Главная Биржа Тендеры Форум


Вход


-= ВНИМАНИЕ! =- Эта регистрация действует только на ПОРТАЛЕ. На ФОРУМЕ и БИРЖЕ СТАНОЧНИКОВ нужно регистрироваться отдельно!



Баннер
Главная Статьи Высокотемпературные водостойкие пластичные смазки-опыт применения
Высокотемпературные водостойкие пластичные смазки-опыт применения PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 16
ХудшийЛучший 
Автор: Главный механик №9 2012   
01.10.2012 17:57

Высокотемпературные водостойкие пластичные смазки-опыт применения

В статье рассматриваются основные правила выбора пластичных смазок для подшип­ников рабочих валков прокатных станов. На примере подбора и внедрения смазки TOTAL CERAN HVA продемонстрирована экономическая эффективность применения специальной водостойкой высокотемпературной смазки за счет сокращения простоев оборудования, связанных с техническим обслуживанием и выходом из строя подшипников.

В наши дни появляется все больше способов повысить произво­дительность промышленного оборудования, применяя современные смазочные материалы. Наработка многих агрегатов, узлов трансмиссий, установок насчитывает десятки лет. Встречаются паровые машины, верно несущие свою службу заводу уже более ста лет. В металлургической промышленности широко применяется оборудование, смонтированное более 30-40 лет назад. Качественное и своевременное обслуживание этих машин позволяет продлить их срокэксплуатации, сохранить рабочие характеристики, производительность. Применение высококачественных подшипников рабочих валков клетей и рольгангов прокатных станов заметно сокращает количество простоев оборудования, связанных с ремонтом этих узлов трения. Однако современные подшипники, изготовленные с высокой точностью, позволяющие повысить интенсив­ность работы через повышение скорости прокатки и силы обжатия заготовки (что ведет к повышению нагрузки на рабочие валки), требуют применения соответствующих смазочных материалов. Такие смазки должны повышать износостойкость узла трения, удерживаясь в подшипнике даже при высоких рабочих температурах в присутствии прокатной эмульсии или охлаждающей жидкости, содержащей окалину, постоянно поступающей через уплотнение.

Группы чистовых и черновых клетей являются наиболее от­ветственными узлами прокатного стана, надежность работы которых напрямую влияет на надежность стана в целом. Повысив надежность подшипников рабочих валков, расширив интервалы между инспек­циями опор и подшипников, можно значительно сократить затраты на техническое обслуживание и ремонты. Подсчеты показывают, что сокращение простоев оборудования, связанных с обслуживанием, приводит к значительной экономии средств благодаря повышению объема выпускаемой продукции за то же время (табл. 1). Свойства пластичной смазки зависят от трех ее составляющих: базового масла, загустителя, присадок. Базовое масло применяется преимущественно минеральное, его свойств вполне достаточно, чтобы обеспечить необходимую по толщине защитную пленку между поверхностями трения.Синтетические масла с высоким индексом вязкости, напри­мер полиальфаолефины, а также минеральные масла, полученные процессом гидрокрекинга, используют для повышения свойств пластичной смазки прокачиваться при низких температурах в тех случаях, когда магистрали трубопроводов централизованной системы подвержены воздействию низких или отрицательных температур.

Табл.1. Простой оборудования, связанный с перевалкой клетей. Дополнительные объемы проката при сокращении простоев

 

Перевалка раз в X часов

Длительность простоя во время перевалки, ч

Кол-во перевалок в год

Итого простоев за год,ч

 

Недопроизводство проката в год,т

 

Смазка на основе ком­плекс-ного литиевого загустителя

72

0,3

112

37

22 981

TOTAL CERAN HVA

108

0,3

81

24

15 321

 

 

 

 

Разница

12

7660

 

Загуститель пластичной смазки предопределяет ее высоко­температурные свойства, а также работоспособность смазки в различных средах, например в воде. Наиболее универсальным загустителем является 12-гидроксистеарат лития, или литиевое мыло. Мыльные загустители - соли высших жирных кислот. В ком­плексных смазках загустителем является комплексное соединение мыла высшей жирной кислоты с солью (обычно того же катиона) низкомолекулярной органической (или неорганической) кислоты. Повышенными высокотемпературными свойствами (рабочая температура до 160 °С) обладает комплексное литиевое мыло. Однако для решения сложных задач, связанных с обеспечением смазки партрения при высоких температурах в присутствии воды, требуются особые водостойкие высокотемпературные смазки. При работе в таких условиях хорошо зарекомендовал себя загуститель - комплекс сульфоната кальция.

При выборе пластичной смазки необходимо обязательно учитывать условия ее работы, для того чтобы правильно подобрать загуститель и вязкость базового масла. Вязкость базового масла зависит от нагрузки, скорости вращения подшипника, его габаритов.

