Одной из ключевых проблем устойчивого развития является энерговооруженность всех сфер человеческой деятельности и связанное с этим загрязнение окружающей среды. В связи с этим совершенство применяемых технологий на качественном уровне можно оценивать с помощью теста: чем экономичнее разработка, тем она должна быть экономически более эффективной. Рассмотрим возможность реализации этого принципа на конкретном примере.
Промышленное оборудование часто эксплуатируется в очень сложных и крайне в тяжелых условиях. Высокие ударные нагрузки и высокая температура, попадание на рабочие поверхности абразивных материалов и атмосферных осадков или охлаждающих жидкостей, причем часто агрессивных, масляное голодание, а в отдельных случаях и полное отсутствие смазки - это далеко не полный перечень факторов, вызывающих его быстрый износ. Традиционными способами восстановления и ремонта изношенного оборудования являются механические способы с такими операциями, как наплавка, проточка, расточка, шлифовка, изготовление вкладышей подшипников из антифрикционного материала, шабрение и т.д. Альтернативными способами ведения ремонтно-всстановительных работ являются методы, основанные на использовании триботехнических средств, под действием которых происходит диффузионный избирательный перенос. Этот эффект был открыт в 50-х годах российскими учеными Д.Н. Гаркуновым и И.В. Крагельским. Дальнейшие исследования избирательного переноса при трении (за рубежом его чаще называют «эффектом Гаркунова») дали импульс в развитии практических методов повышения износостойкости машин с использованием различных ремонтно-восстановительных триботехнических составов.
Триботехнические средства для восстановления трущихся соединений в любой технике (транспорте, горнодобывающей и нефтегазовой промышленности, металлургии, сельском хозяйстве и т.д.) применяются в виде добавок в смазочные материалы.
Все известные в настоящее время добавки, относящиеся к триботехническим средствам, уменьшающим трение и увеличивающим срок эксплуатации механизмов, можно разделить на пять групп. Из них, три относятся к ремонтно-восстановительным: металлоплакирующие композиции, полимерообразующие составы и металлокерамические материалы. Две же можно отнести к восстановителям только условно. Это кондиционеры металлов и слоистые добавки-модификаторы.
Ремонтно-восстановительные.
1. Металлоплакирующие смазочные материалы это: МКФ, REPOWER, СУРМ-В, LUBRIFILMmetal, Супермет и др. В качестве плакирующих металлов в этих смазочных материалах используются такие металлы, как цинк, свинец, медь, олово, серебро и т.д, а так же олеиновую, стеариновую, щавелевую и другие кислоты, может использоваться палладий и даже золото.
2. К препаратам, образующим полимерные покрытия, относятся такие, как «Форум», SLIDER-2000, «Энергия-3000», PTFE, «Аспект-модификатор» и др. В качестве полимеров используются политетрафторэтилен («тефлон»), перфторполиэфир карбоновой кислоты («эпилам»), фторопласт-4, перфторпропиленоксид и др.
3. К металлокерамическим восстановителям относятся такие, как «Живой металл», Protector, «Трибо», «Хадо», ФОРСАН, MEGAFORCE и др. В качестве силикатных компонентов используются оксид иттрия, диоксид циркония, магнезиально-железистый силикат (серпентинит), фуллереносодержащий минерал шунгит и др.
Условно ремонтно-восстановительные составы.
1. Кондиционеры металлов и различные поверхностно-активные вещества (ПАВ): Micro X2, SUPER DURALUBE, FENOM, ER и др. Составляющими кондиционеров металлов являются комплексы органических и синтетическихкомпонентов образующие сервовитные плёнки из чистого железа толщиной всего 250 ангстрем (в 2000 раз меньше толщины человеческого волоса).
2. Слоистые добавки-модификаторы: ПАФ-14, М-55 PLUS, «Дисмол», Motorprotect-LiguiMoli и др. Слоистыми составляющими этих добавок являются элементы с низким усилием сдвига между слоями, например, дисульфид молибдена (Mo2S), трисульфид молибдена Mo3S), диселенит молибдена (Mo2Se), дисульфиды вольфрама (W2S) и тантала (Ta2S), графит и др. энерговооруженность триботехнический трение
При безразборном ремонте и профилактике от износа промышленного оборудования наиболее перспективными являются силикатно-керамические добавки. Среди них особое место занимает геомодификатр трения, добавка в смазки MEGOFORCE. При её применении получены высокие результаты на таких предприятиях как ЗАО «Энергоресурсы» (компрессоры обеспечивающие давление от 7-10 кГ/см2 до высокого давления, 70 кГ/см2), ОАО «Днепропетровский трубный завод» (оборудование трубопрокатных агрегатов ТПА-80 и ТПА-140), ОАО «Днепртяжмаш» (вагоноопрокидыватели), ОАО «ИнГОК» и ОАО «ЮГОК» (электровозные компрессоры КТ-7), институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины (вакуумные насосы), ОАО «Киевский станкостроительный концерн «Веркон» (станки-автоматы), ЧП «ЦАНик» (гидравлический экскаватор Zeppelin ZM-15) и др. (рисунок 1).
Рисунок 1 - Восстановление компрессора на предприятии
При применении добавка в смазки MEGOFORCE на трущихся поверхностях сопрягающихся деталей образуется металлокерамический слой. Наличие этого слоя предотвращает износ трущихся деталей при масляном голодании, если вместо смазки используется (намерено или случайно) охлаждающая жидкость и даже при временном отсутствии всякой смазки. Например, при испытаниях зубчато-валковая муфты шпинделя главного привода непрерывного стана трубопрокатного агрегата ТПА-80, после вымывания штатной смазки водой, используемой для охлаждения, смазывается только этой водой. Обработанная MEGOFORCE муфта проработала на стане более 6 месяцев, в то время, как при эксплуатации со штатной смазкой, её срок службы не превышал 2-х месяцев.
Для подтверждения уникальности силикатно-керамической добавки MEGOFORCE научно-производственной фирмой «Маскарт» проведены две уникальные акции.
Первая. На автомобильной выставке ДАВ-2006 (г. Днепропетровск, спортивный комплекс «Метеор», 8-11 ноября 2006г.) в течение 20 часов демонстрировалась работа двигателя автомобиля ВАЗ-2109 со слитым маслом (поддон был снят). Зафиксирован рекорд Украины. Добавка MEGAFORCE награждена дипломом Книги рекордов Украины (рисунок 2).
Рисунок 2 - Дипломы ЧП «НПФ «Маскарт»
Вторая. Проведен автопробег без масла в двигателе на расстояние 201км по горным дорогам Крыма. Композицией силикатно-керамической MEGAFORCE установлен второй рекорд Украины.
Готовится установление третьего рекорда Украины и рекорда мира - пробег без масла в картере двигателя на расстояние не менее 1000 км по маршруту Днепропетровск - Одесса - Киев.
При выполнении ремонтно-восстано-вительных работ дорогого или уникального оборудования НПФ «Маскарт» производит его страхование. При этом, страхующей стороной, берущей на себя компенсацию возможных убытков, связанных с проведением безразборного восстановления или профилактики от износа промышленного оборудования, выступает страховая компания «Вексель» (Проминвестбанк).