Наши контакты:
тел.: (495) 979-27-29

 
 
Главное меню
О компании
Главная
Продукция
Услуги
Новости
Сертификаты
Энциклопедия труб
ППУ (пенополиуретан)
Производство компании
Технология производства труб ППУ
тематические выставки
 
Глоссарий
Трубный прижим - приспособление, которое используют для плотной фиксации труб, для последующей обработки. Бывают одноколонные и двухколонные.
 


АЛЮМОКЕРАМИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ

ПЛАЗМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ АЛЮМОКЕРАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ.

Одной из достаточно сложных проблем мировой цивилизации является защита металлических изделий от воздействия внешней среды. Лучшие научные силы мира направлены на расшифровку механизма коррозионного разрушения и выработку способов защиты.

Установлено, что прямые и косвенные потери от коррозии конструкций и сооружений из черных металлов (трубопроводов, корпусов судов, нефтяных платформ, резервуаров, мостов и т.д.), несмотря на большой скачок в развитии материалов и покрытий и технологий их нанесения, остаются велики даже в технически передовых странах.

Уверенным шагом именно в таком направлении решения проблемы антикоррозионной защиты является разработка нового композиционного алюмокерамического покрытия, а также технологии и оборудования для его нанесения. Все это может быть решено с использованием нового композиционного алюмокерамического покрытия, технологии его нанесения и соответствующей аппаратуры. Первоначально данное покрытие разрабатывалось для защиты корпусов ледоколов, нефтяных платформ и других изделий, которые эксплуатируются в сильно и слабо агрессивных средах с рН = 2 – 12 и растворах солей.

Оно должно было, наряду с обеспечением коррозионной стойкости, обладать высокими механическими характеристиками – износостойкостью, способностью сохранять свои свойства при гибке и холодной штамповке изделия, эффективно защищать сварные швы и в течение всего периода эксплуатации сохранять защитные и декоративные свойства. Покрытие композиционное, хорошо сцеплено с основой. Состоит из алюминиевой матрицы с равномерно распределенными в нем металлургически связанными частицами керамики интерметаллидов. Оно получено путем высокоэнергетического напыления расплавленных в плазменном сверхзвуковом потоке частиц алюминия и керамики на предварительно подготовленную поверхность.

Для напыления алюмокерамических покрытий на трубы в стационарных и полевых условиях используется специализированная плазменная аппаратура. Испытания алюмокерамического покрытия при стендовом моделировании эксплуатационных условий работы трубопроводов тепловых сетей показали, что испытуемое покрытие не изменяет своих первоначальных свойств и выполняет роль протекторной защиты в течение всего периода эксплуатации (не менее 30 лет). Изолированные изделия могут эксплуатироваться и храниться при любой температуре окружающей среды, при этом не требуется дополнительная установка катодной защиты.

На сегодняшний день алюмокерамическое покрытие нашло применение в России для защиты труб (в основном тепловых сетей) от коррозии. Тепловые сети являются важным звеном любой системы централизованного теплоснабжения, поэтому в транспорт тепловой энергии вкладываются большие капиталовложения, соизмеримые со стоимостью строительства ТЭЦ и крупных котельных.

Использование в комплексе антикоррозионного алюмокерамического и теплозащитного пенополиуретанового покрытий для труб тепловых сетей позволяет:

  • снизить потребление тепловой и электрической энергии на технологические нужды при транспортировке на 7 – 15%;

  • повысить надежность теплоснабжения населения и промышленности;

  • дополнительно производить энергию на 5-10% в комбинированном циклов результате интеграции энергетических и технологических процессов теплофикации на ТЭЦ;

  • снизить частоту высокотемпературных катастроф и аварий тепловых сетей и соответственно повысить надежность работы теплофикационных турбогенераторов ТЭЦ;

  • снизить протяженность и число ежегодных перекладов сетей и капитальных затрат на земляные работы на 50 – 70%;

  • снизить расход стальных труб на 40 – 60%;

снизить воздействие на окружающую среду за счет уменьшения выбросов продуктов сгорания, снижения теплового загрязнения окружающей среды, исключения оттаивания и эрозии почв на значительных площадях, снижения экологического вреда от высокотемпературных аварий.

Метод плазменного нанесения покрытий является наиболее активно развивающимся направлением в промышленности. Использование энергии плазмы позволяет создавать покрытия различного назначения (износостойкие, коррозионностойкие, электроизоляционные и другие).

Традиционно алюминиевые покрытия получают электродуговой металлизацией, газопламенным и плазменным напылением. Исходя из практики, покрытия, полученные электродуговой металлизацией считаются лучшими в сравнении с газопламенными. Способ нанесения покрытия влияет на его активность и, соответственно, коррозионную стойкость покрытия, полученные плазменным напылением, являются наиболее качественными и характеризуются лучшей коррозионной стойкостью.

Развитие техники плазменного напыления привело к появлению промышленного скоростного процесса нанесения алюмокерамики, характеризующегося улучшением качества покрытий, повышением коэффициента использования напыляемого порошка и производительности процесса. Основной особенностью процесса при получении плазменной струи является применение смеси горючего углеводородного газа (метана, пропан-бутана) с воздухом. Плазма продуктов сгорания обладает достаточно высоким теплосодержанием с возможностью регулирования окислительно-восстановительного потенциала. Это обеспечивает формирование протяженной плазменной струи с поддержанием оптимальной температуры и скоростных напоров, защиту от окисления электродов плазмотрона и напыляемого материала. В струе плазмы продуктов сгорания обеспечивается эффективный и равномерный нагрев и разгон всех частиц порошка независимо от траектории их полета и теплофизических свойств, а также одновременно возрастает стойкость выходного электрода – анода плазмотрона. Газовоздушные смеси доступны в любом регионе и в странах, где по ряду причин получение высокочистых инертных газов для напыления затруднено или дорого.

