Что мы знаем о газотермическом напылении
С помощью газотермического напыления решаются задачи многократного продления ресурса оборудования нефтяной и газовой промышленности, металлургии, химии и нефтехимии за счет уменьшения интенсивности изнашивания и коррозии отдельных деталей.
К числу наиболее перспективных методов нанесения газотермических покрытий, по мнению Балдаева Л.Х., генерального директора ООО «ТСЗП», относятся плазменный и высокоскоростной газоплазменный (HVOF)-процессы.
Назначение и область применения плазменного напыления порошковыми материалами – нанесение покрытий со специальными свойствами: (коррозионностойких, жаростойких, теплозащитных, антифрикционных и т.д.) при изготовлении и ремонте деталей и узлов, подвергающихся во время работы воздействию высоких нагрузок и интенсивному изнашиванию.
Высокоскоростное газоплазменное напыление (HVOF) – нанесение сверхплотных защитных покрытий с высокими адгезионными характеристиками и специальными свойствами при изготовлении и ремонте, в том числе локальном, деталей и узлов машин.
Экономический эффект достигается за счет следующих факторов:
1. создание тонкого покрытия с заданными свойствами гораздо дешевле, чем производство целой детали
из дорогих сплавов;
2. облегчение конструкции в целом позволяет сократить энергозатраты;
3. увеличение межремонтных циклов позволяет сократить простои, затраты на сборочные и пуско-
наладочные работы;
4. ремонтопригодность покрытий позволяет сократить время ожидания новой детали и получить тот же
ресурс за 30-50% стоимости.
Многие технологические процессы и «know-how», обладателями которых является ООО «ТСЗП», не имеют аналогов в России и странах СНГ, а в мире применяются ограниченным числом компаний. В частности, технологии высокоскоростного напыления, где скорости газового потока превышают 2000 м/с, а плотность покрытий достигает 99,9% плотности исходного материала.
Так в 2003 году компания "Технологические Системы Защитных Покрытий" предложила новое решение для защиты внутренней поверхности колонн путем нанесения антикоррозионного износостойкого покрытия методом газотермического напыления. По результатам испытаний была выбрана высоколегированная нержавеющая сталь, нанесенная методом высокоскоростного газопламенного напыления (HVAF). Принцип работы установки основан на сжигании топлива в специальной камере сгорания с получением на выходе газовой струи, имеющей скорость до 2500 м/сек. Порошковый материал, подаваемый в газовый поток, разогревается и разгоняется до скоростей ~700…800 м/сек. Попадая на изделие, частицы порошка, обладающие высокой кинетической энергией, образуют плотное покрытие с высокими адгезионными характеристикам. Объемная доля воздуха в покрытии составляет не более 1%, а прочность сцепления с основой превышает 80МПа. Покрытие является многослойным, поэтому сквозная пористость отсутствует. Преимущество данного метода также заключается в том, что метод условно можно назвать "холодным", т.е. при нанесении покрытий не происходит нагрева деталей выше 120…150°С. Данный факт позволяет избежать каких-либо фазовых превращений в основном металле при нанесении покрытий.
Также компанией "ТСЗП" была разработана технология и изготовлен уникальный роботизированный комплекс для нанесения защитного покрытия методом высокоскоростного газотермического напыления внутренних поверхностей колонн без их демонтажа.
По результатам контроля за период более чем трехлетней эксплуатации колонн-абсорберов, отремонтированных методом газотермического напыления, был сделан вывод о прекращении процесса коррозионно-эрозионного износа, который составляет менее 0,1мм по сравнению с 8-10мм в год для колон без покрытия.
В процессе работы колонн регулярно проводятся наблюдения за поведением покрытия, и по результатам работы первых колонн была выявлена возможность развития подпленочной коррозии в нижней части колонны - в районе жидкой фазы. В связи с этим была предложена новая композиция, которая представляет собой двуслойное покрытие с подслоем менее склонным к развитию подпленочной коррозии. Применение двуслойного покрытия позволило увеличить межремонтный интервал покрытия с 3 до 5 лет.
Таким образом, использование вышеуказанного метода позволяет:
• Сократить затраты на приобретение новых колонн (ранее колонна подлежала замене каждые 6 лет).
• Сократить затраты на монтажные/демонтажные и пусконаладочные работы.
Используемые материалы:
1. Новое оборудование и технологии газотермического напыления. Балдаев Л.Х., к.т.н. // журнал «Техсовет» № 3 март 2007//
2. Защита от коррозии нефтегазового оборудования и сооружений методами газотермического напыления. //А.З. Лурье. Директор по развитию бизнеса ООО "Технологические системы защитных покрытий", В.В. Гераськин Исполнительный директор ООО "Технологические системы защитных покрытий".