1.1.4.2. Презентация «Прокладочные, уплотнительные и смазочные материалы»

1.

Прокл адочны е,
уплотнител ь ны е и
смазочны е материал ы
Данная презентация, посвящен важным компонентам
промышленного оборудования: прокладочным,
уплотнительным и смазочным материалам. Эти элементы
играют ключевую роль в обеспечении безопасности,
эф ф ективности и долговечности технических систем в
различных отраслях промышленности.

2.

Цели презентации
Что мы рассмотрим
Для кого эта информация
Основные виды прокладочных и уплотнительных
материалов
Инженеры-проектировщики
Технические специалисты
Области применения различных материалов
Сотрудники службы эксплуатации
Характеристики и свойства набивочных
материалов
Специалисты по техническому обслуживанию
Студенты технических специальностей
Теплоизоляционные материалы и их применение
Смазочные материалы и их классификация
Специальные смазки для газовой арматуры

3.

Прокладочные и уплотнительные
материалы: общий обзор
Определение и назначение
Прокладочные и уплотнительные материалы предназначены
для создания герметичного соединения между двумя
поверхностями, предотвращения утечек жидкостей и газов, а
также защиты от внешних воздействий.
Основные требования
Должны обладать химической стойкостью, термостойкостью,
устойчивостью к деф ормации, эластичностью,
долговечностью и совместимостью с рабочей средой.
Значение в промышленности
Обеспечивают надежность оборудования, безопасность
эксплуатации, экономичность работы систем и соответствие
экологическим требованиям.

4.

Паронит: характеристики и применение
Сос тав и свойства
Области применения
Паронит — листовой прокладочный материал,
изготовленный на основе асбестового волокна,
каучука и наполнителей. Обладает высокой
устойчивостью к воздействию пара, газов,
нефтепродуктов, разбавленных кислот и щелочей.
Фланцевые соединения трубопроводов
Уплотнения в насосах и компрессорах
Теплообменные аппараты
Паровая арматура
Нефтехимическое оборудование
Энергетические установки
Температурный диапазон применения: от -50°C до
+450°C. Предел прочности при растяжении: 5-10
МПа.

5.

Марки паронита и их специф ика
ПМБ (маслобензостойкий)
Для работы в среде бензина, керосина, масел.
Рабочие температуры: от -40°C до +350°C.
Применяется в автомобильной и
нефтеперерабатывающей промышленности.
ПОН (общего назначения)
Универсальное применение при невысоких давлениях.
Рабочие температуры: от -50°C до +450°C. Широко
используется в энергетике и коммунальном хозяйстве.
ПК (кислотостойкий)
Устойчив к воздействию кислот, щелочей. Рабочие
температуры: от -50°C до +450°C. Основная сфера
применения — химическая промышленность.

6.

Клингерит: особенности и применение
Что такое клингерит
Основные преимущества
Клингерит — это композитный уплотнительный
материал, состоящий из армирующих волокон,
каучуков и наполнителей. Отличается от паронита
улучшенными техническими характеристиками,
особенно при работе с высокими давлениями.
Высокая термостойкость (до +500°C)
Устойчивость к циклическим нагрузкам
Повышенная прочность на сжатие
Улучшенная герметичность соединений
Возможность многократного использования
Устойчивость к агрессивным средам
Имеет повышенную прочность на разрыв (до 1 5 МПа)
и повышенную эластичность, что обеспечивает
лучшую герметизацию соединений.

7.

Области применения клингерита
Химическая промышленность
Используется в оборудовании для производства и транспортировки агрессивных химических веществ, где
требуется высокая стойкость к коррозии и химическому воздействию.
Нефтепереработка
Применяется в нефтеперерабатывающих установках, трубопроводах для нефтепродуктов, насосном
оборудовании, где присутствуют высокие температуры и давления.
Энергетические установки
Широко используется в паровых котлах, турбинах, теплообменниках и другом энергетическом оборудовании,
работающем при экстремальных температурах.

8.

Асбестовы е материал ы
Характерис тики асбеста
Формы применения
Асбест — природный минерал с волокнистой
структурой, обладающий уникальными свойствами:
высокая термостойкость (до +800°C), химическая
инертность, низкая теплопроводность, высокая
прочность на разрыв и отличные диэлектрические
свойства.
Асбестовый картон и шнур для теплоизоляции
Асбестовая ткань для защитной одежды
Асбестовый наполнитель в композитных
материалах
Набивки и прокладки для высокотемпературных
соединений
Асбестоцементные изделия для строительства
Внимание: В настоящее время использование
асбеста ограничено из-за его канцерогенных свойств.
Во многих странах асбест запрещен или строго
регламентирован.

9.

Фибра: свойства и применение
Что такое ф ибра
Фибра — это прессованный материал из целлюлозы,
обработанной растворами солей цинка и алюминия.
Обладает высокой механической прочностью, гибкостью и
электроизоляционными свойствами.
Основны е характеристики
Температурный диапазон: от -60°C до +120°C. Устойчивость
к воде: ограниченная (набухает при длительном контакте с
водой). Химическая стойкость: хорошая к маслам,
растворителям, слабым кислотам и щелочам.
Применение в промы шленности
Используется для изготовления прокладок в соединениях с
невысокими давлениями, электроизоляционных деталей,
элементов приводов, износостойких втулок и в качестве
конструкционного материала в машиностроении.

10.

Резиновые прокладочные материалы
Типы резиновых материалов
Характеристики и применение
Натуральный каучук (NR): высокая эластичность
Бутадиен-нитрильный каучук (NBR):
маслобензостойкость
Этилен-пропиленовый каучук (EPDM):
озоностойкость
Резиновые прокладки обеспечивают отличную
герметичность и компенсацию неровностей
соединяемых поверхностей. Они незаменимы в
условиях, где требуется эластичность и стойкость к
вибрациям.
Фторкаучук (FKM/Viton): химическая стойкость
Силиконовый каучук (VMQ): широкий
температурный диапазон
Температурный диапазон зависит от типа резины: от
-60°C до +315°C (для силиконов и фторкаучуков).
Используются в автомобильной, пищевой,
фармацевтической и других отраслях
промышленности.

11.

Сравнение основны х прокл адочны х материалов
Материал
Температурный
диапазон, °C
Давление, МПа
Химическая
стойкость
Эластичность
Паронит
-50...+450
до 4
Средняя
Низкая
Клингерит
-40...+500
до 10
Высокая
Средняя
Фибра
-60...+120
до 2
Ограниченная
Средняя
EPDM резина
-50...+150
до 1,6
К кислотам и
щелочам
Высокая
Фторкаучук (Viton)
-20...+250
до 2
Очень высокая
Высокая
Силикон
-60...+315
до 1
Средняя
Очень высокая

12.

Рекомендуемые области применения прокладочных материалов
Высокотемпературные соединения
Для соединений с температурами выше 200°C рекомендуются: графитовые листы,
паронит марок ПОН и ПК, клингерит высоких марок. Обеспечивают стабильность формы и
размеров при высоких температурах.
Агрессивные химические среды
Для контакта с кислотами, щелочами и растворителями оптимальны: PTFE (фторопласт),
FKM (Viton), кислотостойкий паронит ПК. Обладают высокой химической инертностью и
устойчивостью к коррозии.
Системы водоснабжения
Для питьевой воды используются: EPDM резина, безасбестовые волокнистые материалы,
фибра. Данные материалы безопасны для питьевой воды и устойчивы к биологическим
воздействиям.