При плазменном нанесении алюмокерамического покрытия на поверхности изделия формируется слой из частиц порошка, обладающих определенным запасом тепловой и электрической энергии, полученной в результате взаимодействия со струей дуговой плазмы. Температура плазменной струи достигает 5000 – 10000 °К, а скорость истечения – 1000 – 3000 м/с. В плазменной струе частицы порошка грануляцией 20 – 150 мкм расплавляются и приобретают скорость 500 – 700 м/с. В результате нанесения формируется композиционное покрытие, которое состоит из алюминиевой матрицы с равномерно распределенными в нем и металлургически связанными частицами керамики, хорошо сцепленной с основой – прочность на отрыв – 35 МПа, имеет низкую пористость – 0,5%.

Покрытие получено методом высокоэнергетического плазменного напыления. Толщина покрытия – 200 – 250 мкм.

Покрытие предназначено для защиты от коррозии конструкций из черных металлов, которые эксплуатируются в сильно и слабо агрессивных средах:

  • трубопроводы;

  • минераловозы;

  • резервуары;

  • цистерны;

  • корпуса вагонов, которые эксплуатируются в солевых районах;

  • стальной штрипс.

Сравнение технико-экономических показателей различных методов получения алюминиевых и алюмокерамических покрытий

Показатели Газоплазменное напыление Электродуговая металлизация Традиционное плазменное напыление Высокоэнергетическое плазменное нанесение алюмокерамического покрытия
1 2 3 4 5
Используемый газ ацетилен, пропан-бутан + кислород воздух азот + аргон + водород воздух + метан
Расход газа, м³/час 4 90 5 10
Мощность, кВт 20 10 30 50 – 100
Производительность, кг/час 8 12 7 8 – 30
Коэффициент использования напыляемого материала, % 80 60 75 85
Напыляемый материал алюминиевый порошок алюминиевая проволока алюминиевый порошок алюмокерамика
Скорость частиц, м/сек. 50 80 150 500 – 700
Пористость покрытия 12 15 8 0,5
Плотность покрытия 2,4 – 2,6
Прочность при ударе, кгс/см 10 15 20 50
Микротвердость, МПа - - - 18000
Температура эксплуатации, °С - - - 300
Водородный показатель, рН - - 2 – 12
Газообразивный износ (убыль массы), мг 100 80 40 12
Расход материалов в зависимости от диаметра изделия, кг/м² - - - 0,8 – 1,5
Толщина изоляционного покрытия, мкм 250 250 250 200 - 250
Стоимость 1 м² покрытия в зависимости от диаметра изделия в долларах США - - - 6 – 10

Выполнение в ОАО «ОРГРЭС» Минэнерго России испытания алюмокерамического покрытия при стендовом моделировании эксплуатационных условий работы трубопроводов тепловых сетей показали следующее. Испытуемое покрытие под воздействием основных эксплуатационных факторов старения (температуры, влаги, агрессивных сред, электрических потенциалов) не изменяет своих первоначальных свойств и выполняет роль протекторной защиты в течение всего периода эксплуатации. Изолированные изделия могут храниться при любой температуре окружающей среды.

На основании выполненных испытаний алюмокерамическое покрытие включено в «Типовую инструкцию по защите трубопроводов тепловых сетей от наружной коррозии» РД 153-34.0-20.518-2003. В г. Ульяновске на фирме ЗАО «Завод «Акор» впервые в мировой практике созданы опытно-промышленные линии по нанесению на трубы и фасонные изделия алюмокерамического покрытия.

Возможности по плазменному нанесению алюмокерамического покрытия не имеют ограничений по диаметру труб, производительности процесса и могут использоваться для защиты сварных соединений в трассовых условиях.

Накопленный производственный опыт эксплуатации трубопроводов с наружным антикоррозионным алюмокерамическим покрытием позволяет говорить о перспективности его использования в качестве защиты от внутренней коррозии магистральных теплопроводов.

Одним из перспективных направлений является использование передвижного плазменного оборудования в полевых условиях для нанесения алюмокерамического покрытия в сочетании термоабразивноструйной очисткой поверхности металла для защиты от коррозии:

  • металлоконструкций-опор;

  • траверс линий электропередачи;

  • металлоконструкций открытых подстанций;

  • аккумулирующих емкостей для воды, мазута и других продуктов;

  • металлических дымовых труб

  • стальных скрубберов (золоуловителей);

  • конструкций градирен и брызгальных бассейнов и других изделий.

Назад

 



Трубы ППУ
Скорлупы ППУ
Фасонные изделия
Элементы трубопровода
Шаровые краны
Комплектующие материалы
Трубопроводная арматура
Теплоизоляция
Монтаж трубопроводов
Монтаж теплоизоляции
Монтаж компенсаторов
Изоляция стыков
Транспортировка и хранение труб
Система ОДК
Эффективные трубопроводы ППУ
Требования к тепловой ППУ изоляции
Сертификаты
Выставки
Статьи
Карта сайта
тел.: (495) 979-27-29
e-mail: sbyt@stscom.ru

© Компания СТС — 2005-2017

Яндекс цитирования