СТАН-2000. ПРОИЗВОДСТВО ГОРЯЧЕГО ПРОКАТА. ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ

Условия работы клетей черновой группы Стана-2000 можно охарактеризовать как сложные. Подшипники работают в присутствии воды, охлаждающей заготовку.

Цвет смазки перед закладкой 

Рис. 1. Цвет смазки перед закладкой

 Цвет смазки после эксплуатации при контакте с водой

Рис. 2. Цвет смазки после эксплуатации при контакте с водой

Пятая, последняя клеть черновой группы, нагружена более всего. Смазка на основе комплексного литиевого за­густителя практически полностью вымывается из подшипника за три дня, чем обусловлены регулярные остановки оборудования в этот промежуток времени - каждые три дня происходит перевалка с полной инспекцией подшипников и закладкой новой смазки в подшипники. Вымывание и, как следствие, недостаток смазки в подшипниках приводит к масляному голоданию в зоне трения, к повышенному расходу подшипников рабочих валков. Случается, что подшипники выходят из строя аварийно, что приводит к незапланированным простоям Стана-2000. Для решения этой проблемы, проанализировав условия работы стана и требования производителя оборудования, специалисты TOTAL подобрали специальную пластичную смазку. Для снижения потерь смазки в результате вымывания водой был выбран другой тип загустителя пластичной смазки, отличный от применяемого на тот момент комплексного литиевого загустителя. Для обеспечения надлежащего режима смазки по методике SKF была рассчитана вязкость базового масла, в расчет принималась низкая скорость прокатки, рабочая температура валков, нагрузка, конструктивные особенности подшипников. Была рекомендована смазка пластичная TOTAL CERAN HVA на основе комплекса сульфоната кальция с вязкостью базового масла 420 сСт при 40 °С.

 

СВЕДЕНИЯ О ПЛАСТИЧНОЙ СМАЗКЕ CERAN HVA

Пластичная смазка TOTAL CERAN HVA предназначена для смазки закрытых промышленных подшипников, работающих в условиях высоких нагрузок и температур, в контакте с водой, прокатной эмуль­сией. Температурный диапазон применения составляет от -25 °С до +180 °С (кратковременно до +230 °С).

Пластичная смазка TOTAL CERAN HVA имеет следующие пре­имущества по сравнению с другими смазками подобного назначения:

  • стойкость к вымыванию водой (результаттеста DIN 51 807-Т1 на стойкость к вымыванию водой при 100 °С в течение 8 ч - 0), обе­спеченная высокой адгезией смазки к металлической поверхности и природными свойствами загустителя;
  • термическая и механическая стабильность (рис.3), Изменение пенетрации после 100000 циклов нагружения согласно ASTM D217/DIN 51804-Т1);
  • высокие антикоррозионные свойства (тест на антикоррози­онные свойства SKF-EMCOR согласно DIN51802/IP220/NFT 60-135/ISO 11007, класс 0), позволяющие значительно сократить расход пластич­ной смазки, а также повысить износостойкость подшипников качения.

Особенностью пластичной смазки TOTAL CERAN CERAN HVA является стойкость к вымыванию смазки водой, обусловленная свойствами загустителя - комплексного мыла кальциевого сульфоната. При попадании воды в узел трения, содержащий смазку TOTAL CERAN HVA, происходит формирование водоотталкивающего барьера путем обращения гидрофильных частей молекул загустителя к молекулам воды с образованием мицелл, окруженных гидрофобными частями молекул загустителя, выражающееся в изменении цвета смазки от кремового до светло-серого.

 Рис.3. Изменение пенетрации после 100 000 циклов нагружения согласно ASTM D217/DIN 51804-T1

Рис.3. Изменение пенетрации после 100 000 циклов нагружения согласно ASTM D217/DIN 51804-T1

Формирование такого барьера характеризуется абсорбцией не­большого количества воды (до 10%) без химического взаимодействия загустителя с ней, что приводит к соответствующему увеличению объема смазки и самоуплотнению подшипника, при этом консистенция и структура смазки сохраняются (рис. 3).

 

РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Испытания пластичной смазки были сравнительными и прово­дились в соответствии с утвержденной программой на подшипниках верхнего и нижнего рабочих валков клети № 5. В рабочем режиме клеть переваливается один раз в 72 ч. Экслуатационные испытания проводились в более жестких условиях: демонтаж клети, работавшей на смазке альтернативного производителя, был произведен при наработке 96 ч, на смазке TOTAL CERAN HVA - при наработке 108 ч (68 тыс. т проката). Срок эксплуатации клети №5, работавшей на смазке TOTAL, был увеличен в связи с производственной необходимостью, это выразилось в существенном повышении нагрузки на подшипники и саму смазку. Испытываемый смазочный материал CERAN HVA отработал дольше, чем ранее применявшаяся смазка на комплексном литиевом загустителе.