13.

Критерии вы бора прокл адочного
материал а
Анал из рабочей среды
Определение физико-химических свойств рабочей среды:
состав, агрессивность, содержание твердых частиц. Учет
возможных изменений состава среды при эксплуатации.
Оценка рабочих параметров
Учет диапазона рабочих температур, давления, циклических
нагрузок, вибраций и других механических воздействий.
Определение пиковых значений параметров.
Конструктив ны е особенности
Анализ геометрии соединения, требований к размерам
прокладки, допустимой деф ормации, особенностей
монтажа и демонтажа, частоты обслуживания.
Экономическая оценка
Соотношение стоимости материала, срока службы,
затрат на монтаж и обслуживание. Учет возможных
последствий отказа уплотнения и стоимости простоя
оборудования.

14.

Набивочные материалы: определение и назначение
Что такое набивочные материалы
Основные функции
Набивочные материалы — это уплотнители в ф орме
шнуров, колец или лент, используемые для
герметизации подвижных соединений (валы, штоки).
В отличие от прокладок, они уплотняют
динамические соединения, где присутствует
относительное перемещение деталей.
Герметизация вращающихся валов
Уплотнение возвратно-поступательных штоков
Предотвращение утечек через сальниковые узлы
Минимизация трения между подвижными частями
Отвод тепла из зоны контакта
Защита оборудования от внешних загрязнений
Основной принцип работы набивки — создание
контролируемого сопротивления движению с
минимальной утечкой рабочей среды.

15.

Виды набивочных материалов
Волокнистые набивки
Изготавливаются из
натуральных (хлопок, лен) или
синтетических (PTFE,
арамидные, углеродные)
волокон. Могут пропитываться
различными составами для
улучшения свойств.
Применяются при умеренных
скоростях и давлениях.
Металлические набивки
Изготавливаются из
металлической проволоки
(медной, алюминиевой,
свинцовой) или фольги.
Обеспечивают высокую
теплопроводность и прочность.
Применяются в экстремальных
условиях высоких температур и
давлений.
Графитовые набивки
Производятся из чистого
граф ита или в комбинации с
другими материалами.
Обладают высокой
термостойкостью (до 650°C),
самосмазывающимися
свойствами. Используются в
высокотемпературных и
агрессивных средах.

16.

Комбинированны е набивочны е материал ы
Структ ура комбинированны х набивок
Преимущества и применение
Комбинированные набивки объединяют
преимущества различных материалов. Типичная
конструкция включает:
Комбинированные набивки обеспечивают
улучшенные эксплуатационные характеристики:
Сердечник из гибкого, но прочного материала
Увеличенный срок службы (до 2-3 раз)
Промежуточный слой из самосмазывающегося
компонента
Сниженное трение и износ вала
Внешнюю оболочку из износостойкого материала
Работа в широком диапазоне температур и
давлений
Устойчивость к различным средам
Универсальность применения
Пропитку для снижения трения и улучшения
герметичности

17.

Области применения набивочных материалов
Насосное оборудование
Центробежные, поршневые и
шестеренчатые насосы для воды,
неф тепродуктов, химических
веществ и других жидкостей.
Требуются набивки с низким
коэф ф ициентом трения и
хорошей теплопроводностью.
Компрессорное оборудование
Поршневые и центробежные
компрессоры для газов и воздуха.
Необходимы набивки с низкой
газопроницаемостью и
способностью работать в сухих
условиях.
Запорная арматура
Клапаны, задвижки и вентили для
регулирования потока газов и
жидкостей. Необходимы набивки,
устойчивые к высоким давлениям
и переменным нагрузкам.
Перемешивающие устройства
Миксеры, смесители и реакторы в
химической и пищевой
промышленности. Требуются
набивки, совместимые с
продуктами и устойчивые к
абразивному износу.

18.

Рекомендации по в ы бору набивочны х материалов
В ы сокие скорости
Для оборудования с высокими скоростями вращения (>10 м/ с) рекомендуются PTFE набивки и
графитовые набивки со специальными смазками. Они обеспечивают низкое трение и хороший
теплоотвод.
В ы сокие температ уры
При температурах выше 250°C оптимальны графитовые набивки, набивки из
углеродных волокон и металлические набивки. Они сохраняют свои свойства и не
разлагаются при высоких температурах.
В ы сокие давления
Для давлений выше 20 МПа рекомендуются комбинированные
набивки с металлическим сердечником или армированные набивки с
высокой объемной плотностью и прочностью.
Агрессив ны е среды
Для работы с кислотами, щелочами и окислителями
подходят набивки из PTFE, графита высокой чистоты и
специальных сплавов, устойчивых к коррозии.

19.

Теплоизоляционные материалы: определение и
классификация
Определение
Классификация по происхождению
Теплоизоляционные материалы — это вещества с
низкой теплопроводностью, предназначенные для
уменьшения теплопередачи между объектами.
Основная ф ункция — снижение потерь тепла или
защита от перегрева.
Неорганические: минеральная вата,
стекловолокно, пеностекло, керамические
материалы, вермикулит
Органические: пенополистирол, пенополиуретан,
пенополиэтилен, пробка, древесноволокнистые
плиты
Комбинированны е: материалы с многослойной
структурой, сочетающие органические и
неорганические компоненты
Ключевой характеристикой является коэф ф ициент
теплопроводности (λ), измеряемый в Вт/(м·К). Чем
ниже этот показатель, тем лучше
теплоизоляционные свойства материала.

20.

Основные виды теплоизоляционных
материалов
Минеральная вата
Производится из расплава горных пород, шлака или стекла.
Имеет волокнистую структуру с множеством воздушных
полостей. Коэффициент теплопроводности: 0,032-0,048
Вт/ (м·К). Рабочие температуры: от -180°C до +700°C.
Негорючий материал с хорошими звукоизоляционными
свойствами.
Пенополистирол (ППС)
Легкий полимерный материал с закрытой ячеистой
структурой. Коэффициент теплопроводности: 0,030-0,044
Вт/ (м·К). Рабочие температуры: от -180°C до +80°C. Низкое
водопоглощение, но горюч и неустойчив к органическим
растворителям.
Пенополиуретан (ППУ)
Полимерный материал с закрытыми ячейками. Коэффициент
теплопроводности: 0,019-0,035 Вт/ (м·К). Рабочие
температуры: от -200°C до +150°C. Высокая адгезия к
различным поверхностям, низкое водопоглощение, но имеет
ограниченную устойчивость к УФ-излучению.

21.

