Следвайте ме на:
Ръководство за лагери в морска вода
С непрекъснатото развитие и използване на морските ресурси, търсенето на морско инженерно оборудване нараства. Като основен компонент на механичното оборудване, производителността и качеството на лагерите са от решаващо значение за работата на цялото оборудване. В морската среда корозията е често срещан проблем, така че лагерите, използвани в морското инженерство, трябва да се справят с постоянния риск от корозия. Поради корозивната сила на морската вода, изборът на лагери трябва да балансира капацитета на натоварване и устойчивостта на корозия, за да се удължи експлоатационният живот на лагерите.
Подводните приложения се характеризират с продължителни тежки условия и екстремни среди. В морската среда различни приложения включват витлови валове и компоненти за подводни роботи и телекомуникационни системи. Във вода, сол и тежки условия обаче не е достатъчно просто да изберете който и да е лагер – от съществено значение е да изберете правилния лагер за оптимална работа и издръжливост. Световната организация по корозия съобщава, че глобалната цена на корозията е зашеметяващите 2.2 трилиона долара годишно, което се равнява на над 3% от световния БВП. Когато лагерите в подводни индустриални приложения започнат да корозират, ще се задействат редица вредни ефекти.
Корозията ускорява износването на търкалящи се пътеки, търкалящи се тела и клетки. Това повишено износване, съчетано с компрометирана целостта на повърхността, увеличава податливостта на лагера към навлизането на абразивни частици и замърсители. Тези замърсители могат допълнително да увеличат износването и повредата на критични компоненти като уплътнения, зъбни колела и други лагери, което в крайна сметка води до допълнителни повреди и увеличени разходи за поддръжка и подмяна. Бързата намеса и използването на устойчиви на корозия лагери са от решаващо значение за смекчаване на тези рискове и гарантиране на целостта и дълголетието на подводното оборудване.
Материали за лагери, подходящи за морска среда
Устойчивите на корозия материали за лагери трябва да имат висока устойчивост на корозия и устойчивост на износване, така че да могат да се използват дълго време в солен спрей, морска вода и други корозивни среди. Често използваните устойчиви на корозия материали за лагери включват неръждаема стомана, керамика и пластмаса.
Материалите от неръждаема стомана имат добра устойчивост на корозия и износване и са често използвани материали за лагери в морско инженерно оборудване. Лагерите от неръждаема стомана са тип лагери, широко използвани във вода. Неговият материал има характеристиките на устойчивост на корозия, устойчивост на киселини и основи, устойчивост на окисляване и устойчивост на висока температура, които са много подходящи за водни среди като океани, реки и езера. А лагерите от неръждаема стомана могат да се адаптират към по-големи натоварвания и скорости. В практическите приложения те могат не само да намалят времето за поддръжка, но и да увеличат експлоатационния живот на оборудването.
440 неръждаема стомана е мартензитна неръждаема стомана с високо съдържание на въглерод и високо съдържание на хром, която има известна устойчивост на морска вода или солен спрей, има добра устойчивост на корозия и износоустойчивост и е подходяща за корозия и износване в морска среда. Въпреки това, тяхната устойчивост на морска вода или солени пръски е ограничена. Чрез пасивирането им може да се подобри и устойчивостта им на корозия. Пасивирането е процес на метална обработка, който използва азотна киселина или лимонена киселина за отстраняване на свободното желязо от повърхността. Химическата обработка води до защитен оксиден слой, който е по-малко вероятно да реагира химически с въздуха и да причини корозия. Въпреки това, освен ако не е защитено, това в крайна сметка ще корозира в морска среда.
316 неръждаема стомана е материал от неръждаема стомана с ниско съдържание на въглерод, високо съдържание на хром и никел, с добра устойчивост на корозия и устойчивост на износване, подходящ за корозия и износване в морска среда. В сравнение с неръждаема стомана 440, неръждаема стомана 316 е по-евтина, така че се използва широко в морското инженерно оборудване.
Случаи на приложение на лагери от неръждаема стомана
Лагери от неръждаема стомана се използват широко в морското инженерство, включително корабни витла, офшорни платформи, помпи за морска вода, клапани и тръбопроводи. Неговата отлична устойчивост на корозия и устойчивост на износване може да осигури стабилност и надеждност на оборудването в сурови морски среди. При избора на лагери от неръждаема стомана е необходимо да се разгледат изчерпателно специфичната среда на използване и работните условия, за да се избере най-подходящият материал и тип на лагера.
Корабно витло
Корабните витла са ключови компоненти на корабните енергийни системи и трябва да издържат на корозия в морската вода и дългосрочно износване при работа. Лагерите от неръждаема стомана са идеални за корабни витла поради тяхната отлична устойчивост на корозия и устойчивост на износване. Често използваните материали за лагери от неръждаема стомана включват неръждаема стомана 440 и неръждаема стомана 316. Тези материали имат добра устойчивост на корозия в морска вода и могат да осигурят дългосрочна стабилна работа на витлото.
Офшорна платформа
Офшорните платформи са важни съоръжения за офшорни операции и трябва да издържат на различни сурови среди, като например корозия в морската вода и въздействие от вятър и вълни. Прилагането на лагери от неръждаема стомана върху офшорни платформи е съсредоточено главно в ключови трансмисионни компоненти, като талиги, асансьори и др. Устойчивостта на корозия и износване на лагерите от неръждаема стомана може да гарантира стабилността и надеждността на офшорните платформи в тежки среди.
