održavanje
industrijske
održavanje
industrijske
opreme
Kako HENKEL LOCTITE
tehnologijom obuzdati razornu
snagu fluida
Revitalizacija radnih površina industrijskih pumpi
primenom LOCTITE Nordbak polimernih kompozita i
LOCTITE Hysol tečnih metala
H
enkel je vaš profesionalni partner koji vam nudi radikalno nova, visokotehnološka rešenja
za održavanje industrijske opreme. Širok asortiman kompozitnih proizvoda baziranih na
polimernoj keramici predstavlja jedinstvenu platformu za generisanje rešenja koja su optimalno
prilagođena za održavanje opreme u čitavom nizu industrijskih sektora, svuda gde su uslovi rada
vaše opreme ekstremno teški i gde su neplanirani zastoji nedopustivi. Cevni razvodi, kućišta i radna kola industrijskih pumpi i ventilatora, mlinovi, razmenjivači toplote i kondenzatori, pužni transporteri i razni sastavni delovi opreme i sistema u petrohemijskoj industriji, industriji papira, energetskim postrojenjima, metaloprerađivačkoj industriji, industriji vađenja i prerade ruda, industriji
građevinskih proizvoda i mnogim drugim industrijskim segmentima.
N
a fluidima počiva veliki broj industrijskih procesa.
Hemijska industrija, rudarstvo, energetika, farmaceutska industrija i industrija građevinskih proizvoda, u
svojim osnovnim procesima sadrži fluide. Isto je i sa
prehrambenom industrijom, ili industrijom prerade duvana. Fluidi su u svojim različitim oblicima i različitim tehnološkim funkcijama sveprisutni. Bez obzira da li se radi o fluidu koji ima samo
pomoćnu funkciju, ili je fluid osnovni radni ili procesni element,
38
Industrija 33 / avgust 2011.
fluid uvek ima razorno dejstvo na tehnološku opremu sa kojom je
u interakciji. To razorno dejstvo je trojako:
1.razaranje mehaničkom abrazijom,
2.razaranje hemijskim dejstvom,
3.razaranje hidrodinamičkim dejstvom.
Mehanička abrazija nastaje u slučajevima kada fluid u svom
sastavu sadrži čvrste čestice, koje u dodiru sa radnim komponen-
održavanje
industrijske
održavanje industrijske
opreme
tama opreme, erozivnim dejstvom razaraju kontaktnu površinu Ova druga mogućnost je racionalnija. Tradicionalno, reparacija se
i odnose materijal. Rezultat je degradirana površina, sa prome- izvodi tehnikom navarivanja, kojom se na oštećenu površinu ternjenom geometrijom na mikro i makro nivou. Promena geome- mičkim postupkom nanosi dodatni materijal u potrebnoj debljini.
trije radnih površina po pravilu ima negativni efekat na funkciju Ova tehnologija sa sobom nosi tri osnovna problema:
opreme. U svojoj finalnoj fazi, mehanička abrazija dovodi do
1. Problem metalurške kompatibilnosti osnovnog i dodatnog
perforacije ili drastičnog mehaničkog slabljenja noseće strukture,
materijala;
što u oba slučaja dovodi do prestanka funkcije opreme i zastoj u
2. Problem termičkih naprezanja osnovnog materijala do kojih
dolazi tokom postupka reparacije;
radu postrojenja. Tipičan primer razaranja ove vrste prisutan je
3. Problem tehnološke kompleksnosti procesa i sa tim u vezi
na rudarskoj opremi.
produktivnost, osetljivost na subjektivni faktor, troškovi i
Fluidi, bez obzira na njihov sastav, uvek dovode do određene
ekološko-zdravstveni aspekti.
hemijske ili elektrohemijske interakcije sa hidrauličkom instalacijom. U slučaju fluida velikog reaktivnog potencijala, ova interak- Novi tehnološki prodori u inženjerstvu površina nude radikalno
cija dovodi do pojave značajnih razaranja. Za razliku od mehanič- nove mogućnosti i tako stvaraju alternative tradicionalnim tehkog, hemijsko razaranje je prisutno čak i u fazi mirovanja sistema. nološkim postupcima. Umesto reparacije zavarivanjem, LOCTITE
Tipičan primer je elektrohemijsko dejstvo vode i korozivni procesi je razvio sopstvenu tehnologiju baziranu na polimernim kompozitima, kojom su razrešeni prethodno navedeni problemi:
koji ga prate.