Специальные теплоизоляционные материалы
Аэрогель
Вакуумные панели
Керамические волокна
Сверхлегкий материал с
наночастицами и порами размером
1-100 нм. Коэфф ициент
теплопроводности: 0,01 3-0,01 8
Вт/(м·К). Рабочие температуры: от 200°C до +650°C. Обладает
рекордно низкой
теплопроводностью среди твердых
материалов.
Состоят из микропористого
наполнителя в герметичной
оболочке с вакуумом внутри.
Коэфф ициент теплопроводности:
0,004-0,008 Вт/(м·К). Рабочие
температуры: от -50°C до +90°C.
Обеспечивают высочайшую
теплоизоляцию при минимальной
толщине.
Изготавливаются из
алюмосиликатных соединений.
Коэфф ициент теплопроводности:
0,035-0,070 Вт/(м·К). Рабочие
температуры: от -40°C до +1600°C.
Используются в условиях
экстремально высоких температур.

22.

Теплоизол яционны е издел ия дл я промы шленного
применения
Формы в ы пуска теплоизол яционны х издел ий
Специал ь ны е эл ементы
Маты и рулоны : гибкие изделия для изоляции
поверхностей большой площади
Для промышленных объектов производятся
специализированные изделия:
Плиты и блоки: жесткие изделия для изоляции
плоских поверхностей
Цилиндры и полуцилиндры : ф ормованные
изделия для изоляции трубопроводов
Теплоизоляционные отводы для изоляции
трубных изгибов
Фасонные изделия для арматуры и фланцев
Шнуры и жгуты : для уплотнения щелей и стыков
Засы пная изоляция: сыпучие материалы для
заполнения пустот
Съемные теплоизоляционные чехлы для
оборудования, требующего периодического
обслуживания
Напы ляемая изоляция: нанесение изоляции
непосредственно на поверхность
Теплоизоляционные боксы для КИП и запорной
арматуры
Противопожарные вставки и барьеры

23.

Области применения теплоизоляционных материалов в
промышленности
Трубопроводы
Изоляция паропроводов,
нефтепроводов, газопроводов,
систем отопления и
холодоснабжения. Снижает
тепловые потери, предотвращает
образование конденсата, защищает
от замерзания и обеспечивает
безопасность персонала.
Энергетические установки
Теплоизоляция котлов, турбин,
дымоходов, воздуховодов. Повышает
КПД установок, снижает выбросы
тепла в окружающую среду,
увеличивает энергоэфф ективность.
Емкости и резервуары
Теплоизоляция нефтехранилищ,
газгольдеров, химических
резервуаров, водонапорных башен.
Поддерживает требуемую
температуру содержимого, снижает
энергозатраты на
подогрев/охлаждение.
Технологическое оборудование
Изоляция реакторов, печей,
сушильных камер, теплообменников,
дистилляционных колонн.
Обеспечивает оптимальные
температурные режимы
технологических процессов.

24.

Критерии вы бора теплоизол яционны х
материалов
Температ урны й режим
Диапазон рабочих температур изолируемого объекта.
Максимальные и минимальные значения, циклические
изменения. Термостойкость материала должна
соответствовать максимальной рабочей температуре с
запасом.
Услов ия эксплуатации
Влажность окружающей среды, воздействие химических
веществ, УФ-излучения, механических нагрузок. Для
влажных помещений выбирают материалы с низким
водопоглощением и паропроницаемостью.
Пожарная безопасность
Требования по горючести, воспламеняемости,
дымообразованию и токсичности. В помещениях с
повышенными требованиями к пожарной безопасности
применяют негорючие материалы (НГ, Г1).
Экономическая эф ф ектив ность
Соотношение стоимости материала, монтажа,
эксплуатации и срока службы. Расчет окупаемости с
учетом снижения энергозатрат при применении
теплоизоляции.

25.

Смазочные материалы: определение и
классификация
Определение
Классификация
Смазочные материалы — это вещества, вводимые
между трущимися поверхностями для снижения
трения и износа. Они образуют разделительную
пленку, предотвращающую непосредственный
контакт поверхностей, и выполняют ряд
дополнительных функций.
По агрегатному состоянию:
Основные функции смазочных материалов:
Снижение трения и износа
Отвод тепла из зоны контакта
Защита от коррозии
Удаление продуктов износа
Уплотнение зазоров
Жидкие (масла)
Пластичные (консистентные смазки)
Твердые смазочные материалы
Газообразные смазочные среды
По происхождению:
Минеральные (нефтяные)
Синтетические
Полусинтетические
Растительные и животные

26.

Жидкие смазочны е материал ы
(масл а)
Моторны е масл а
Предназначены для смазывания двигателей внутреннего
сгорания. Содержат присадки, улучшающие моющие,
диспергирующие, антиокислительные свойства.
Классиф ицируются по вязкости (SAE ) и эксплуатационным
свойствам (API, ACEA).
Трансмиссионны е масл а
Используются в коробках передач, редукторах,
диф ф еренциалах. Обладают высокими противозадирными и
противоизносными свойствами. Классиф ицируются по
вязкости и эксплуатационным свойствам (API GL -1 - GL-6).
Индустриальны е масл а
Применяются в промышленном оборудовании: станках,
гидравлических системах, компрессорах, турбинах.
Разделяются на группы по назначению: гидравлические,
компрессорные, турбинные, цилиндровые и др.

27.

Специальные типы жидких смазочных материалов
Гидравлические масла
Компрессорные масла
Используются в гидравлических системах для
передачи усилия. Ключевые свойства:
Применяются в воздушных, газовых и холодильных
компрессорах. Особенности:
Высокий индекс вязкости (малое изменение
вязкости при изменении температуры)
Высокая термоокислительная стабильность
Хорошие деэмульгирующие свойства (отделение
воды)
Низкая склонность к образованию отложений
Совместимость с уплотнительными материалами
Хорошая деаэрационная способность (выделение
воздуха)
Антиокислительная стабильность
Для холодильных компрессоров — совместимость
с хладагентами
Классифицируются по IS O VG (вязкость) и
эксплуатационным свойствам (DIN, IS O, ASTM).
Выбираются в зависимости от типа компрессора,
условий эксплуатации и вида сжимаемого газа.

28.

Синтетические масла: преимущества и
области применения
Типы синтетических базовых масел
Основные типы синтетических базовых масел включают
полиальфаолефины (ПАО), полиалкиленгликоли (ПАГ),
сложные эфиры (диэфиры и полиэфиры), силиконовые
жидкости и перфторполиэфиры (ПФПЭ). Каждый тип имеет
уникальные свойства и области применения.
Преимущества синтетических масел
Синтетические масла обладают расширенным
температурным диапазоном применения (от -60°C до
+250°C), повышенной окислительной стабильностью,
улучшенными вязкостно-температурными характеристиками,
увеличенным сроком службы (в 2-5 раз дольше
минеральных) и лучшей совместимостью с современными
конструкционными
материалами.
Области применения
Синтетические масла используются в экстремальных
условиях эксплуатации: при очень высоких или низких
температурах, при контакте с агрессивными средами, при
высоких нагрузках и скоростях, в условиях вакуума, а также в
оборудовании, требующем длительных интервалов замены
масла.

29.

