Наша компания официальный представитель четырех заводов и имеет центральный склад инженерных систем в Москве.
Гидроабразивный износ
Многие технологические процессы в топливной, энергетической промышленности, на горно-обогатительных предприятиях, в строительстве и коммунальной сфере связаны с транспортированием жидкого продукта, содержащего твердые абразивные материалы. Они активно воздействуют на стенки трубопроводов и перекачивающего оборудования, приводя конструкционные материалы, из которого они изготовлены, к деформации и ускоренному разрушению, называемому гидроабразивным износом.
Что собой представляет гидроабразивный износ?
Под понятием «гидроабразивный износ» понимают разновидность разрушения материалов в результате воздействия абразивов, содержащихся в потоке движущейся жидкости, на соприкасающуюся с ними поверхность.
Наиболее подвержены такому износу:
- насосное и трубопроводное оборудование гидротранспортных систем горно-обогатительных предприятий по добыче и переработке минерального сырья, перекачивающее взвешенные в гидросреде частицы шлама, руды, песка и других твердых фракций;
- гидравлический транспорт и нефтегазовое оборудование, обеспечивающие перемещение добываемой нефти, газового конденсата и продуктов их переработки вместе с содержащимися в них абразивами;
- пульпопроводы и насосные системы гидрозолоудаления теплоэлектростанций;
- объекты гидроэнергетики, пропускающие через рабочие колеса гидротурбин большое количество воды с содержащейся в ней твердой взвесью;
- оборудование водопроводно-канализационного хозяйства, подающего воду и отводящего стоки коммунальных и промышленных потребителей.
Гидроабразивному износу подвергаются и другие объекты, работающие в жидкостной среде, например, ковши экскаваторов на добыче полезных ископаемых и мелиорации земель, насосы грунтовые и песковые (разновидность шламовых насосов), оборудование для промывания пород.
Активное воздействие перемещаемых вместе с потоком жидкости абразивных частиц на рабочие узлы механизмов и поверхность трубопровода приводит к процессу интенсивного разрушения конструкционных материалов, из которого они изготовлены. Например, срок эксплуатации трубопровода, транспортирующего крупно фракционный материал в жидкой среде, составляет всего 6 – 8 месяцев. Трубопроводы для перемещения мелкофракционного минерального сырья служат чуть дольше – до 1 года.
Виды гидроабразивного износа
Абразивные частицы, находящиеся в потоке транспортируемой жидкости, оказывают силовое воздействие на соприкасающиеся с ними поверхности различными способами:
- при ударе (соударение);
- при трении (скольжение);
- при качении.
В зависимости от способа, интенсивности, частоты взаимодействия абразивов на конструкционные материалы происходят разрушительные процессы режущего или царапающего характера:
- сначала на поверхности появляются малозаметные отдельные риски и царапины, количество и глубина которых со временем увеличивается;
- появляются пластические деформации (канавки, лунки);
- на металлических поверхностях в местах наиболее интенсивного взаимодействия образуются блестящие отполированные участки, чаще всего с углублениями по направлению воздействия абразивных частиц;
- в отдельных случаях наблюдается вдавливание в поверхность менее твердых частиц, что приводит к разрыхлению материала;
- возможен и обратный процесс с наклепом деформируемого слоя;
- в работе оборудования наблюдается нехарактерная вибрация, шумы;
- между контактными элементами оборудования появляются зазоры, которые постепенно увеличиваются.
В результате через некоторое время ответственные элементы оборудования теряют прочность, выходят из строя. Предприятия обычно формируют ремонтный фонд с целью предотвращения аварийных ситуаций. Это позволяет производить своевременную замену и ремонт материально-технической базы.
Какие факторы влияют на интенсивность гидроабразивного износа
При расчете износостойкости оборудования во время проектирования учитывают целый комплекс факторов. На интенсивность гидроабразивного износа прямо влияют:
- состав и качество изнашиваемого материала;
- конструкционные особенности оборудования и изнашиваемых элементов: размер, форма, твердость;
- плотность абразивных твердых частичек, перемещаемых в составе гидросмеси;
- концентрация абразивов в гидросмеси;
- показатели плотности, вязкости жидкости;
- коррозионная активность (группа агрессивности) жидкой среды;
- скорость движения абразивов относительно изнашиваемых поверхностей;
- угол набегания гидросмеси с абразивами на поверхность
и другие характеристики технологического процесса, гидросмеси и конструкционных материалов, использованных для изготовления оборудования.
Что касается твердых фракций, содержащихся в гидросмеси, то их характеристики также оказывают влияние на интенсивность износа. Учитываются:
- размеры;
- форма;
- твердость;
- ориентация абразивов относительно поверхности, на которую они воздействуют.
Понятно, что частицы с острыми гранями, ребрами, движущиеся с большой скоростью или резкими ускорениями, при ударении о поверхность оставляют более глубокие следы резания, чем медленно перетекающие мягкие фракции взвеси.