Подшипниковые опоры разбирались сразу же по достижении ими комнатной температуры. Фотографирование производилось в том же порядке для всех опор. Фотографии подшипника наиболее показательной опоры нижнего рабочего валка со стороны оператора представлены на рис. 4.

 Фотографии дорожки и тел качения подшипника наиболее показательной опоры нижнего рабочего валка со стороны оператора

Рис.4. Фотографии дорожки и тел качения подшипника наиболее показательной опоры нижнего рабочего валка со стороны оператора

На поверхностях трения подшипника, смазанного пластичной смазкой другого производителя на основе литиевого комплексного загустителя, были обнаружены множественные очаги коррозии и следы усталостных выкрашиваний.

По-видимому, потеря смазкой консистенции в результате поступления воды приводит к выносу смазки из зоны трения и интенсификации процессов изнашивания. Кроме того, попадание воды также привело к снижению антикоррозионных свойств смазки. Полученные в результате эксплуатационных испытаний результаты подтверждают зависимость стойкости смазки к вымыванию водой от типа загустителя и соответственно его свойств (см. рис. 3).

Проведенные испытания показали высокие эксплуатационные свойства пластичной смазки TOTAL CERAN HVA:

  • общее состояние подшипников - удовлетворительное;
  • следов повышенного износа нет;
  • коррозия рабочих поверхностей отсутствует;
  • следов перегрева не наблюдается;
  • выкрашивание дорожек качения и поверхностей роликов отсутствует;
  • следов усталостного разрушения дорожек качения нет.

Состояние поверхностей трения свидетельствует о лучших противоизносных свойствах смазки по сравнению с ранее применяемой. Это позволяет предположить сокращение аварийных выходов из строя подшипников рабочих валков, а также связанных с этим простоев оборудования.

 

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ TOTAL CERAN HVA

Результаты, полученные в ходе испытаний, позволили сделать обо­снованную рекомендацию по продлению интервалов между перевалками клети с 72 ч до 108 ч. Принимая во внимание среднюю производитель­ность стана 630 т проката в час, легко подсчитать сокращение простоев, связанных с перевалками клетей. Умножив разницу в 7660 т проката на среднюю цену изделия в 300 $/Т можно получить сумму дополнительной выручки для предприятия в год, что составит 2 298 000 долл. США.

Данный расчет не учитывает сокращения простоев оборудования, связанных с аварийными выходами подшипников из строя. Визуальная оценка поверхностей трения подшипников - дорожек и тел качения - говорит о наличии коррозии поверхностей. Как известно, интенсивность усталостного коррозионно-механического изнашивания на порядок выше по сравнению с усталостным изнашиванием при отсутствии коррозии, что несомненно отразится на общей наработке подшипников.

 

ВЫВОД

Применение высокоэффективного смазочного материала позволяет значительно сократить издержки на приобретение смазочных материалов за счет снижения их расхода. Наиболее значимый экономический эффект от применения специальных пластичных смазок достигается за счет со­кращения простоев оборудования, связанных с техническим обслуживанием и незапланированным аварийным выходом из строя пар трения. Абсолютные величины выгоды от применения таких смазочных материалов за год кратно превосходят размер годового бюджета на их закупку.

 

ЛИТЕРАТУРА

Пичугин В. Ф., Гантимиров Б. М., Нестеров Н. Б. Трибо­техника смазочных материалов. - М.: РГУНГ. - 19 с. Манг Т., Дрезель У. Смазки. Производство, применение, свойства. - СПб. - 729 с.

Lansdown A. High Temperature Lubrication. - 102 с.

Собственные исследования компании TOTAL S. А. Горючие смазочные материалы. Энциклопедический толковый словарь под редакцией В.М. Школьникова. - М.: ИЦ «Техинформ», 2007 г. - 277 с.

 

Д. А. Соболь, канд. техн. наук, руководитель технического отдела фирмы «ТОТАЛ ВОСТОК», филиал холдинга Total S.A.

Д. С. Колесниченко, технический специалист,

Р. К. Корчагин, технический специалист

Фирма «ТОТАЛ ВОСТОК»

(495) 937-37-84, Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

 

 

 



Следующие материалы:
Предыдущие материалы:

Обновлено 03.04.2013 21:20
 

Просьба оставлять свои комментарии. Этим вы поможете развитию сайта, сделав его содержание более полезным! Также в комментариях можно писать о замеченных ошибках и неработающий ссылках.


Защитный код
Обновить

Баннер