Пластичны е (консистентны е) смазки
Состав и структ ура
Кл ас сиф икация и маркиров ка
Пластичные смазки представляют собой коллоидные
системы, состоящие из:
Пластичные смазки классифицируются по:
Дисперсионной среды (70-90%) — базовое
масло (минеральное или синтетическое)
Загустителя (5-20%) — мыла металлов,
органические или неорганические соединения
Присадок (0,5-10%) — антиокислительные,
противоизносные, антикоррозионные и др.
Загуститель образует трехмерную структурную сетку,
удерживающую масло и придающую смазке
пластичность.
Типу загустителя: кальциевые, литиевые,
натриевые, комплексные, бентонитовые,
полимочевинные
Консистенции (NLGI): от 000 (полужидкие) до 6
(твердые)
Назначению: антифрикционные, защитные,
уплотнительные, специальные
В России используется буквенно-цифровая
маркировка согласно ГОСТ: ЦИАТИМ-201, ЛИТОЛ-24,
СОЛИДОЛ Ж и др.

30.

Основ ны е типы пл астичны х смазок
Литиев ы е смазки
Компл ексны е смазки
Специальны е смазки
Наиболее универсальные смазки на
основе литиевых мыл. Рабочие
температуры: от -30°C до +120°C.
Обладают высокой водостойкостью,
механической стабильностью и
хорошими антикоррозионными
свойствами. Пример: ЛИТОЛ-24,
широко применяемый в подшипниках
качения и скольжения.
Смазки на основе комплексных мыл
(литиевых, кальциевых,
алюминиевых). Рабочие
температуры: от -30°C до +160°C
(некоторые до +200°C).
Характеризуются высокой
термостойкостью, хорошей адгезией
и стойкостью к вымыванию.
Используются в высоконагруженных
узлах при высоких температурах.
Смазки с неорганическими
загустителями (силикагель, бентонит)
или специальными наполнителями
(PTFE, графит, дисульфид
молибдена). Рабочие температуры:
от -60°C до +300°C. Применяются в
экстремальных условиях: вакуум,
радиация, агрессивные среды,
сверхвысокие и сверхнизкие
температуры.

31.

Тверды е смазочны е материал ы
Графит
Одна из аллотропных модификаций
углерода с слоистой структурой.
Рабочие температуры: от -200°C до
+600°C. Коэффициент трения: 0,10,2. Обладает высокой
термостойкостью и
электропроводностью. Эффективен
при наличии влаги в окружающей
среде.
Нитрид бора (BN)
Неорганическое соединение с
гексагональной структурой
(подобной графиту). Рабочие
температуры: от -200°C до +900°C.
Коэффициент трения: 0,15-0,25.
Обладает высокой термостойкостью
и химической инертностью.
Эффективен в окислительных
средах.
Дисульфид мол ибдена (MoS ₂)
Неорганическое соединение с
слоистой структурой. Рабочие
температуры: от -180°C до +400°C.
Коэффициент трения: 0,03-0,06.
Сохраняет смазывающие свойства в
вакууме и при высоких нагрузках.
Широко используется в
аэрокосмической отрасли.
Пол итетрафторэтилен (PTF E )
Фторсодержащий полимер с низким
коэффициентом трения. Рабочие
температуры: от -200°C до +260°C.
Коэффициент трения: 0,05-0,1.
Химически инертен, не смачивается
водой и маслами. Применяется в
химически агрессивных средах.

32.

Ф ормы применения тверды х смазочны х материалов
Сух ие порошки и аэрозол и
Антиф рикционны е покры тия
Самосмазы вающиеся материал ы
Применяются в виде распыляемых
суспензий или сухих порошков.
Образуют тонкий смазочный слой на
поверхности. Используются для
труднодоступных мест или когда
недопустимо присутствие жидкой
фазы. Наносятся методом
напыления, втирания или
электростатическим способом.
Тонкослойные покрытия на основе
твердых смазочных материалов с
полимерным или неорганическим
связующим. Толщина покрытия: 5-30
мкм. Наносятся методами
окрашивания, погружения или
распыления с последующей
термообработкой для
полимеризации связующего.
Композиционные материалы с
включениями твердых смазок в
металлической или полимерной
матрице. Обеспечивают постоянное
смазывание при работе за счет
выделения смазочного материала из
пор или включений. Используются
для изготовления подшипников
скольжения, втулок, направляющих.

33.

Обл асти применения тверды х
смазочны х материалов
Экстремальны е температ уры
Твердые смазки применяются в условиях, где жидкие и
пластичные смазки неэф ф ективны: в печах термообработки,
сушильных камерах, холодильном оборудовании, криогенной
технике. Они сохраняют работоспособность при
температурах от -250°C до +1100°C (в зависимости от типа).
В акуум и радиация
В условиях вакуума, где недопустимо испарение
компонентов смазки, и при воздействии радиации,
вызывающей разложение органических соединений,
используются неорганические твердые смазки: MoS ₂, WS ₂,
граф ит. Применяются в космической технике, ядерной
энергетике, вакуумном оборудовании.
Чисты е производства
В пищевой, ф армацевтической, электронной
промышленности, где недопустимо загрязнение продукции,
используются твердые смазки, не образующие пыли и не
мигрирующие в продукт. Часто применяются PTFE,
ультрадисперсные порошки и специальные покрытия,
сертиф ицированные для пищевого контакта.

34.

Присадки к смазочным материалам
Назначение присадок
Основные типы присадок
Присадки — это химические соединения,
добавляемые к базовым маслам для улучшения их
эксплуатационных свойств. Они позволяют:
Антиокислительные: замедляют окисление
масла
Противоизносные и противозадирные: снижают
износ и предотвращают заедание
Моющие и диспергирующие: предотвращают
образование отложений
Антикоррозионные: защищают металлические
поверхности
Вязкостные (модификаторы вязкости):
улучшают вязкостно-температурные свойства
Антипенные: предотвращают пенообразование
Депрессорные: снижают температуру
застывания
Придать новые свойства базовому маслу
Усилить имеющиеся положительные свойства
Подавить нежелательные свойства
Замедлить процессы старения и деградации
Современные смазочные материалы содержат от 5
до 25% присадок различного назначения.

35.

Мех анизм действ ия прис адок к смазочны м материал ам
Адсорбционны й мех анизм
Химический мех анизм
Молекулы присадки адсорбируются на металлической
поверхности, образуя защитную пленку. Эта пленка
препятствует непосредственному контакту
металлических поверхностей и их взаимодействию с
агрессивными компонентами среды. Пример:
противоизносные присадки на основе
цинкдиалкилдитиофосфатов (ZDDP).
Присадки вступают в химическую реакцию с
металлической поверхностью или агрессивными
компонентами среды. В результате образуются новые
соединения с улучшенными свойствами. Пример:
противозадирные присадки, образующие сульфиды и
фосфиды металлов при высоких температурах.
Нейтрал изующий мех анизм
Полимерны й мех анизм
Присадки нейтрализуют кислые продукты окисления
масла и предотвращают коррозию металлических
поверхностей. Пример: щелочные детергенты на
основе сульфонатов, фенолятов и салицилатов
щелочноземельных металлов.
Полимерные присадки изменяют физические свойства
масла. При низких температурах они свернуты в клубок
и мало влияют на вязкость. При высоких температурах
молекулы разворачиваются и увеличивают вязкость.
Пример: модификаторы вязкости на основе
полиметакрилатов.

36.