Interakciju fluida i opreme karakteriše i treći oblik razornog dej- 1. Adheziona veza na molekularnom nivou u potpunosti razre-
stva. Ono je posledica vrlo kompleksnih hidrodinamičkih procesa
šava problem metalurške kompatibilnosti;
koje nazivamo kavitacijom. Kavitacija dovodi do površinske ero- 2. Postupak hladnog nanošenja dodatnog materijala u potpu-
nosti eliminiše negativne efekte termičkih naprezanja, ukljuzije, slično efektima koji nastaju abrazivnim procesima. Erozivni
čujući i zaostale napone;
procesi izazvani kavitacijom nastaju i u slučaju fluida u kome
3. Postupak hladnog nanošenja pastoznog materijala omogu-
postoji potpuno odsustvo tvrdih čestica. Kavitacija se sastoji u
ćava izuzetnu produktivnost, lako i precizno nanošenje i tome da se pod određenim uslovima u struji fluida formiraju dis oblikovanje, niske troškove, a zahvaljujući pogodnim hemij-
kontinuiteti u obliku šupljina. Fluid poseduje prirodno svojstvo
skim svojstvima, gotovo nulti uticaj na okruženje i zdravlje reparacije ovih šupljina. Proces reparacije se ostvaruje velikom
radnika.
brzinom, implozijom, koja generiše udarni talas vrlo velike enerIz ove tehnologije proistekao je širok asortiman prozvoda komgije. Kada se implozija desi uz zidove pumpe, propelera, zaptivke
pozitnog sastava, dobijenih kombinovanjem keramike i polimera
ventila ili cevovoda, udarni talas uzrokuje pojavu koncentrisa- LOCTITE Nordbak polimerni kompoziti, ili dobijenih kombinovanih opterećenja, koja vremenom, lokalnim zamorom materijala,
njem metalnih prahova i polimera – LOCTITE Hysol tečni metali.
dovode do odvaljivanja površinskih zrna, čime se uspostavlja proces erozije. Dugotrajnim delovanjem, ovaj inkrementalni proces
stvara vrlo velika oštećenja.
Razorno dejstvo fluida je teško sprečiti u potpunosti, ali se njegove razmere mogu smanjiti odgovarajućim tehničkim rešenjima.
Polazeći od ove činjenice, kao i činjenice da je hidraulička oprema
skupa, i da njen zastoj dovodi do velikih troškova, Henkel je svoje
istraživačke napore usmerio u pravcu razvoja tehnologije za reparaciju opreme ove vrste. U pitanju je širok kompleks istraživačkih
aktivnosti koji se u modernom inženjerstvu prepoznaje kao nova
tehnička disciplina – inženjerstvo površina (surface engineering).
HENKEL Polimerni kompoziti
Kompozit predstavlja kombinaciju dva ili više raznorodnih materijala između kojih se uspostavlja mehanička simbiotska veza.
Ovakvim spojem se stvara novi materijal izuzetnih osobina, kakav
ne postoji u prirodi. Henkel je u tehnologiji kompozita prepoznao
rešenje za reparaciju hidrauličkih komponenti i instalacija.
Problem oštećenja radnih površina hidrauličkih komponenti
(pumpi, ventilatora, ventila,...) i instalacija u praksi se može rešiti
na dva načina:
• zamenom pohabanih delova novim, ili
• reparacijom oštećenih površina.
