Мурманский Б. Е., Бухман Г. Д., Мительман Μ. М., Зайцев В. А.
В последние годы в различных отраслях промышленности находят широкое применение композиции фторсодержащих поверхностно-активных веществ (ФПАВ) [1,2].
В результате обработки фторсодержащее поверхностно-активное вещество адсорбируется поверхностью и образует на ней тонкий слой толщиной 30 - 50 А, который снижает поверхностную энергию в 1000 раз (с 3000 - 5000 до 4 - 6 мН/м). Полученное покрытие обладает высокой (до 400°С) термической стабильностью и выдерживает значительные удельные нагрузки (до 300 кгс/мм2). ФПАВ используются для обработки твердых как металлических, так и неметаллических поверхностей с целью их упрочнения, придания антикоррозионных, антифрикционных свойств для увеличения ресурса и повышения надежности работы узлов и агрегатов. В зависимости от состава и концентрации растворов ФПАВ возможно придание тех или иных требуемых свойств обрабатываемым поверхностям:
снижение поверхностного натяжения, что приводит к приобретению поверхностями водо- и маслоотталкивающих свойств и исключает смачивание углеводородными маслами;
существенное повышение износостойкости режущего инструмента и технологической оснастки различного назначения;
значительное снижение коэффициента трения и момента трогания покоя, в результате чего незначительно нагруженные подшипники качения могут работать без смазки, что особенно важно при высоких температурах, ведущих к пригоранию консистентной смазки.
В течение последних 5 лет в АО Свердловэнерго выполнен комплекс исследовательских работ по опытному применению ФПАВ с целью повышения надежности работы ряда узлов турбоагрегатов и вспомогательного оборудования, в том числе: снижение протечек масла из подшипников; устранение нарушений процесса нормального теплового расширения цилиндров турбин;
повышение надежности работы механизма парораспределения.
Снижение протечек масла из подшипников.
Как показано в [3], 25% отказов турбин происходит из-за повреждений подшипников, при этом 13% повреждений опорных подшипников и 12% повреждений упорно-опорных подшипников сопровождаются течами масла, которые ведут к его потерям, повышению пожароопасности, промасливанию фундаментов и, как следствие, их повреждению и др.
На ряде станций АО ЛМЗ опробовало технологию снижения протечек масла за счет использования покрытий, обладающих олеофобными свойствами и являющихся одним из вариантов композиций фторсодержащих поверхностно-активных веществ. Применение этой технологии дало хорошие результаты.
Свердловэнерго совместно с рядом научно-исследовательских организаций провели работу по подбору состава, обладающего способностью изменять поверхностную энергию таким образом, что ранее создававшаяся на поверхности стойкая масляная пленка преобразуется в отдельные капли, которые под действием центробежной силы отрываются от поверхности в зону уплотнений, не попадая по валу за пределы подшипника. Состав содержит раствор фторсодержащих поверхностноактивных веществ на основе эпилама в специально подобранных растворителях.
Покрытие по достаточно простой технологии наносится на участки вала в зоне масляных уплотнений. Как показывает накопленный авторами опыт, для обработки всех шеек валопровода турбины типа К-500-240 достаточно 8 ч.
В ряде случаев устранение протечек эпиламирующим составом оказывается единственным эффективным мероприятием, возможным к применению в межремонтный период. Так, на одной из турбин появившуюся вскоре после пуска агрегата из капитального ремонта течь масла не удавалось устранить многократными переборками масляных уплотнений. После обработки эпиламирующим составом течь прекратилась и не наблюдается уже более 3 лет.
На турбинах типа К-300-240 ХТЗ и К-500-240 ХТЗ, имеющих встроенные подшипники ЧНД, наблюдается попадание масла в конденсат отсоса пара из уплотнений ЧНД. При этом содержание масла значительно превышает разрешенную норму 0,1 мкг/л, что приводит к большим потерям конденсата. После обработки поверхности ротора эпиламирующим раствором содержание масла в конденсате снизилось до 0,02 мкг/л, что значительно ниже нормы.
К настоящему времени в Свердловэнерго по описанной технологии для устранения протечек масла были обработаны эпиламирующим раствором роторы более 15 турбин различной мощности, а также роторы вспомогательного оборудования (дымососа и воздуходувки котла, питательных турбо- и электронасосов и др.).