Эксплуатационные свойства смазочных материалов
Вязкостно-температурные
свойства
Антифрикционные и
противоизносные свойства
Стабильность против
окисления
Вязкость — важнейшая
характеристика,
определяющая несущую
способность масляного слоя и
легкость прокачивания масла.
Для смазочных материалов
важны: кинематическая
вязкость при 40°C и 100°C,
индекс вязкости
(характеризует изменение
вязкости при изменении
температуры), температура
застывания и текучести при
низких температурах.
Определяют способность
смазочного материала
снижать трение и износ
трущихся поверхностей.
Оцениваются по
коэфф ициенту трения,
нагрузке сваривания,
диаметру пятна износа и
другим показателям,
определяемым на
специальных трибологических
стендах. Зависят от
химического состава базового
масла и наличия
противоизносных присадок.
Характеризует способность
смазочного материала
сохранять свои свойства при
длительном воздействии
высоких температур и
контакте с кислородом
воздуха. Оценивается по
индукционному периоду
окисления, кислотному числу,
содержанию нерастворимых
веществ. В ажна для
определения срока службы
масла в эксплуатации.

37.

Методы испы таний смазочны х материалов
Физико-х имические испы тания
Определение базовых показателей: плотности,
вязкости, температуры вспышки и застывания,
кислотного и щелочного числа, содержания воды
и механических примесей. Проводятся с
использованием стандартных методик (ГОСТ,
ASTM, DIN, ISO) в лабораторных условиях.
1
2
Трибологические испы тания
Стендов ы е испы тания
3
Испытания на специализированных стендах,
имитирующих реальные условия работы узлов
трения. Например, стенды для испытания
моторных масел (последовательность Sequence),
трансмиссионных масел, гидравлических
жидкостей. Позволяют оценить
работоспособность смазочного материала в
конкретном узле.
Оценка антифрикционных и противоизносных
свойств на специальных машинах трения:
четырехшариковой машине, машине трения
Тимкена, стенде Алмена-Виланда. Определяются
показатели: нагрузка сваривания, индекс задира,
диаметр пятна износа, коэффициент трения.
4
Эксплуатационны е испы тания
Проводятся в реальных условиях эксплуатации на
действующем оборудовании. Включают
периодический отбор проб масла для анализа,
наблюдение за состоянием оборудования,
оценку скорости накопления отложений.
Являются наиболее достоверными, но наиболее
длительными и дорогостоящими.

38.

Специальные смазки для газовой арматуры
Особенности применения
Требования к смазкам
Газовая арматура требует специальных смазок из-за
особых условий работы:
Специальные смазки для газовой арматуры должны
соответствовать ряду требований:
Устойчивость к воздействию газовых сред
Хорошая адгезия к металлическим поверхностям
Герметизирующие свойства
Длительные периоды неподвижности с
последующим срабатыванием
Стабильность при длительном хранении
Широкий диапазон рабочих температур (от -60°C
до +80°C)
Устойчивость к вымыванию конденсатом
Совместимость с уплотнительными материалами
Высокие требования к безопасности
Отсутствие токсичности
Контакт с углеводородными газами,
вызывающими набухание обычных смазок
Необходимость обеспечения герметичности
затвора

39.

Типы смазок дл я газовой армат уры
1
Кремнийорганические
(сил иконов ы е) смазки
Основа:
полидиметилсилоксановые
жидкости с загустителями.
Рабочие температуры: от 60°C до +200°C. Обладают
высокой газо- и
водостойкостью,
химической инертностью, не
растворяются в
углеводородах. Пример:
ЦИАТИМ-221, ПФМС-4С.
Применяются для кранов,
вентилей и регуляторов в
газораспределительных
системах.
2
Фторсодержащие смазки
Основа: перфторполиэфиры
с загустителями. Рабочие
температуры: от -60°C до
+250°C. Отличаются
исключительной химической
стойкостью, инертностью к
любым газам,
негорючестью. Пример:
Krytox GPL 205, Fomblin RT
15. Используются в
кислородной арматуре и
арматуре для агрессивных
газов.
3
Специал ьны е
углеводородны е смазки
Основа: высокоочищенные
минеральные масла с
комплексом присадок и
наполнителей. Рабочие
температуры: от -50°C до
+150°C. Содержат PTFE,
графит или MoS₂ для
улучшения
антифрикционных свойств.
Пример: ГС-1, ВНИИ НП-283.
Применяются для шаровых
кранов и задвижек
магистральных
газопроводов.

40.

Герметизирующие смазки для газовой арматуры
Особенности герметизирующих смазок
Применение герметизирующих смазок
Герметизирующие смазки для газовой арматуры
отличаются от обычных смазок:
Основные области применения:
Повышенной адгезией к металлическим
поверхностям
Способностью заполнять микронеровности и
создавать барьер для газа
Тиксотропностью (разжижаются при сдвиговых
нагрузках и восстанавливают структуру в покое)
Отсутствием вымывания под действием давления
газа
Высокой стойкостью к экструзии через зазоры
Устранение утечек в действующих газопроводах
Проф илактическая обработка резьбовых
соединений
Герметизация пробковых кранов и шаровых
затворов
Защита фланцевых соединений от коррозии
Консервация трубопроводной арматуры
Способы нанесения: шприцевание через
специальные ф итинги, ручное нанесение при
монтаже или ремонте.

41.

Смазки дл я газовой армат уры : специф ика применения
Подготов ка поверхности
1
Перед нанесением смазки поверхности арматуры
должны быть тщательно очищены от старой
смазки, загрязнений, продуктов коррозии.
Очистка проводится механическим способом с
последующим обезжириванием растворителями,
совместимыми с материалом уплотнений
(обычно изопропиловый спирт).
2
Проверка работоспособности
3
После смазывания арматура несколько раз
приводится в действие для распределения
смазки по всей рабочей поверхности. Затем
проверяется легкость хода и герметичность
затвора. При необходимости проводится
дополнительное смазывание проблемных
участков.
4
Нанесение смазки
Смазка наносится тонким равномерным слоем на
рабочие поверхности. Для труднодоступных мест
используются специальные шприцы или шприцпрессы. Важно избегать чрезмерного количества
смазки, которое может привести к её
выдавливанию в газовый поток и загрязнению
системы.
Периодическое обслуживание
В процессе эксплуатации газовой арматуры
необходимо периодически проверять состояние
смазки и при необходимости проводить
повторное смазывание. Периодичность зависит
от условий эксплуатации, но обычно составляет
от 6 месяцев до 2 лет.

42.

В ы бор смазочны х материалов дл я газовой армат уры
Температ урны й режим
Для низкотемпературных условий (ниже -40°C) выбирают силиконовые или фторсодержащие
смазки. При умеренных температурах (-40°C до +80°C) подходят специальные углеводородные
смазки. Для высокотемпературных условий (выше +80°C) рекомендуются комплексные литиевые
или перфторполиэфирные смазки.
Состав транспортируемого газа
Для природного газа с высоким содержанием сероводорода или углекислого газа
выбирают смазки с антикоррозионными добавками. При наличии в газе агрессивных
2
примесей предпочтительны химически инертные фторсодержащие смазки. Для
чистого метана подходят стандартные газовые смазки.
Тип армат уры
Для шаровых кранов используют пластичные смазки с PTFE. Для
пробковых кранов — густые смазки с высокой адгезией. Для
сальниковых узлов задвижек подходят графитсодержащие смазки.
Для резьбовых соединений применяют специальные резьбовые
герметики-смазки.
Частота обслуживания
При возможности частого обслуживания допустимо
использование обычных газовых смазок. Для
труднодоступной арматуры или арматуры с
длительным сроком службы без обслуживания
выбирают долговечные комплексные или
фторсодержащие смазки с увеличенным ресурсом.