Направление атаки – еще один важный фактор, который учитывают при проектировании ответственного оборудования, так как он влияет на скорость разрушения его отдельных элементов.
От чего зависит стойкость конструкционных материалов к гидроабразивному износу?
Обычно ответственные детали и части оборудования и трубопроводов, предназначенных для перекачивания и транспортирования жидкого продукта, содержащего твердые абразивные частицы, изготавливают из металла. Как правило, для этого используют стали разных марок.
В зависимости от условий эксплуатации с учетом факторов, влияющих на гидроабразивный износ, одна и та же марка стали коррозирует по-разному. В связи с этим при проектировании машин и механизмов, работающих с гидросмесями, учитывают требования государственных стандартов:
- по обеспечению износостойкости изделий – ГОСТ 23.225-99;
- по методологии испытаний на абразивный износ различных конструктивных материалов – ГОСТ 17367-71.
В стандартах приводятся различные методики подтверждения износостойкости используемых материалов в расчетно-экспериментальном, экспериментальном, расчетном порядке.
В их основе заложена информация:
- физико-химические свойства материалов;
- виды износа;
- условия, режимы трения;
- износостойкость аналогов;
- результаты предшествующих испытаний
и прочих данных, которые имеет в своем распоряжении проектировщик на момент проведения исследования по подтверждению износостойкости.
Если говорить об общих правилах, позволяющих повысить стойкость материала к воздействию абразивов в жидкой среде, то существуют следующие правила:
- чем однороднее химическая структура металла, тем лучше он сопротивляется износу;
- с технической и экономической точки зрения наиболее приемлемой считается разница в твердости рабочей поверхности по отношению к абразиву с коэффициентом 1,3;
- положительно влияет на износостойкость ответственных узлов и деталей, работающих с гидросмесями, обработка поверхности путем напыления, гальванопокрытия, анодирования, азотирования и других способов защиты.
Способы защиты от гидроабразивного износа
Подводя итог, можно обобщить способы борьбы с гидроабразивным износом, позволяющие увеличить срок службы ответственных узлов и деталей:
- Подбор материалов. Для изготовления металлических элементов предпочтение следует отдавать высокохромистым сталям. По возможности использовать керамику, композитные материалы, устойчивые к износу.
- Нанесение специальных защитных покрытий на рабочие поверхности.
- Изменение (оптимизация) конструкции элементов оборудования, наиболее сильно подвергающихся воздействию твердых частиц, с целью сведения к минимуму контакта жидкого потока, содержащего абразив, с рабочей поверхностью.
- Очистка воды. Предварительное удаление абразива из водного потока до подачи его в оборудование. Здесь возможна фильтрация, осаждение в водосборниках и другие способы.
Эффективная защита от гидроабразивного износа позволяет заметно увеличить срок службы дорогостоящего водопроводного, насосного, топливного оборудования и трубопроводов, снизить расходы на их приобретение, ремонт и монтаж.
Решения, наимение подверженные гидроабразивному износу
трубы для питьевого водопровода и отопления из сырья Fusiolen произведенные в Германии.
- Коэффициент линейного расширения составляет 0,035 мм/м
- Низкий коэффициент теплопроводности - всего 0.15 Вт/м*K
- Рабочая температура 95 градусов, давление 10 бар
- Гарантия 10 лет и 20 миллионов Евро
- Срок службы до 100 лет (Сертификат DVS)
трубы для отопления и холодоснабжения из сырья Fusiolen произведенные в Германии.
- Коэффициент линейного расширения составляет 0,035 мм/м
- Низкий коэффициент теплопроводности - всего 0.15 Вт/м*K
- Кислородонепроницаемость по СНиП 41-01-200 и DIN 4726
- Рабочая температура 95 градусов, давление 10 бар
- Гарантия 10 лет и 20 миллионов Евро
- Срок службы до 100 лет (Сертификат DVS)
Трубы для водоснабжения и отопления из сшитого полиэтилена.
- Кислородозащитный слой ABC-Ocxygen
- Высокая гибкость
- Низкий вес
- Собственные, индивидуально брендированные фитинги
- Срок службы более 50 лет
Все элементы имеют страховую защиту до 100 000 000 рублей.
Система идеальна для организации теплого пола.
Трубы поставляются в бухтах 50/100/200 метров, диаметрами от 16 до 40 мм и толщиной стенки от 2 до 5,4 мм.
- Поддерживаемое давление - до 10 бар
- Рабочая температура - до 95 градусов.
Вопросы, комментарии, отзывы
Ваш комментарий отправлен!
Чтобы задать любой интересующий Вас вопрос, отправить запрос на расчет продукции или запросить необходимую документацию Вы можете воспользоваться специальной формой на сайте, отправить письмо по электронной почте или позвонить по телефону