LOCTITE Nordbak polimerni kompoziti
Suština se sastoji u tome da se keramika u obliku keramičkih
kuglica, koje poseduju inherentno svojstvo ekstremne čvrstoće,
kombinuje sa odgovarajuće formulisanom epoksidnom smolom
koja, kao i svaki polimer, poseduje inherentno svojstvo žilavosti.
Epoksidna smola se ovde javlja kao vezivni element, koji ispunjava međuprostor između kuglica, istovremeno uspostavljajući jake
adhezione veze koje polimerizacijom prevode ova dva raznorodna materijala u jednu kompaktnu stabilnu i čvrstu strukturu. Ovako dobijen materijal razrešava fizičku kontradikciju ekstremno
visoke čvrstoće i visoke elastičnosti, što ga čini izuzetno otpornim
na abrazivne efekte, a hemijska inertnost istovremeno otpornim
i na oksidacione procese.
Pored navedenog, ovako formulisan kompozit je u pastoznom
stanju, različite konzistencije, što omogućava njegovo jednostavno nanošenje na površine koje se repariraju, sa nultim termičkim
efektom.
Posle nanošenja, kao što je to uvek slučaj sa adhezivima, aktivira
se proces polimerizacije koji naneti reparativni materijal čvrsto
vezuje za osnovni materijal, naravno, pod uslovom da je površ
osnovnog materijala koji se reparira pripremljena na odgovarajući način.
Industrija 33 / avgust 2011.
39
održavanje
industrijske
održavanje
industrijske
opreme
Asortiman LOCTITE Nordbak proizvoda za reparaciju baziranih
na konceptu polimernih kompozita naveden je u tabeli koja sledi.
To su rešenja pažljivo projektovana za širok spektar specifičnih
primena i pokrivaju sve industrijske sektore. U zavisnosti od izabrane konzistencije, navedeni proizvodi su raspoloživi u varijanti
za nanošenje špahtlom ili četkom. LOCTITE Nordbak kompoziti
su izuzetno pogodni za reparaciju velikogabaritnih površina.
Pored poslova održavanja, LOCTITE Nordbak proizvodi se mogu
primenjivati i kod prve ugradnje, kao dodatni, završni sloj neke
Popravka i rekonstrukcija oštećenih delova
• Na kraju, taj materijal mora da ima svojstva mehaničke obradljivosti skidanjem strugotine, kako bi se u završnoj fazi reparacije
ostvarile i odgovarajuće geometrijske karakteristike repariranog
dela kućišta, izradili odgovarajući otvori ili urezali navoji.
Asortiman LOCTITE Hysol proizvoda za reparaciju naveden je u
narednoj tabeli. Ova paleta je prilagođena različitim zahtevima
ugradnje, počev od dodatog metalnog punioca, čvrstoće na smicanje i sabijanje i tehnoloških osobenosti, odnosno brzine očvršćavanja i načina nanošenja.
Koji je osnovni materijal?
Aluminijum
Čelik
Mesiv
Visoka pritisna čvrstoća
Kit
Moguće
livenje
Brzo
očvršćavanje
Višenamenski
Otporan na
visoke
temperature
Metal pre zaštitnog premazivanja
Rekonstrukcija teško istrošenih
metalnih površina pre zaštitnog
premazivanja
Rešenje
Opis
Odnos smese po zapr./težini
Vreme nanošenja
Vreme očvršćavanja
Čvrstoća na smicanje (GBMS)
Čvrstoća na pritisak
Radna temperatura
Pakovanje
funkcionalne površi, specijalizovan za ostvarivanje delikatnih
zahteva, prihvata ekstremnih dinamičkih opterećenja, habanja i
agresivnog hemijskog dejstva.
LOCTITE Hysol tečni metali
Sličnim pristupom, formiraju se i tečni metali, gde se metal odgovarajućeg svojstva ili kombinacija više metala u obliku praha,
kombinuje sa odgovarajuće formulisanom epoksidnom smolom.
