Триботехнический состав направленной ионной диффузии (НИОД)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Триботехнический состав направленной ионной диффузии (НИОД)

Триботехнические составы НИОД (ТС НИОД) - это мелкодисперсные (10-50 мкм) многокомпонентные сухие смеси, включающие в себя силикатные соединения в различных кристаллических и аморфных фазах. Химически ТС НИОД абсолютно инертен. Он не взаимодействует ни с какими химическими веществами, не гигроскопичен. ТС НИОД предназначены для образования в узлах саморегулирующихся фрикционно-адаптированных пар трения. ТС НИОД позволяет провести специальную восстановительную, противоизносную, антифрикционную, упрочняющую обработку поверхностей трения, в режиме штатной работы техники. ТС НИОД применяются для обработки поверхностей трения, не зависимо от способа нагружения и типа пар трения: "сталь по стали", "сталь по чугуну" и др. Эффект, при обработке ТС НИОД узлов трения, достигается за счет изменения свойств рабочих поверхностей, обусловленных взаимодействием ТС НИОД и поверхностей трения, под воздействием контактных нагрузок непосредственно в зоне трения. Штатная смазка не участвует в процессе и служит для донесения ТС НИОД в зону трения.

Процессы, протекающие при обработке узлов трения:

1. Попадание ТС НИОД в зону трения. Под воздействием контактных нагрузок, в зоне трения происходит разрушение частиц ТС НИОД, с образованием активных элементов.

2. Микрошлифование поверхностей трения (см. рис.1). На начальных этапах обработки происходит микрошлифование поверхностей узлов трения частицами ТС НИОД, имеющими более высокую твердость. При этом происходит удаление с поверхностей окисных и др. пленок, выравнивание зазоров, снятие поверхностных напряжений.

3. Насыщение контактных поверхностей элементами ТС НИОД. В зоне трения, под воздействием контактных нагрузок, происходит внедрение активированных элементов ТС НИОД, в рабочие поверхности пар трения.

4. Образование в зоне трения саморегулирующейся фрикционно-адаптированной пары. Фазовые превращения в силикатных соединениях, внедрившихся в поверхности трения, приводят к образованию структуры с соотношением фаз, соответствующим условиям трения. Процесс является саморегулируемым и протекает одновременно в обеих поверхностях трения при одинаковых нагрузках и приводит к образованию идентичных слоев, одинаковой твердости. Полученные поверхности обладают высокими антикоррозийными, диэлектрическими свойствами, низкой теплопроводностью, стойкостью к истиранию, низким коэффициентом трения.

Рисунок 1. Микрошлифование поверхностей трения ТС НИОД.

Экономический эффект:

· Сокращение потребления смазочных материалов;

· Сокращение расходов на ремонт и запчасти;

· В следствии повышения КПД механизмов - снижение потребления топлива и электроэнергии;

· Сокращение простоев. В том числе и на ремонт;

· Возможность замены цветных металлов на сталь и чугун;

· Возможность эксплуатации техники "всухую", дает значительный эффект в условиях низких температур и обеспечивает безопасность производства в аварийных ситуациях.

Применение триботехнических составов НИОД в энергетике. Наиболее богатый опыт, который потом тиражировался на других ТЭЦ, был приобретен в Якутии на Нерюнгринской ГРЭС. Станция введена в строй в 1981-1983гг. 3 блока по 210 МВт с хорошей диагностической базой и высококвалифицированными специалистами, собранными со всего СССР. Одной из основных задач ставилось отслеживание сроков "последействия" обработки ТС "НИОД" и естественно наработка технологических навыков работы с ТС "НИОД". Интенсивная работа по обработке и отслеживанию работы, обработанных узлов проводилась с 1993 по 1996гг.

По договоренности с "Якутскэнерго" и руководством ГРЭС было получено разрешение на запуск ряда механизмов в " сухом " режиме, чтобы можно было быстрее установить сроки "последействия" (до первой поломки с компенсацией понесенных убытков).

В сентябре 1993г.-марте 1994г. обработаны 27 редукторов РЦД-400 (500) шнеков и дробилок трактов шлакоудаления котлов. Из редукторов было слито штатное масло, зубчатые зацепления и подшипники промазаны пластичной смазкой с составом НИОД, после этого они включены в работу. Замена жидкой смазки на пластичную, с составом НИОД позволила заменить шаровые соединения (шнек-редуктор) на обычные пальцевые полумуфты, установив редукторы под углом 35 градусов. Фактическая наработка редукторов после единственной первоначальной промазки составила 2000-8500 ч. Износа в зубчатых зацеплениях и подшипниках практически нет. Экономия электроэнергии после обработки составила 8-15%. Исходя из накопленного опыта и практической целесообразности подбирались методики обработки других редукторов (приводов РВП, ленточных транспортеров и питателей), подшипниковых и сальниковых узлов сетевых, перекачивающих, багерных насосов.

