Сегодня резьбовые пасты и смазки активно применяются при сборке различного оборудования, содержащего резьбовые соединения. Монтаж обсадных и насосно-компрессорных труб также не обходится без них. При нанесении паст обеспечивается необходимый коэффициент трения при свинчивании труб, предотвращается образование задиров, заедание резьбы и ее затрудненный демонтаж.
Резьбовые смазочные материалы просты и доступны в применении, однако назвать их идеальным средством для обслуживания трубных резьб нельзя по ряду причин:
- Пасты и смазки от разных производителей обладают различными характеристиками, каждое средство требует проведения испытаний и корректировки прикладываемого крутящего момента при затяжке
- При каждом последующем монтаже или после длительного хранения изделий смазочный материал требует обновления
- Основой резьбовых смазок и паст является масло, оно вызывает налипание пыли и других абразивных частиц, повреждающих рабочие поверхности при монтаже
- Применение любой резьбовой пасты при непосредственном контакте с объектами природы (например, в трубах морских скважин) наносит ущерб окружающей среде
В качестве альтернативной технологии увеличения ресурса обсадных и наносно-компрессорных труб выступают антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП). Они лишены вышеуказанных недостатков и могут наноситься как на производстве, так и в полевых условиях.
Покрытия с высокими антикоррозионными и противозадирными свойствами обеспечивает полную подготовку труб к сборке, исключая их дополнительное смазывание.
Антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY
Под брендом MODENGY выпускается более 20 наименований антифрикционных твердосмазочных покрытий.
АТСП подобны краскам, но вместо пигмента содержат высокодисперсные порошки твердых смазок: дисульфида молибдена, графита, политетрафторэтилена (ПТФЭ), других специальных композиций.
Эти компоненты диспергированы в смеси связующих веществ, которые застывают и удерживают твердые смазки на поверхности. Растворители, которые содержатся в составе покрытий, отвечают за равномерность их распределения и испаряются вскоре после нанесения.
Скорость и температура отверждения АТСП зависит от его типа, может происходить как при комнатной температуре, так и в печи.
Дисульфид молибдена как одна из самых эффективных твердых смазок
Дисульфид молибдена (MoS2) широко применяется в качестве твердой смазки. Для этого вещества характерна слоистая структура: атомы молибдена легко скользят друг относительно друга в параллельных плоскостях. Каждый из них с обеих сторон окружен атомами серы. Связь между слоями этого «сэндвича» достаточно слабая, а сдвиговое сопротивление по плоскости раздела незначительно. Именно поэтому дисульфид молибдена имеет очень низкий коэффициент трения, который сохраняется даже при нагреве и высоких нагрузках.
Высокодисперсные частицы MoS2 обладают хорошей адгезией и эффективно заполняют микронеровности на обрабатываемых основах. В результате поверхности приобретают гладкую и скользкую фактуру, площадь их контакта увеличивается, а сила трения уменьшается. Защитная пленка покрытия выдерживает значительные контактные давления и повышение герметичности соединений.
Дисульфид молибдена характеризуется химической инертностью и уникальными антифрикционными свойствами. В отличие от полимерных твердых смазок, он обеспечивает низкое и стабильное трение, предотвращает схватывания и задиры, облегчает приработку деталей даже при экстремальных контактных давлениях – до 3000 МПа.
АТСП MODENGY для обслуживания трубных резьб
В ассортименте покрытий MODENGY имеются материалы для применений в самых различных отраслях промышленности, в том числе нефтегазовой. Для увеличения ресурса резьбовых соединений обсадных и насосно-компрессорных труб используется MODENGY 1002, MODENGY 1004 и MODENGY 1014.
MODENGY 1002 на основе дисульфида молибдена и органического связующего вещества отлично зарекомендовало себя благодаря оптимальному балансу износостойкости, антикоррозионных свойств, а также способности быстро полимеризоваться при комнатной температуре.
На резьбовые части труб и муфт это покрытие наносится методом окрашивания распылением. Рекомендуемая толщина слоя – 5-25 мкм. Покрытие становится сухим на отлип уже через 5 минут, что позволяет транспортировать изделий к месту его хранения. Полное отверждение АТСП происходит за 2 часа. По истечении этого времени деталь готова к сборке и дальнейшей эксплуатации.
Внешний вид покрытия MODENGY 1002 на детали продемонстрирован на рисунке ниже.
MODENGY 1002 обеспечивает постоянный коэффициент трения (с разбросом в пределах ±0,01) в процессе 5-8 циклов откручивания-закручивания. Диапазон рабочих температур покрытия покрытия составляет -210…+320 °С. Оно обладает очень высокой износостойкостью (130 000 тыс. циклов возвратно-поступательного движения при 550 МПа) и защищает детали от коррозии более 160 ч (по тесту в соляном тумане).
АТСП MODENGY 1004 и 1014 обладают еще более высокими антикоррозионными свойствами – они обеспечивают защиту более 500 и 672 ч соответственно.
Данные покрытия отверждаются при нагреве до +200 °С за 40 минут.
Из трех названных АТСП MODENGY 1004 характеризуется самой высокой несущей способностью (2627 МПа) и верхним пределом рабочих температур (+440 С), а MODENGY 1014 – самой значительной износостойкостью (152 000 циклов). Кроме того, последнее покрытие придает деталям эстетичный и декоративно-привлекательный внешний вид.
Таким образом, по сравнению с пластичными резьбовыми смазками и пастами покрытия MODENGY демонстрируют ряд преимуществ:
- Высокую несущую способность
- Отличные противозадирные свойства
- Стабильный коэффициент трения при высоких контактных давлениях
- Простоту нанесения с помощью обычного окрасочного оборудования
- Быстрое отверждение
- Отсутствие необходимости в последующей механической обработке
Описанные выше покрытия выпускаются в ведрах 4,5 кг и банках 1 кг, MODENGY 1002 имеет также аэрозольную фасовку 520 мл – она наиболее удобна для использования в полевых условиях, т.к. не требует дополнительного оборудования.
Любое из названных АТСП обладает необходимым комплексом свойств для эффективного управления трением и предотвращения коррозии. Применение покрытий позволяет обеспечить герметичность соединений колонны и существенно сократить время ее сборки малозатратными методами.