43.

Смазки для кислородной арматуры
Особые требования
Рекомендуемые смазки
Смазки для кислородной арматуры должны
соответствовать особым требованиям безопасности:
Для кислородной арматуры допускается использование
только специальных кислородостойких смазок:
Абсолютная негорючесть и невзрывоопасность в
контакте с кислородом
Отсутствие самовоспламенения при высоких
давлениях кислорода
Стабильность при контакте с чистым кислородом
Отсутствие токсичности продуктов разложения
Сохранение смазывающих свойств в присутствии
кислорода
ВНИИ НП-282: фторсодержащая смазка для
кислородного оборудования, работающего при
температуре от -30°C до +150°C и давлении
кислорода до 20 МПа
Fomblin PFPE: перфторполиэфирные смазки для
экстремальных условий, работающие при давлении
кислорода до 35 МПа
Krytox 240 AC: специальная кислородная смазка для
применения при температурах от -40°C до +260°C
Важно: Категорически запрещено использование
углеводородных смазок в кислородной арматуре!

44.

Экол огические аспекты смазочны х материалов
Б иоразл агаемы е смазки
Смазочные материалы на основе
растительных масел (рапсового,
соевого, пальмового) и синтетических
эфиров, способные к биологическому
разложению в окружающей среде.
Период разложения: 7-30 дней
(против 1-5 лет для минеральных
масел). Имеют сниженную
экотоксичность и хорошую
совместимость с живыми
организмами.
Экологическая сертиф икация
Существуют международные
экологические стандарты для
смазочных материалов: EU Ecolabel,
Blue Angel, USDA BioPreferred, Nordic
S wan. Сертиф ицированные продукты
имеют преимущества при
использовании в экологически
чувствительных зонах и "зеленом"
строительстве.
Регенерация и утил изация
Современные технологии позволяют
регенерировать до 70% отработанных
масел с восстановлением их свойств.
Не подлежащие регенерации масла
утилизируются как вторичное топливо
или сырье для нефтехимии. В ажно:
отработанные масла запрещено
сбрасывать в почву или водоемы!
Снижение токсичности
Современные смазочные материалы
разрабатываются с учетом
экологических требований:
исключение тяжелых металлов, хлора,
серы, ароматических соединений.
Разрабатываются присадки с низкой
токсичностью и высокой
биоразлагаемостью на основе
природных соединений.

45.

Нов ы е разработки в обл асти смазочны х материалов
Наноразмерны е добав ки
Ионны е жидкости
"Умны е" смазочны е материал ы
Использование наночастиц
металлов, оксидов, нитридов и
углеродных наноструктур
(фуллеренов, нанотрубок) в качестве
модификаторов трения. Размер
частиц: 1-100 нм. Механизм действия:
заполнение микронеровностей,
формирование защитных пленок,
эффект "наношариков".
Обеспечивают снижение трения на
20-50% и износа в 2-3 раза.
Органические соли с температурой
плавления ниже 100°C,
используемые как базовые жидкости
или присадки. Свойства:
негорючесть, термостабильность,
низкое давление паров, высокая
полярность. Формируют прочные
адсорбционные слои на
металлических поверхностях.
Применяются в экстремальных
условиях и миниатюрных механизмах.
Смазки, изменяющие свои свойства в
ответ на внешние воздействия:
температуру, давление,
электрическое поле, pH среды.
Содержат полимеры с обратимыми
фазовыми переходами,
магнитореологические жидкости,
термотропные добавки. Позволяют
адаптировать смазочные свойства к
изменяющимся условиям работы в
реальном времени.

46.

Совместимость прокладочных и смазочных материалов
Проблемы несовместимости
Рекомендации по обеспечению совместимости
Взаимодействие между прокладочными и смазочными
материалами может приводить к нежелательным
эфф ектам:
Фторкаучуковы е уплотнения (FKM/Viton):
совместимы с большинством минеральных и
синтетических масел, включая смазки для газовой
арматуры
Нитриль ны е каучуки (NB R ): совместимы с
минеральными маслами, но могут разрушаться
синтетическими эфирами и силиконовыми смазками
E P DM резина: несовместима с минеральными
маслами и большинством синтетических масел, но
устойчива к гликолям и силиконам
Паронит и фибра: перед применением требуют
проверки на совместимость с конкретным типом
смазки
PTF E (фторопласт): универсально совместим со
всеми типами смазочных материалов
Набухание или усадка эластомерных уплотнений
Растворение или размягчение прокладочных
материалов
Выщелачивание пластиф икаторов из прокладок
Химическое разрушение компонентов смазки
Ускоренное старение материалов
Утрата герметизирующих свойств

47.

Методы тестирования совместимости материалов
Тест на набухание
1
Образцы прокладочного материала погружают в
смазочный материал и выдерживают при
рабочей температуре в течение 7-30 дней. Затем
измеряют изменение размеров, массы, твердости
и механических свойств. Допустимое изменение
размеров: ± 5% для большинства применений,
± 2% для критических узлов.
2
Экстракционны й тест
3
Определяет количество и состав веществ,
выделяющихся из прокладочного материала в
смазку. Важен для оценки риска загрязнения
смазочного материала и изменения его свойств.
Анализ проводится методами хроматографии и
спектроскопии.
4
Тест на старение
Комбинацию смазочного и прокладочного
материалов выдерживают в условиях
ускоренного старения: повышенные
температуры, циклические нагрузки, воздействие
озона, УФ-излучения. Оценивают изменение
физико-химических свойств обоих материалов и
их взаимное влияние.
Функционал ь ны е испы тания
Сборка реального узла с использованием
тестируемой комбинации материалов и проверка
его работоспособности в условиях, максимально
приближенных к эксплуатационным. Оценивается
герметичность, крутящий момент, износ, ресурс
до отказа.

48.

В л ияние услов ий эксплуатации на вы бор материалов
В ы сокие температ уры
Криогенны е температ уры
Агрессив ны е среды
При температурах выше 200°C
рекомендуются: граф итовые
прокладки (до 450°C), граф итовые
набивки (до 650°C), керамические
волокнистые уплотнения (до 1600°C).
Для смазки подходят: дисульф ид
молибдена, граф ит, специальные
высокотемпературные силиконовые и
перфторполиэф ирные смазки.
При температурах ниже -40°C
применяются: PTFE (до -200°C),
специальные марки NBR и FKM резин
(до -50°C), полиамидные материалы
(до -80°C). Для смазки используются:
перфторполиэф ирные смазки,
силиконовые масла с низкой
температурой застывания,
специальные синтетические смазки
для криогенной техники.
В контакте с сильными кислотами,
щелочами, окислителями
применяются: PTFE,
перфторэластомеры (FFKM),
высоколегированные сплавы. Для
смазки используются химически
инертные материалы:
перфторполиэф иры, некоторые
силиконовые составы. В ажно
подбирать материалы
индивидуально для каждого типа
агрессивной среды.