Помпа за морска вода
Помпите за морска вода са често използвано оборудване в морското инженерство, използвани за извличане на морска вода за обезсоляване, охлаждане и други обработки. Приложението на лагери от неръждаема стомана в помпи за морска вода е съсредоточено главно в ключови части като работни колела и главни валове. Комбинацията от лети колела от неръждаема стомана CF-8M (еквивалентни на неръждаема стомана 316) и главни валове от неръждаема стомана 316 може да работи стабилно дълго време в среди с морска вода, намалявайки корозията и износването.
Клапани и тръбопроводи
Вентилите и тръбопроводите са важни компоненти за пренос на течности в морското инженерство и трябва да издържат на условия като корозия в морската вода и високо налягане. Приложението на лагери от неръждаема стомана във вентили и тръбопроводи е концентрирано главно в контролни механизми и уплътнителни компоненти. Устойчивостта на корозия и уплътнителните характеристики на лагерите от неръждаема стомана могат да осигурят стабилна работа на клапани и тръбопроводи в морска среда, предотвратявайки изтичане и корозия.
Пълните керамични лагери са изработени от материали от цирконий или силициев нитрид, които имат характеристиките на висока устойчивост на корозия, висока твърдост и висока устойчивост на износване и са подходящи за корозия и износване в морска среда. Въпреки това, изцяло керамичните лагери са скъпи и относително крехки, така че трябва да се внимава да се избегне удар по време на употреба. Пълнокерамичните лагери не се препоръчват в среди, които трябва да издържат на големи ударни натоварвания.
Немагнитни
Едно от основните предимства на керамичните лагери е тяхната немагнитна природа, която играе жизненоважна роля за предотвратяване на предаването на сигнали за електромагнитни смущения. Тъй като подводните телекомуникационни системи разчитат на точно предаване на данни на дълги разстояния, всяка магнитна намеса може да причини прекъсване на сигнала и загуба на данни. Чрез използването на немагнитни керамични лагери, тези системи поддържат целостта на предаването на сигнала, осигурявайки непрекъсната комуникация между континентите и подобрявайки цялостната надеждност и производителност на подводните телекомуникационни мрежи.
Намаляване на триенето и износването
В сравнение със стоманените лагери, керамичните лагери имат значително по-нисък коефициент на триене, което намалява консумацията на енергия, повишава ефективността на цялата система и удължава експлоатационния живот. Както циркониевият оксид (ZrO2), така и силициевият нитрид (Si3N4) имат ниски коефициенти на триене и дори могат да се използват без смазване при приложения с ниска скорост. Специалната твърдост на керамичните материали също помага за намаляване на степента на износване, удължавайки живота на лагерите и намалявайки времето за престой за поддръжка и подмяна.
Устойчив на отломки и замърсяване
Подводната среда често излага лагерите на риск от отломки, пясък и други замърсители. В този случай конвенционалните стоманени лагери ще претърпят ускорено износване и повреда. Тъй като керамичните лагери са много по-твърди, тяхната устойчивост на проникване на частици се увеличава, въпреки че трябва да се внимава да се предотврати навлизането на замърсители в който и да е лагер, за да се осигури надеждна работа. Тази функция намалява риска от повреда и увеличава издръжливостта на подводното оборудване.
Керамичните лагери осигуряват отлична устойчивост на корозия при морски приложения. Тъй като керамичните лагери не се влияят от морската вода, те могат да се използват в постоянно потопени морски среди и могат да издържат на по-големи натоварвания. Керамичните лагери се използват главно в среди, които са твърде неблагоприятни за стоманени лагери. Поради чупливостта на керамиката е малко вероятно те да издържат на големи ударни натоварвания.
Пластмасови лагери
Пластмасовите лагери са вид лагери, които са леки, безшумни, лесни за инсталиране и не изискват поддръжка и често се използват в оборудване като малки водни помпи. Пластмасовите материали обаче имат ниска якост и ниска товароносимост и не са подходящи за високо натоварване и високоскоростно въртене. Капацитетът на пластмасовите лагери може да се увеличи чрез използване на алтернативни материали като PEEK, но тези материали все още се класифицират като полупрецизни лагери с ниско натоварване.
Гумени лагери
Гумените лагери също са вид лагери, които се използват широко във водата. Каучукът има отлична еластичност, якост на опън и самосмазващи свойства. Гумените лагери имат нисък коефициент на триене при водно смазване и могат ефективно да предотвратят или забавят удара и да намалят шума. Гумените лагери имат добра сеизмична устойчивост и могат да се адаптират към големи премествания и деформации. Те се използват широко в среди като подводни тръбопроводи, които трябва да абсорбират удари и вибрации.
Заключение
Лагерите са много важни компоненти в морското инженерство. Морската среда поставя изключително високи изисквания към качеството и надеждността на лагерите, така че трябва да бъдат избрани специални лагери, подходящи за морска среда. Тези лагери имат удобни характеристики като устойчивост на корозия и устойчивост на удар, което може да гарантира стабилността и надеждността на лагерите. Изборът на правилния тип лагер и спецификация в морското инженерство може да гарантира безопасната и стабилна работа на морското инженерство. Лагерите от неръждаема стомана клас 440 са подходящи за морска среда, но се нуждаят от пасивиране; Лагерите от неръждаема стомана клас 316 имат по-ниски стойности на натоварване и скорост; керамичните лагери са устойчиви на корозия, но скъпи и крехки; лагерите от ацетална смола и пластмасовите лагери са подходящи за приложения с ниска точност, ниско натоварване и ниска скорост.