образуют на обработанных поверхностях тонкую полимерную матрицу (15-25 мкм), содержащую твердые смазочные материалы – графит, политетрафторэтилен, дисульфид молибдена.
На участках трения такой слой выступает разделителем, попутно защищая детали от негативного влияния агрессивных веществ и сред. После отверждения он становится абсолютно сухим и не вызывает налипание абразива. Покрытия можно наносить уже на этапе изготовления элементов.
В России разработкой и производством таких материалов занимается компания «Моденжи», расположенная в городе Брянск.
Применение АТСП MODENGY в узлах буровых платформ
При монтаже металлоконструкций, арматуры и трубопроводов платформ применяется резьбовой крепеж. Нанесение на него АТСП обеспечивает:
- Антикоррозионную защиту в морской среде, даже при многократной сборке / разборке соединения
- Облегчение закручивания - отсутствие заедания и закусывания при затяжке
- Стабилизацию коэффициента трения в резьбе
- Предотвращение прикипания
Рис. 1.Высокопрочные болтокомплекты с покрытием MODENGY 1014
Покрытия MODENGY используются для защиты насосно-компрессорных, обсадных и бурильных труб. Нанесение материала при изготовлении трубы сокращает время на проведение спуско-подъемных операций, предотвращает образование коррозии. Твердосмазочный слой не смещается с места нанесения, не выделяет токсичных испарений и обеспечивает длительное смазывание.
Рис. 2. Резьба насосно-компрессорной трубы и муфты с покрытием MODENGY 1002
АТСП наносятся на резьбовые части насосного, пакерного, измерительного и прочего технологического оборудования. Благодаря этому обеспечивается защита от коррозии, задиров и других повреждений.
Каждая скважина оснащена фонтанной арматурой – конструкцией из соединенных между собой элементов запорно-регулирующей арматуры. Ее функция заключается в регулировании работы скважины, ее перекрытии, перенаправлении потоков бурильных и прочих растворов.
Задача покрытия состоит в сохранении антикоррозионных функций при обеспечении минимального усилия на перемещение ходовому штоку, клапану или другому приводу.
Рис. 3. Рейка и шток клапана осевого типа с покрытием MODENGY 1005 на рабочих поверхностях
Твердая смазка выполняет очень важную функцию на превенторе – ключевом элементе противовыбросовой системы. Она заключается в обеспечении правильного срабатывания механизма герметизации скважины в чрезвычайных ситуациях. Материалы MODENGY обладают длительным сроком службы даже при постоянных простоях оборудования.
АТСП наносятся на внутреннюю поверхность корпуса превентора, снижают коэффициент трения подвижных деталей и предотвращают налипание асфальтосмолопарафинистых отложений.
Подшипники и направляющие скольжения грузоподъемных агрегатов обрабатываются покрытиями для предотвращения коррозии в условиях разрушительного морского климата. Пластичные смазки выдавливаются из тяжелонагруженных узлов и не обеспечивают необходимую защиту. АТСП создают устойчивый разделительный слой, обладающий высокой несущей способностью и эффективно снижающий износ деталей.
Рич. 4. Внутренняя поверхность втулки грузоподъемного устройства с покрытием MODENGY 1005
Характеристика покрытий MODENGY
Наибольшее распространения для применения на морских буровых платформах получили покрытия MODENGY 1002, MODENGY 1005, MODENGY 1014, MODENGY 1066, MODENGY PTFE - A20.
MODENGY 1002 изготавливается на основе дисульфида молибдена и графита, используется в парах трения «металл по металлу», сохраняет антикоррозионные функции более 160 часов, не требует нагрева для полимеризации. Покрытие работает при температуре от -210 до +320 ºС.
MODENGY 1005 на основе дисульфида молибдена используется в парах трения «металл по металлу», сохраняет антикоррозионные функции более 720 часов, обладает высокой несущей способностью. Рабочая температура от -200 до +255 ºС.
MODENGY 1014 изготавливается на основе дисульфида молибдена и политетрафторэтилена, используется в парах трения «металл по металлу», «металл-полимер», сохраняет антикоррозионные функции более 672 часов. Рабочая температура от -200 до +255 ºС.
MODENGY 1066 на основе дисульфида молибдена и графита используется в парах трения «металл по металлу», сохраняет антикоррозионные функции более 300 часов. Рабочая температура от -200 до +315 ºС.
MODENGY PTFE-A20 изготавливается на основе политерафторэтилена, используется в парах трения «металл-полимер», защищает от коррозии более 160 часов, не требует нагрева для полимеризации. Рабочая температура от -70 до +130 ºС.
Антикоррозионные свойства покрытий были доказаны ускоренным тестом в соляном тумане по стандарту DIN EN ISO 9227.
Компания «Моденжи» предоставляет услуги по нанесению своих материалов в инженерном центре, расположенном в городе Брянск.
В линейке материалов MODENGY содержатся покрытия, решающие большой комплекс задач для оборудования морских буровых платформ уже на стадии разработки и изготовления узлов. Продукты просты и технологичны в использовании. Применение АТСП значительно увеличивает срок службы деталей и облегчает их монтаж и демонтаж.