Ovim se dobija novi materijal - kompozit, koji omogućava primenu metala, odnosno njegovo nanošenje i oblikovanje u hladnom
stanju, dakle sa nultim temperaturnim efektom. Posle polimerizacije, kada naneti kompozitni materijal pređe u čvrsto stanje,
moguća je obrada primenom konvencionalnih metoda obrade
metala rezanjem.
Tečni metali su pogodni za reparaciju velikih oštećenja, najčešće
kućišta komponenti hidrauličkih instalacija, gde je neophodno
dodavanje veće količine reparaturnog materijala.
Reparaturni materijal mora da poseduje nekoliko specifičnih
svojstava:
• Prvo, mehanička svojstva reparaturnog materijala moraju da
budu vrlo slična originalnom metalu od koga je izrađeno kućište.
• Zatim, taj reparaturni materijal mora da ima odlična svojstva
adhezije na originalni materijal kućišta i takođe, da pri njegovom
očvršćavanju ne dolazi do skupljanja.
40
Industrija 33 / avgust 2011.
SLUČAJ IZ PRAKSE: Reparacija radnog kola
četvorostepene pumpe HAK 150
Kao i za sve situacije u kojima se koriste adhezivi, za praktičnu
primenu polimernih kompozita ključna je tehnološka disciplina
i promišljanje. Nepoštovanje procedura koje se za svaki konkretan LOCTITE Nordbak i Hysol proizvod precizno definišu, stvara
realne osnove za neuspeh projekta. Vrhunski tehnički potencijal
može se ostvariti tek ukoliko su svi elementi procedure primene striktno ispoštovani. Osnova ove procedure je prikazana na
sledećem konkretnom primeru: reparacija radnog kola četvorostepene industrijske pumpe HAK 150 u pogonu RTB RBB, Bor.
Konstrukcija ove pumpe prikazana je na priloženoj slici.
Posao reparacije poveren je kompaniji BEO-EKO-R iz Beograda,
lokalnom sertifikovanom Henkel partneru za primenu LOCTITE
polimernih kompozita. Zadatak reparacije odnosio se na revitalizaciju radnog kola pumpe, čiji su detalji navedeni na priloženom
radioničkom crtežu:
• prečnik radnog kola - 468 mm,
• prečnik otvora za pogonsku osovinu - 85 mm,
• materijal - nerđajući čelik.
Radno kolo je doneto na reparaciju sa izraženim erozivnim oštećenjima na obe bočne ploče, nastalih pod dejstvom mehaničke i
održavanje
industrijske
održavanje industrijske
opreme
Konstruktivni koncept tipične industrijske pumpe
kavitacione abrazije, kao i sa lokalnim masivnim oštećenjem ivice
jedne od bočnih ploča radnog kola. Ulazni uvodnik radnog kola je
takođe sadržao masivna erozivna oštećenja, posebno na spoljašnjem cilindričnom prstenu za oslonjenje (uležištenje) radnog kola.
Konvencionalni pristup u reparaciji navedenih oštećenja baziran
je na navarivanju, što je vrlo delikatan zadatak, pre svega zbog
velikih temperaturnih deformacija koje nastaju kao posledica
tankih zidova bočnih ploča radnog kola i velike količine unete
energije.
Drugi problem je mehanički debalans i problem geometrijskih
odstupanja koja nastaju usled inherentne nepreciznosti u polaganju dodatog materijala tehikom zavarivanja. Ovakvo radno kolo
je gotovo savršena situacija za primenu Loctite Nordbak i Hysol
polimernih kompozita.