Впервые в энергетике на Нерюнгринской ГРЭС сделана попытка разработать и применить новейшую технологию по увеличению надежности, повышению безаварийности и уменьшению износа теплотехнического оборудования в реальных условиях эксплуатации. Технология отличается простотой и доступностью. Проделана значительная работа, накоплен уникальный опыт, значение которого со временем будет расти.

Фактический экономический эффект только за первый год внедрения данной технологии составил 152 млн. руб. В настоящее время завершаются работы по отслеживанию фактического экономического эффекта (за весь период внедрения).

Чрезвычайно перспективна возможность объединить технологию НИОД с наработками Владимирской ТЭЦ по контролю за работой подшипников на основе компьютерных программ. В этом случае реален не только контроль, но и управление работой подшипниковых узлов. В 1994 г. 25 подшипниковых узлов и насос--дозатор плунжерного типа (НД) запущены в "сухом" режиме и работают по настоящее время. Повторная обработка произведена в 1999г. своими силами. Износ бронзовых деталей (шестерен, втулок), даже в " сухом " режиме уменьшился в 4 раза против обычного. Это позволяет предположить, что в массе срок эксплуатации этих деталей увеличится в 8-10 раз. Экономия эл.энергии за счет снижения потерь на трение 8-11%.

О возможностях ТС "НИОД" можно судить по некоторым экстренным производственным случаям. В 1994 г. на РВП-1А, редуктора привода, из-за отсутствия "родных", устанавливались самодельные сателлиты, которые выхаживали 5-7 дней. После обработки ТС "НИОД", контрольное вскрытие через 9 месяцев показало отсутствие износа. Аналогичный опыт был в г.Новосибирске в 1998г. На РВП-ЗА установлены самодельные незакаленные сателлиты с обработкой ТС "НИОД". Работоспособность стала на уровне закаленных. триботехнический ионный диффузия энергетика

Первый опыт обработки компрессоров был также на НГРЭС на ТЭМ-2А железнодорожного цеха. Обработаны 3 компрессора, производительность выросла~ 25%. Фиксировалось время накачки до 8 атмосфер (32/22, 27/24, 38/27 секунд соответственно). После этого была обработана масса компрессоров различных типов, особенно в химической промышленности (Новомосковск, Щекино Азот) - везде получены прекрасные результаты.

По подшипникам наиболее четкую картину можно проследить на примере ТЭЦ-5 г.Новосибирска, где в 97 г. было обработано 400 роликов на ЛК 6/1. Все обработанные ролики работают надежно, что позволило отказаться от ежедневных замен 8 роликов. Нижние подшипники РВП впервые обработаны на Новорязанской ТЭЦ в 1997-98 гг. -- 12 шт. Эксплуатировались на жидкой смазке МС20, система смазки циркуляционная принудительная с маслостанциями на каждые 2 РВП. Средняя температура эксплуатации 70-76°С (выведены на щит). После обработки НИОД маслостанции отключены, подшипники запущены на консистентной смазке. Две маслостанции емкостью 80 л. демонтированы. Температура эксплуатации 45-66°С, что говорит о высокой её надежности. Повторных обработок не проводилось. За 4 года эксплуатации из строя вышел 1 подшипник по причине просевшего фундамента. Средний срок эксплуатации ~ 4г. Стоимость подшипника на тот период была около 400 тыс. руб.. Массовая обработка подшипников электродвигателей показала повышение надежности их эксплуатации. За 2 года было зафиксировано лишь 3 случая выхода обработанных подшипников.

На лабораторных образцах различных пар трения, после их обработки триботехническими составами "НИОД" коэффициент трения снижается в 4-15 раз, износ в 2-4 раза, понижалась и температура. Испытания проводились в диапазоне нагрузок 5-200 Мпа. Рост нагрузки, после стабилизации режима на значение коэффициента трения и температуры практически не влиял.

Износ подшипников снижался в 2-4 раза, шероховатость шариков уменьшалась на порядок, по сравнению с поставляемыми ГПЗ. Отмечена возможность работы многих пар трения (в пределах определенных нагрузок и скоростей трения) без смазки т.е. в "сухом" режиме. Семь лет работы с составом позволили произвести его усовершенствование, и теперь работы производятся с его пятой модификацией "НИОД-5".

Триботехнических составы "НИОД" не являются модификаторами, либо присадкой к смазке, а также собственно смазкой. Эффект при применении "НИОД" возникает не вследствие изменения свойств смазки, т.е. "третьего тела", а за счет изменения свойств взаимодействующих поверхностей. И проявляется этот эффект в течение длительного времени, причем самого вещества "НИОД" в это время в смазке нет.

Обработка механизмов возможна без их разборки, в рабочем режиме при штатной нагрузке, не прерывая эксплуатацию. "НИОД" доставляется в зону контакта пар трения штатной смазкой на жидкой или консистентной основе. С помощью состава "НИОД" можно частично восстанавливать изношенные поверхности зубчатых колес, дорожек качения подшипников, опор скольжения, цилиндро-поршневых групп и т.д.

Размещено на Allbest.ru