Антифрикционныеминеральные покрытия

для пар трениязапорной и

регулирующей арматуры С.Ю. Лазарев, Г. Г. Черник, В.А. Шмелев

www.active-nano.com

ООО «АКТИВ-НАНО»

Галина Георгиевна Черник

ПроблемыЭнергетика Высокие Т и Р Пары трения

металл/металлЭрозионный износЗадир

Нефть и газСудостроение

Шельф: Морская водаСоляной туманH2S, H2

КоррозияНаличие мехпримесей –абразивный износ

ХимияНефтехимия

Агрессивныесреды

Коррозия

Нужны новые материалы

Проблемы

Трение и износ – главные причины выхода из строя машин и оборудования

Стоимость ремонтов и простоев высока

Стоимость1 неделипростоя

Грузовое судно 80 тыс. $НПЗ 400 тыс. $ Химический завод 800 тыс. $ТЭС 800 тыс. $Завод ЦБП 1,500 тыс. $АЭС 2,200 тыс. $

Трение – основной потребитель энергии

Решение – антифрикционные технологии

50 мкм

Минеральные покрытия твердосмазочные материалы природного происхожденияЛенточные и слоистые силикаты, Si, Al, Zr, C - 80 минералов

Снижение трения, устойчивость к Т и Р, защита от задира, коррозии и абразивного износа, хорошее обтеканиеповерхностей жидкостью

Низкая адгезия между слоями

5Высокая адгезия к металлу

Минеральная твердая смазка

Покрытие наносят на металл механическими методамипри комнатной Т. ЦУЗТ Ультразвук

Научные основы: Разработки выполнены на базе зарегистрированного научного открытия № 323 (2007 г.) – Зуев В.В., Лазарев С.Ю.

Техническое описание

15 патентов РФ

Будущее принадлежитминеральной твердофазной

смазке

Толщина покрытия 10-100 мкмКоэффициент трения – для сухого трения 0.05; 0.005-0.007 при регулярной смазкеШероховатость поверхности – 10-12 классТвердость поверхности увеличивается Возрастает усталостная прочностьМинеральные покрытия имеют высокую Т (1300С) и химическую стойкость, способны работать в самых тяжелых условиях: морская вода, соляной пар, H2S в паре при 240С, наличие абразива

Низкое сопротивление потоку

Техническое описание

Сравнение свойств материаловМатериал Коэффицие

нтТренияСухое

трение

КоэффициентТренияв масле

Износ Т инвтервал

Интервал Р Защита откоррозии

Защита от абразивногоизноса

Защита отзадира

Сталь/сталь 0.15-0.5 0.05-0.1 0.01

Полимеры (PTFE)Тефлон/сталь

0.040.15

0.04 0.08 Узкий Узкий Да Нет Нет

MoS2, WS2 0.05-0.1 0.001 MoO2 +

SO2

Нет

Алмазоподобное покрытиеDLC/сталь

0.08-0.150.18

0.001 Узкий Узкий

Керамика(TiN, etc)

0.5 Широкий Широкий Отличная Отличная Отличная

Минеральныепокрытия

0.05 0.005-0.007 5*10-14 Широкий> 1300 C

Широкий Отличная Отличная Отличная

Минеральные покрытия: трение – на уровне тефлона и MoS2,Т и Р стабильность – на уровне керамики

Актив-нано

• Технология эффективного измельчения минералов в высокоэнергонапряженных планетарных мельницах.

• Контроль сырья и произведенных порошков с помощью современного научно-исследовательского

оборудования.

Снижение механических потерьСнижение потребления топлива/энергииВысокая изностойкостьВысокая стойкость к коррозииАнтизадирные свойстваЗамена экологически вредных и трудоемких способов обработки поверхности: хромирования, нитридизации, цементацииПроблемы сухого тренияПовышение ресурса узлов и механизмовПовышение надежности

Преимущества

Продукты и услуги

• Разработка и передача технологии нанесения покрытия на детали узлов трения

• Поставка материала покрытия

АрматураНасосыКомпрессоры

Уплотнения металл/ТРГ, металл/резина и др.Резьбовые соединения

Подшипники, Вал/втулка, Быстроизнашиваемые детали

Объекты применения

Пример 1 Компрессор К-1500 10 МВт

Обработаны• Подшипниковые узлы, Ротор• Всасывающий трубопровод и тракт• Диафрагмы• Редукторная пара, газовые полости

• Энергопотребление снизилось на 8,1-8,7 %• Оценка эконом. эффекта: 18 млн.р. в год

Пример 2

Испытательный стенд главныхвертолетных редукторов

~ 300 кВт

Экономия энергопотребления~ 10 %

Камчатка - геотермальная станцияУсловия работы турбин: пар

при температуре 160-170С, содержащий соли и газы (H2S – до 13 %, соли Si, Na, Fe, Cl). Детали системы управления и регулирования турбин – валы, оси, втулки, штоки – подвергались коррозии,

систему заклинивало каждые 3 месяца.

После применения минеральных покрытий

пары трения работают 10 лет

Пример эксплуатацииПример 3

Пример 4

Насос центробежный Д630-90а, 250 кВт ОАО «Красный Октябрь»Экономия электроэнергии - 3 %. 24 часа, 365 дней Экономия электроэнергии в год - 65 700 кВт.

За 4 года – экономия в 15 рублей на каждый рубльТолько на одном насосе экономия 0,7 млн. р.

Насосы поддержания пластового давления

ЦНС 63(100)1400

ЦНС 180(240)1422

Ремонт произведенремонтным предприятиемв Удмуртии

Применялисьминеральные материалыАктив-нано

Установки ЦУЗТ

Пример 5

Партнеры:Университеты:

СПбГУ, СПбГПУ (Политех) Технопарк – каф. Триботехники – измерения по трению и износу

Хельсинки NewCoFactory

ЦКТИ – покрытие на шпиндель для насоса уплотнение - пара трения металл/резина

НПО Флэйм – клапан, уплотнение металл/ТРГ, металл/металл

Момент страгивания: 250 Н*м, с покрытием ~ 40 Н*м

ЦКБА – покрытие на резьбу

Выводы

Технологии снижения трения и износа позволяют предприятиямдостичь существенного повышения надежностиоборудования

Потребитель выигрывает:

Повышение надежности оборудованияСнижение затрат на ремонты и простоиУлучшение экологических характеристик

Генеральный директор ООО "Актив-нано"Галина Георгиевна Черник

galgeorg@active-nano.comwww.active-nano.com

Спасибо за внимание!

Тел. (812) 6 975 975+7(921) 56 44 345

С.Петербург, ПетродворецУниверситетский пр. 26