Postupak revitalizacije započinje čišćenjem i mehaničkom pripremom svih površina radnog kola koje će biti reparirane. Ova pripremna operacija izvedena je peskiranjem krupnozrnim kvarcnim Radionički crtež radnog kola
peskom kako bi se dobila površinska hrapavost SA3. Pored posti- četvorostepene industrijske
zanja potrebne hrapavosti, peskiranjem se vrši i uklanjanje svih pumpe HAK 150
nečistoća, pre svega različitih naslaga stranog materijala i masnoća. Završno odmašćivanje se vrši hemijskim postupkom sa Loctite
7063, koji isparava bez ostatka.
LEGENDA:
Plavo: Loctite 3474 Metal Set
Crveno: Loctite 7227
Žuto: Loctite 3463
Zeleno: Loctite 7227
Reparacija lokalnog oštećenja radnog kola.
Industrija 33 / avgust 2011.
41
održavanje
industrijske
održavanje
industrijske
opreme
Reparacija bočnih ploča radnog kola.
Reparacija radijalnog oslonca radnog kola.
Posle obavljene pripreme, vrši se prvo saniranje lokalnog oštećenja jedne od ploča radnog kola primenom Loctite 3463 Metal
Magic Steel Stick. Ovaj proizvod se pre nanošenja plastikuje
ručnim gnječenjem. Na mestu oštećenja, pre nanošenja Loctite
3463 polaže se armirajuća mrežica. Preko te mrežice nanosi se
pripremljeni tečni metal Loctite 3463 i rukama oblikuje tako da
dobijena forma približno odgovara originalnoj geometriji.
Zatim sledi zaštita bočnih ploča radnog kola primenom polimernog kompozita Loctite 7227, koji se nanosi četkom ili špahtlom.
Ovim keramičkim kompozitom se ispunjavaju sva mikro oštećenja i oslojava kompletna radna površina bočne ploče radnog kola.
U cilju ostvarivanja potrebne debljine zaštitnog sloja, nanošenje
se vrši u tri prolaza.
Reparacija cilindrične površine za radijalno oslanjanje radnog
kola na telo pumpe sa strane usisnika, ostvarena je primenom
Loctite 3474 Metal Set proizvoda, koji posle očvršćavanja, pored
odlične nosivosti na pritisak, poseduje i odlična svojstva samopodmazivanja. Pre nanošenja je izvršena dodatna priprema, tako
što je pomoću struga narezana fina zavojnica dubine 0.5mm. U
istom stezanju je izvršeno nanošenje Loctite 3474 Metal Set,
postepenim utiskivanjem špahtlom. Posle očvršćavanja, izvršena
je obrada reparirane površine struganjem na zadatu meru d=210
-0.6/-0.7. Da bi se ostvarila zahtevana hrapavost od 1.6 µm, izvedena je operacija završnog finog brušenja.
Balansiranje radnog kola.
Završna operacija kod revitalizacije obrtnih delova je balansiranje.
Merenjem je utvrđen značajan debalans radnog kola pumpe od
150gr. Debalans je kompenzovan dodavanjem potrebne količine
kompozitnog materijala u vidu tankog sloja, kako bi se zadržala
osnovna geometrija radnog kola.
Revitalizovano radno kolo i paleta upotrebljenih Loctite
proizvoda.
Hen­kel Sr­bi­ja d.o.o.
AG Ge­ne­ral In­du­stry
Bu­le­var Oslo­bo­đe­nja 383, Be­o­grad
Tel: +381 11 2072 242
Fax: +381 11 2072 273
E-mail: Mar­ke­tin­gAG.Sr­bi­ja@­hen­kel.com
Web: www.loc­ti­te.rs; www.360bonding.com
42
Industrija 33 / avgust 2011.
održavanje
industrijske
održavanje industrijske
opreme
Hen­kel Sr­bi­ja d.o.o, Bu­le­var Oslo­bo­đe­nja 383, 11000 Be­o­grad
Tel: +381 11 2072 242, Fax: +381 11 2072 273
E-mail: Mar­ke­tin­gAG.Sr­bi­ja@­hen­kel.com
www.loctite.rs
Industrija 33 / avgust 2011.
43
Download

Otvori - Loctite