Трубопроводная арматура активно используется российскими предприятиями в разных регионах нашей страны. Поэтому уже на этапе проектирования необходимо учитывать потенциальные проблемы, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации оборудования при низких температурах (до -70 °С).
Обеспечить эффективную работу трубопроводной арматуры в условиях сильных морозов позволяет регулярное смазывание с применением специальных материалов.
К выбору средств для обслуживания такого оборудования нужно подходить грамотно, так как обычные смазки при отрицательных температурах загустевают и теряют свои эксплуатационные свойства. В результате чего элементы трубопроводной арматуры быстро изнашиваются, а мощность, необходимая для корректной работы регулирующих и запорных устройств, существенно возрастает.
На устойчивость смазок к низким температурам влияет вязкость и индекс вязкости базового масла.
Более низкая вязкость масла позволяет ему сохранять текучесть при более сильных морозах. Однако низковязкостная смазка имеет невысокую несущую способность.
Насколько изменяется вязкость масла при понижении или повышении температуры показывает индекс вязкости. Чем выше этот показатель, тем лучше масляные жидкости сохраняют свою консистенцию при понижении температуры.
Для изготовления большинства морозостойких смазок используются синтетические, а не минеральные масла. Это обусловлено тем, что при применении низковязкостных минеральных базовых масел противоизносные свойства и несущая способность смазочных материалов оказываются невысокими. В то же время высокий индекс вязкости синтетических масел позволяет пластичным смазкам работать в более широком диапазоне температур.
Нижняя граница этого диапазона, указываемая производителем в технической документации к смазкам, как правило, является усредненной оценочной величиной. На практике же материал часто выдерживает и более низкие температуры.
Многообразие методов определения нижней границы температурного диапазона приводит к неточностям в оценке ее реального значения. Так, результаты измерений по ГОСТу и по DIN или ASTM отличаются на десятки градусов.
Например, испытания одной из российских смазок показали, что по методу DIN 51805 нижняя граница ее рабочего температурного диапазона составляет -18 °С. Однако в соответствии с измерениями по ГОСТу оказалось, что материал выдерживает температуры до -40 °С.
В арматуростроении широкое распространение получили морозостойкие смазки Molykote, которые работают при очень сильных морозах (ниже -40 °С). Они изготовлены на основе полидиметилсилоксановых (ПДМС), полиальфаолефиновых (ПАО), полифенилметилсилоксановых (ПФМС) и перфторполиэфирных (ПФПЭ) масел.
Линейка пластичных смазок на основе сульфоната кальция EFELE также хорошо себя зарекомендовала для использования в трубопроводной арматуре. Многофункциональная минеральная смазка EFELE MG-221 изготовлена на базе высококачественных масел и содержит противозадирные присадки. По сравнению с другими пластичными смазками, EFELE MG-221 выдерживает значительно большие нагрузки.
Универсальная морозостойкая смазка EFELE SG-321 способна работать при максимально высоких нагрузках, когда остальные материалы не справляются с поставленными задачами. EFELE SG-321 устойчива к низким температурам до -55 °С, не разрушается на сильных морозах.
Сравнительные характеристики смазочных материалов представлены в таблице 1.
Таблица 1. Основные свойства морозостойких пластичных смазок Molykote и EFELE
Наименование |
Тип |
Кинематическая |
Диапазон |
Несущая |
Антикоррозионные |
---|---|---|---|---|---|
ПАО |
90 |
-45…+150 |
3730 |
2–3 |
|
ПАО |
35 |
-50…+140 |
2200 |
0 |
|
ПАО |
29 |
-50…+150 |
5500 |
0 |
|
ПАО |
18 |
-55…+130 |
2000 |
0–1 |
|
ПАО |
18 |
-60…+130 |
3140 |
3–4 |
|
ПДМС |
150 |
-50…+190 |
1600 |
0 |
|
ПФМС |
60 |
-65…+175 |
- |
0 |
|
ПФМС |
77 |
-73…+204 |
1200 |
2 |
|
ПФПЭ |
160 |
-65…+250 |
3330 |
4 |
|
Минеральное | 220 |
-30...+150 |
5000 | 1 | |
ПАО | 80 | -55…+150 | 6100 | 0-0 |
Высокая несущая способность и отличные противоизносные свойства делают пластичные смазки EFELE востребованными при обслуживании зубчатых передач, уплотнений, подшипников и других узлов трения в арматуре, где отмечаются максимальные нагрузки.
Материалы Molykote на базе полифенилметилсилоксановых и полидиметилсилоксановых масел обладают меньшей несущей способностью, но являются более устойчивыми к морозам (выдерживают температуры до -73 °С) и применяются для смазывания уплотнений из резины и пластика.
Смазки на базе перфторполиэфиров устойчивы к химически агрессивным средам.
Для повышения надежности и работоспособности запорных и регулирующих устройств в еще более суровых условиях производители арматурной продукции начинают активно применять антифрикционные покрытия, которые обеспечивают эффективное смазывание узлов трения при температурах до -200 °С.