49.

Хранение и транспортиров ка прокл адочны х и смазочны х
материалов
Услов ия хранения
прокл адочны х материалов
Услов ия хранения смазочны х
материалов
Прокладочные материалы
следует хранить в сухих,
чистых помещениях при
температуре 0...+25°C и
относительной влажности не
более 80%. Листовые
материалы хранят в
горизонтальном положении на
ровной поверхности.
Резиновые изделия защищают
от прямого солнечного света,
озона, масел и органических
растворителей. Гарантийный
срок хранения большинства
прокладочных материалов: 1-3
года.
Смазочные материалы хранят
в оригинальной герметичной
таре в крытых помещениях при
температуре согласно
техническому паспорту
(обычно от -20°C до +40°C).
Недопустимо попадание воды
и загрязнений. Бочки с маслом
хранят вертикально,
пластичные смазки — крышкой
вверх. Гарантийный срок
хранения: для минеральных
масел — 3-5 лет, для
синтетических — 5-10 лет.
Транспортиров ка
Транспортировка
осуществляется всеми видами
транспорта в соответствии с
правилами перевозки грузов.
Особое внимание уделяется
предотвращению механических
повреждений, загрязнений и
воздействия экстремальных
температур. Тара должна быть
надежно закреплена для
предотвращения смещения и
опрокидывания. Смазочные
материалы классиф ицируются
как опасные грузы класса 9 и
требуют соответствующей
маркировки.

50.

Нормативно-техническая документация
Белорусские стандарты
Международные стандарты
ГОСТ 15180-2014 "Прокладки плоские эластичные.
Технические условия"
ГОСТ 28589-2014 "Уплотнения сальниковые.
Общие технические условия"
ISO 11007:2017 "Petroleum products and lubricants
— Determination of rust-prevention characteristics of
lubricating greases"
ГОСТ 25428-2013 "Масла моторные для
авиационных поршневых двигателей"
ISO 6743 "Lubricants, industrial oils and related
products (class L) — Classification"
ГОСТ 23258-78 "Смазки пластичные.
Наименование и обозначение"
ASTM D2000 "Standard Classification System for
Rubber Products in Automotive Applications"
ASTM F104 "Standard Classification System for
Nonmetallic Gasket Materials"
DIN 51825 "Lubricants — Lubricating greases K —
Classification and requirements"
DIN EN 1514 "Flanges and their joints — Dimensions
of gaskets for PN-designated flanges"
ГОСТ 9.030-74 "ЕСЗКС. Резины. Методы
испытаний на стойкость в ненапряженном
состоянии к воздействию жидких агрессивных
сред"
ГОСТ 9.071-76 "ЕСЗКС. Резины для изделий,
работающих в жидких агрессивных средах.
Технические требования"

51.

Обеспечение качества материалов
Входной контрол ь
Проверка соответствия поставляемых
материалов требованиям нормативной
документации и технических условий. Включает
визуальный осмотр, контроль маркировки и
сопроводительной документации, выборочный
контроль физико-механических свойств. Для
смазочных материалов — проверка плотности,
вязкости, температуры вспышки.
Контрол ь производства
Система мероприятий, обеспечивающих
постоянство качества выпускаемой продукции.
Включает контроль сырья, технологических
процессов, промежуточный и окончательный
контроль готовой продукции. Оформляется в
виде системы менеджмента качества по ISO 9001.
1
2
3
4
Лабораторны е испы тания
Проведение полного комплекса испытаний в
соответствии с требованиями стандартов. Для
прокладочных материалов — испытания на
сжатие, восстановление, релаксацию
напряжений, химическую стойкость. Для
смазочных материалов — определение
трибологических характеристик,
термоокислительной стабильности,
совместимости
Сертиф икация с материалами.
Подтверждение соответствия продукции
требованиям технических регламентов,
стандартов или условий договоров. Проводится
уполномоченными органами по сертификации.
Результатом является выдача сертификата
соответствия или декларации о соответствии,
необходимых для обращения продукции на
рынке.

52.

Контроль качества прокладочных материалов
Физико-механические испытания
Специальные испытания
Прочность на разры в и растяжение:
определение максимальной нагрузки, которую
выдерживает материал до разрушения
Газопроницаемость : измерение скорости
проникновения газа через материал
Твердость : измерение сопротивления материала
вдавливанию (по Шору, IR HD)
Химическая стойкость : оценка изменений
свойств после воздействия различных сред
Сжимаемость и восстанавливаемость :
способность материала деф ормироваться под
нагрузкой и возвращаться к исходной ф орме
Термичес кое старение: исследование изменений
свойств после выдержки при повышенных
температурах
Испы тания на вы мы вание: определение потери
массы при контакте с жидкостями
Р елаксация напряжений: определение
способности сохранять напряжение при
постоянной деф ормации
Ползучесть : изменение деф ормации материала
во времени под постоянной нагрузкой
Испы тания на герметичность : проверка
способности создавать непроницаемое
соединение
Испы тания на цикличность : сохранение свойств
при многократных нагружениях

53.

Контрол ь качества смазочны х материалов
40+
Параметров контрол я
Современные
лаборатории
контролируют более 40
различных параметров
смазочных материалов,
начиная от базовых
физико-химических
свойств и заканчивая
специализированными
эксплуатационными
характеристиками.
0.001 мм
5000 ч
Точность измерений Дл ител ь ность испы таний
Прецизионное
Некоторые испытания
оборудование
на долговечность и
позволяет определять
термоокислительную
размер пятна износа с
стабильность
точностью до микрона, смазочных материалов
что обеспечивает
могут продолжаться до
достоверную оценку
5000 часов, что
противоизносных
соответствует
свойств смазок.
нескольким годам
реальной
эксплуатации.
1 00%
Партий проверяется
Все производимые
партии смазочных
материалов проходят
обязательный контроль
качества перед
отгрузкой потребителю,
что гарантирует
стабильность их
характеристик.

54.

Экономические аспекты вы бора материалов
Стоимость жизненного цикл а
Стоимость простоя
Энергоэф ф ектив ность
При выборе материалов следует
учитывать не только закупочную
цену, но и полную стоимость
владения: затраты на монтаж,
обслуживание, замену,
утилизацию. Более дорогие, но
долговечные материалы могут
оказаться экономически выгоднее
в долгосрочной перспективе.
Например, фторопластовые
прокладки стоят в 5-10 раз дороже
паронитовых, но служат в 3-4 раза
дольше.
Затраты на незапланированный
простой оборудования из-за отказа
уплотнений или проблем со
смазкой могут многократно
превышать стоимость самих
материалов. Для критического
оборудования с высокой
стоимостью простоя оправдано
применение материалов
премиального качества. Час
простоя производственной линии
может стоить от 10 000 до 1 00 000
рублей.
Правильно подобранные
смазочные материалы снижают
трение и, как следствие,
энергопотребление оборудования.
Использование современных
синтетических масел может
снизить энергопотребление на 38% по сравнению с традиционными
минеральными. При масштабном
применении это дает
существенный экономический
эф ф ект и сокращение выбросов
CO₂.

