Инновационные решения в смазке для нефтегазовой промышленности: перспективы антифрикционных технологий

Нефтегазовая промышленность является одной из ключевых отраслей мировой экономики, обеспечивая энергией множество других отраслей и повседневную жизнь общества в целом. Однако, работа нефтегазовых предприятий часто сопряжена с высокими нагрузками и экстремальными условиями, что требует использования высокотехнологичных решений для обеспечения надежности и эффективности оборудования. Одним из ключевых аспектов в этом контексте является применение инновационных решений в области смазки и антифрикционных технологий.

Что из себя представляет АТСП?

Однако стоит понимать, что, прибегая к традиционным пластичным смазочным материалам, решение столь трудных вопросов отнюдь не всегда возможно из-за нюансов работы с ними. Сюда входят и сложность в нанесении, и необходимость постоянно обновлять смазочные материалы после проведения каждой монтажной работы, и риск затвердевания при минусовых показателях температуры, удаление из контактной области при большой нагрузке, негативное химическое влияние неблагоприятных сред.

Но стоит учитывать, что в данный момент на рынке есть альтернативное средство, у которого нет вышеназванных изъянов. Мы говорим об антифрикционных твёрдосмазочных покрытиях (АТСП). Они представляют из себя материалы, которые содержат порошки, обладающие высокой дисперсией веществ для смазки, которые распределены в растворе, состоящим из смол и растворителей. Тех выпускают в форме суспензий, после завершения нанесения и полимеризации, на уже обработанной поверхности создаётся тонкий сухой слой смазки, который крепко сцеплён с основой. Значительно в области нефти и газа распространены покрытия из дисульфида молибдена, что является природным минералом, обладающий чётко выраженной структурой, состоящей из слоёв, которые могут легко скользить рядом друг с другом.

Покрытие, которое содержит частицы твёрдой смазки с высокой дисперсией, может заполнить маленькие неровности поверхностей деталей, подвергаемых обработке, что повышает площадь опоры и несущую способность последних.

Слой АТСП обладает внушительным сопротивлением сжатию и незначительным сопротивлением сдвигу. Именно так происходит минимизация трения, обеспечение разделения поверхностей, которые контактируют. Помимо этого, определённые марки покрытий обладают достойным антикоррозионным эффектом.

Инновационные методы обработки резьбовых соединений в трубопроводной промышленности

В поисках оптимальных решений, чтобы провести простой и быстрый монтаж, обеспечить хорошую антикоррозионную защиту для резьбовых соединений труб используют покрытие с самыми разными твёрдосмазочными материалами и связующими элементами.

Для обработки концов труб, сделанных из ниппеля используются специальные средства, которые наносятся методом распыления.

Особое внимание уделяется использованию покрытий с применением дисульфида молибдена и графита для нержавеющей стали, обеспечивающих не только защиту от коррозии, но и повышения качества монтажа.

Для труб с ниппельными концами, требующими дополнительной антикоррозионной защиты и покрытия на основе дисульфида молибдена с органическим связующим являются оптимальным выбором. Эти материалы не только обеспечивают защиту от коррозии, но и могут заменить консервационные смазки или фосфатирование.

Результаты проведённых тестов показали эффективность дисульфидмолибденового покрытия в резьбовых соединениях, особенно при совместном использовании с резьбоуплотнительной смазкой. Этот подход позволяет минимизировать износ покрытия даже при высоких нагрузках.

Вместо традиционного фосфатирования для защиты резьбовых соединений труб можно успешно применять инновационные твёрдосмазочные покрытия. Эти материалы не только обладают антикоррозионными свойствами, превосходящими результаты стандартных тестов, но и представляют собой экологически более безопасную альтернативу.

Для обработки резьбовых соединений на трубах и муфтах в промышленности часто используются специальные покрытия, которые отверждаются при высокой температуре. Например, покрытия на основе MoS2 №1005 и №1014, которые содержат PTFE (политетрафторэтилен) в сочетании с MoS2, обладают лучшей защитой от коррозии, несущей силой и стойкостью к износу по сравнению с покрытиями, отверждаемыми при низкой температуре. Но их использование ограничено нюансами процесса полимеризации, требующие, чтобы детали были нагреты до 200 °C.

Разовое нанесение подобных покрытий поможет обеспечить надежную защиту резьбовых соединений в течение множества циклов скручивания и отворачивания, что позволяет полностью избежать применения жидких смазок, фосфатирования и химико-термической обработки металла. Покрытия 1001 и 1002 применяются на ниппельных концах труб, а 1005 и 1014 — на муфтах.

В оборудовании для гидравлического разрыва пласта (ГРП) особенно важно использование антифрикционных твёрдосмазочных покрытий на деталях гидравлических муфт. Например, покрытие, на которое нанесены дисульфид молибден и политетрафторэтилен 1014, обладает высокой устойчивостью к коррозии, химическому воздействию и износу.

Эти покрытия предназначены для того, чтобы защитить изделия от хим. коррозии и изнашивания при работе с керамическим песком и жидкостью при ГРП, а также для снижения затраченных усилий при открытии и закрытии оборудования.

Использование антифрикционных твёрдосмазочных покрытий допускает использование более доступных материалов при проведении проектирования оборудования для ГРП заместо недешёвых материалов, устойчивых к кислоте.

Рассмотрим основные способы применения твёрдых смазок в области нефтегаза

В сфере нефтегазового оборудования широко применяются специальные твёрдосмазочные покрытия для увеличения срока службы и надежности работы различных узлов и деталей. Например, антифрикционные покрытия помогают улучшить работу плашечных превенторов, крепёжных элементов платформ, добывающих нефть, клапанов и датчиков давления газовых магистралей, подшипников, уплотнений, реечных передач клапанов и резьбовых соединений трубопровода.

Эти покрытия, такие как дисульфидмолибденовое покрытие №1005, наносимое на плашкодержатели превенторов, обеспечивают антикоррозионную защиту и предотвращают воздействие неблагоприятной среды, а также гарантируют бесперебойную работу оборудования в аварийных ситуациях.

Также покрытие №1014, состоящий из PTFE и MoS2, обеспечивает защиту крепёжных элементов от износа и коррозии.

Эти твёрдосмазочные покрытия также применяются с целью гарантии антикоррозионной защиты в морской среде и повышения надёжности запорно-регулирующей арматуры. Они помогают управлять трением, снижать износ и обеспечивать достойную антикоррозионную защиту в долгосрочной перспективе.

В итоге использование антифрикционных покрытий твёрдой смазки значительно упрощает процесс сборки и обслуживания нефтегазового оборудования, обеспечивая надёжность и долгий срок службы деталей при работе в агрессивных условиях.