Transcript Повышение эффективности эксплуатации теплоэнергетического
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ» (ФГБОУ ВПО «НИУ МЭИ», МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ, МЭИ) тема:
«ИННОВАЦИОННЫЙ ТЕХНОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ АРМАТУРЫ»
Научный руководитель проекта, д.т.н., профессор Отв. исполнитетль к.т.н., с.н.с.
В.А. Рыженков Г.В. Качалин
1
АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
• •
С 2001 года в России наблюдается рост производства и потребления трубопроводной арматуры.
Объем рынка трубопроводной промышленной 50%) в потреблении арматуры на рынке РФ.
арматуры за последние 10 лет вырос более, чем в 3 раза. Доля импорта (около
•
Применение устаревших технологий упрочнения крупногабаритных изделий.
КАЧЕСТВО ИМПОРТНОЙ АРМАТУРЫ ЧАСТО НЕ СООТВЕТСТВУЕТ СОВРЕМЕННЫМ ТРЕБОВАНИЯМ !!!
ОТСЛОЕНИЕ НИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ НА ШИБЕРЕ ЗАДВИЖКИ ШИБЕРНОЙ (DN 1000) ПОСЛЕ 100 ЦИКЛОВ ОТКРЫТИЯ/ЗАКРЫТИЯ КОРРОЗИОННЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ ШИБЕРА ЗАДВИЖКИ ШИБЕРНОЙ DN 1000 ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ АРМАТУРЫ ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛИ ХРОМИРОВАНИЕ
-
ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ЗАРУБЕЖНЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛИ
-
ХИМИЧЕСКОЕ НИКЕЛИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ СПОСОБОВ ПРИМЕНЯЕМЫХ РЕШЕНИЕ-
ВНЕДРЕНИЕ В АРМАТУРОСТРОЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ
3
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Высокие энергии
eV (1 eV
10000 K).
осаждающихся частиц: 1
1500
Практически неограниченный выбор материалов и их соединений для получения покрытий.
Синтез уникальных соединений нанокомпозитных покрытий.
и получение на их основе многослойных, многокомпонентных и
Экологическая безопасность эффективность процессов и обработки материалов.
высокая
4
СОВРЕМЕННЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОБРУДОВАНИЯ ТЭК Снижение эрозионного износа при ударном воздействии жидких и твердых частиц Повышение коррозионной стойкости и жаростойкости (термостойкости) Снижение коэффициента трения Повышение предела выносливости в агрессивных средах
5
СТРУКТУРА УНИВЕРСАЛЬНЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭК
6
ЭТАПЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКГО ПРОЦЕССА ИОННО ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ И ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ Вневакуумная подготовка рабочих поверхностей изделий Расположение изделий в вакуумной камере на технологической оснастке Ионная очистка поверхностей изделий Формирование покрытия заданного состава Контроль параметров покрытия
7
СТРУКТУРА ИННОВАЦИОННОГО ТЕХНОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (ТК) ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ АРМАТУРЫ
Система грузоподъемных механизмов Система подачи потенциала смещения и система дугогашения. Блоки питания планарной системы ионного распыления металлов в вакууме Система высоковакумной откачки и контроля вакуума Система ускоренного охлаждения крупногабаритных изделий в вакууме Система оборотного водоснабжения Система снабжения ТК сжатым воздухом Система предварительного прогрева изделия в вакууме Планарная система ионного распыления металлов в вакууме Оборудование для входного и выходного контроля (диагностический комплекс) Система подачи в вакуумную камеру плазмообразующего и реакционных газов 8
ОСНОВА ТК – УНИКАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЯХ ( до 5000 кг, 3000 мм)
1 2 3 4
1 – ПЕРЕДНЯЯ ДВЕРЬ 2 – ИЗДЕЛИЕ 3 – КАМЕРА 4 – ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ 5- ЗАДНЯЯ ДВЕРЬ
5
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ «ГЕФЕСТ-18-4М» ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОКОМПОЗИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ АРМАТУРЫ Габаритная длина изделия, мм Область равномерного формирования покрытий по высоте, мм Область равномерного формирования покрытий по ширине, мм Магнетроны
-
Система питания: потенциал смещения, кВт/V - магнетронов, кВт/режим Средняя мощность установки при проведении технологического цикла, кВт Площадь, занимаемая установкой, м 2
Назначение
До 3200 3000 1500-2000 4 40/до 1500V 60/DC, АС 300 40 Серийная обработка крупногабаритных шиберов задвижек шиберных (DN 1200, включительно), штоков, валов, золотников
10
ЭТАПЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АРМАТУРЫ ПРОВЕДЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
11
ПРИМЕР ОБРАБОТКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЭЛЕМЕНТВОВ АРМАТУРЫ ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ
12
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТА 1. Разработан, изготовлен и введен в эксплуатацию не имеющий аналогов технологический комплекс для ионно-плазменной модификации в вакууме функциональных поверхностей крупногабаритных элементов арматуры ТЭК.
2. С применением технологического комплекса разработаны технологии формирования многофункциональных ионно-плазменных покрытий на крупногабаритных элементах арматуры различного условного прохода выполняющих различные функции.
, в частности, предполагающие создание покрытий из различных материалов, 3. Созданный технологический комплекс является экологически опасным и низкоэффективным способам гальванического хромирования и химического никелирования.
современной альтернативой ФОРМЫ СОТРУДНИЧЕСТВА 1. Обработка изделий Заказчика на основе разработанных технологий.
2. Проведение ОТР по разработке различных функциональных покрытий.
3. Разработка и поставка Заказчику оборудования и технологий по варианту «под ключ».
13
Россия, 111250, г.Москва, Красноказарменная, 14, НИУ «МЭИ», НЦ «Износостойкость».
тел./ факс : (495) 362-75-78 www.src-w.ru
Директор НЦ «Износостойкость» - Рыженков Артем Вячеславович.
Зам. Директора по PVD технологиям – Качалин Геннадий Викторович.
14