55.

Типичные ошибки при выборе и
применении материалов
1
2
3
Несоответствие условиям эксплуатации
Применение материалов без учета реальных рабочих
параметров: температуры, давления, химического состава
среды, циклических нагрузок. Пример: использование
паронита для пара с температурой выше 450°C или NBR
резины в контакте с ароматическими углеводородами
приводит к быстрому разрушению материала и отказу
оборудования.
Несовместимость материалов
Использование комбинаций материалов, вызывающих
взаимную деградацию. Пример: применение силиконовых
смазок в контакте с силиконовыми резинами может вызвать
набухание и размягчение резины. Использование
минеральных масел с EPDM уплотнениями приводит к
разрушению последних.
Ошибки монтажа
Неправильная установка прокладок, чрезмерное или
недостаточное затягивание соединений, применение
нерекомендованных смазок при монтаже. Пример: перетяжка
фланцевых соединений с мягкими прокладками приводит к
выдавливанию материала и потере герметичности.
Недостаточная затяжка вызывает утечки при рабочем
давлении.

56.

Современные тенденции в разработке материалов
Экологичность
Улучшенные характеристики
Разработка материалов с пониженным
воздействием на окружающую среду:
биоразлагаемые смазки на основе
растительных масел и синтетических
эфиров, безасбестовые прокладочные
материалы, смазки без тяжелых
металлов и хлорсодержащих
соединений. Особое внимание
уделяется материалам,
соответствующим требованиям
"зеленой" сертиф икации.
Создание материалов с расширенным
диапазоном рабочих температур,
повышенной химической стойкостью и
механической прочностью. Разработка
композитных материалов с
армирующими волокнами, граф еном,
углеродными нанотрубками.
Появление "умных" материалов,
изменяющих свойства в зависимости
от условий эксплуатации.
Специализация
Переход от универсальных
материалов к
узкоспециализированным,
разработанным для конкретных
условий применения. Создание
материалов для экстремальных
условий: сверхвысоких и сверхнизких
температур, высоких давлений,
агрессивных сред, космического
пространства, ядерной энергетики.
Цифровизация
4
Внедрение цифровых технологий в
производство и применение
материалов: 3D-печать прокладок
сложной формы, онлайн-мониторинг
состояния смазочных материалов,
использование больших данных и
искусственного интеллекта для
прогнозирования ресурса материалов
и оптимизации их состава.

57.

Инновационные прокладочные материалы
Графенонаполненные композиты
Прокладочные материалы с
добавлением графена (одноатомных
слоев углерода). Обладают
улучшенной теплопроводностью (в 510 раз выше обычных), повышенной
прочностью (на 30-50%) и химической
стойкостью. Способны выдерживать
температуры до 500°C при
сохранении эластичности.
Применяются в высокотехнологичных
отраслях: авиакосмической,
энергетике, химической
промышленности.
Самовосстанавливающиеся
материалы
Композиты с микрокапсулами,
содержащими полимерные
прекурсоры. При повреждении
материала капсулы разрушаются,
высвобождая вещества, которые
полимеризуются и "залечивают"
повреждение. Позволяют увеличить
срок службы уплотнений в 1,5-2 раза.
Находятся на стадии промышленного
внедрения для ответственных
применений.
Нанопористые мембраны
Прокладочные материалы с
контролируемой пористостью на
наноуровне. Обеспечивают
избирательную проницаемость:
пропускают газы определенного
размера молекул, но блокируют
жидкости и более крупные молекулы.
Используются в топливных
элементах, системах фильтрации,
биотехнологических процессах, где
требуется селективная герметизация.

58.

Инновационные смазочные материалы
Самовосстанавливающиеся
смазки
Смазочные материалы с
самовосстанавливающимися
свойствами, содержащие
наночастицы, которые
активируются при повышении
температуры в зоне трения. В
момент критического износа
выделяются компоненты,
ф ормирующие новый
защитный слой. Технология
использует эф ф ект
трибохимической активации и
позволяет увеличить срок
службы узлов трения в 2-3
раза без промежуточного
обслуживания.
Сухие жидкости
"Сухие жидкости"
представляют собой
наночастицы оксида кремния,
покрытые тонким слоем
жидкой смазки. Материал
внешне выглядит как порошок,
но при нагрузке и трении
высвобождает жидкую ф азу.
Преимущества: отсутствие
течения и загрязнения
окружающей среды,
сохранение смазывающих
свойств при экстремальных
температурах (от -70°C до
+350°C), возможность
применения в вакууме.
Электрореологические
жидкости
Смазочные материалы,
изменяющие вязкость под
воздействием электрического
поля. Состоят из
диэлектрической жидкости с
взвешенными поляризуемыми
частицами. При приложении
напряжения частицы
выстраиваются в цепочки,
увеличивая вязкость в 100010000 раз за миллисекунды.
Применяются в системах с
электронным управлением:
адаптивных подвесках,
роботизированных
соединениях, устройствах с
переменной жесткостью.

59.

Рекомендации по в ы бору оптимал ь ны х материалов
Определение критических параметров
Комплексны й анал из услов ий эксплуатации
Начните с детального изучения всех параметров
работы оборудования: диапазон температур (включая
экстремумы и циклы), давление, химический состав
среды, наличие примесей, механические нагрузки,
требуемый срок службы. Составьте матрицу
требований с указанием критичности каждого
параметра.
Выделите 2-3 ключевых фактора, которые будут
определяющими при выборе материала. Например,
для высокотемпературных применений —
термостойкость и стабильность размеров; для
пищевого оборудования — отсутствие токсичности и
миграции компонентов; для вакуумных систем —
низкая газопроницаемость.
Лабораторны е испы тания и опы тная эксплуатация
Предварител ь ны й отбор материалов
На основе критических параметров выберите 3-5
потенциально подходящих материалов. Используйте
технические справочники, базы данных, рекомендации
производителей оборудования. Оцените доступность
материалов, их стоимость и наличие сертификатов
для вашей отрасли.
Проведите тестирование выбранных материалов в
условиях, максимально приближенных к реальным.
Для особо ответственных применений организуйте
опытную эксплуатацию с регулярным контролем
состояния материалов и оборудования. На основе
результатов сделайте окончательный выбор.

60.

Заключение
Ключевые выводы
Рекомендации
Создайте и поддерживайте базу данных по
применяемым материалам и их
эксплуатационным характеристикам
Выбор должен основываться на комплексном
анализе условий эксплуатации, требований к
надежности и экономической эффективности
Регулярно обновляйте знания о новых
разработках в области прокладочных,
уплотнительных и смазочных материалов
Необходимо учитывать совместимость всех
используемых материалов между собой и с
рабочей средой
Проводите периодический аудит применяемых
материалов для выявления возможностей
оптимизации
Сотрудничайте с производителями материалов
для решения нестандартных технических задач
Правильный выбор прокладочных,
уплотнительных и смазочных материалов
критически важен для надежной и безопасной
работы промышленного оборудования
Современные инновационные материалы
позволяют решать сложные технические задачи в
экстремальных условиях эксплуатации