Решение основных задач эксплуатации резьбовых соединений на нефтеперерабатывающих предприятиях

9 Июля 2015 года
Решение основных задач эксплуатации резьбовых соединений на нефтеперерабатывающих предприятиях
Паста Molykote P-74 обеспечивает долговременную защиту крепежа и предотвращает появление типичных проблем при его монтаже и демонтаже в сложных условиях эксплуатации. По результатам испытаний на нефтеперерабатывающем предприятии она рекомендована к применению при сборке всех высокотемпературных резьбовых соединений.

Для транспортировки нефти и продуктов ее переработки на нефтеперерабатывающих предприятиях применяются трубопроводы. Запорная и регулирующая арматура этих трубопроводов монтируется через фланцевые соединения с помощью шпилек, болтов, гаек. Специфика многих предприятий предполагает  эксплуатацию  крепежа при высоких температурах и воздействии химически агрессивных сред. В таких условиях из-за прикипания и образования коррозии уже через короткое время резьбовые соединения становится невозможным разобрать без применения операций механической резки, т.е. без их разрушения.

Это приводит к существенному увеличению трудозатрат при необходимости проведения операции демонтажа и, как следствие, к финансовым потерям. Так, например, на подводящем трубопроводе одного из нефтеперерабатывающих предприятий перекачиваются продукты висбрекинга. При этом температура резьбовых соединений фильтров, запорной арматуры и других элементов трубопровода достигает +390 °С. Кроме того, крепеж подвергается воздействию сероводородных сред. Эти факторы приводят к образованию коррозии и прикипанию резьбы (рис. 1).

ris1.jpg
Рис. 1. Резьбовые соединения крышек фильтров

В результате при периодической замене фильтров резьбовые соединения приходится демонтировать с использованием шлифовальных машин и гайкорезов.
Еще одной задачей при монтаже фланцевых соединений является предотвращение деформации стыка и потери герметичности вследствие неравномерной затяжки крепежа. Коэффициент трения в резьбовом соединении зависит от множества факторов и может варьироваться в широких пределах. При одинаковом приложенном крутящем моменте на разных соединениях усилия затяжки могут отличаться более чем в 2 раза.
Обеспечить контроль усилия затяжки резьбовых соединений при таких условиях затруднительно.

vvrp.jpg
Рис. 2. Внешний вид резьбовой пасты Molykote P-74

Для решения этой задачи было предложено применять при сборке крепежа резьбовую пасту Molykote P-74 (рис. 2), которая характеризуется термо- и морозостойкостью, высокими химической стойкостью и антикоррозионными свойствами, устойчивостью к смыванию.
Molykote P-74 изготовлена на основе высокодисперсных твердых смазочных материалов, синтетического базового масла и усилителей адгезии. При температуре свыше +200 °С масло полностью испаряется, а твердые смазки продолжают работать и сохраняют эффективность до +1500 °С.
Эта резьбовая паста имеет обширную практику применения в производстве и уже хорошо зарекомендовала себя на других предприятиях нефтехимии и нефтепереработки.

Таблица 1. Основные характеристики резьбовой пасты Molykote P-74

СтандартПоказательЕд.изм.Значение
-Цвет-Серо-черный
-Верхний предел рабочих температур°С+1500
ISO 2176Температура каплепадения°СОтсутствует
ISO 2811Плотность при 20 °Сг/см31,21
ISO/R 1456Защита от коррозии (испытание в соляном тумане)ч120
-Начальный момент отвинчивания (резьба М12, выдержка при 300 °С в течение 21 ч, материал Sopral 60 aluminium)Н·м12,5
-Начальный момент отвинчивания (резьба М12, момент затяжки Ma=60 Н·м, выдержка при 540 °С в течение 4 недель, материал болта № 1.7709)Н·м115
DIN 51 350, pt.4Нагрузка сваривания (испытание на четырехшариковой машине трения)Н 4800
DIN 51 350, pt.5Показатель износа (испытание на четырехшариковой машине трения)мм1,1
-Коэффициент трения в болтовом соединении (М12, материал №1.7709) для головки болта/для резьбы-0,078/0,117
-Коэффициент трения в болтовом соединении (сплав Sopral P 40 aluminium) для головки болта/для резьбы-0,094/0,13
-Коэффициент трения для посадки с натягом-0,14
-Коэффициент трения при возвратно-поступательном движении с высокой частотой (метод SRV Optimol, нагрузка N=300 H)-0,1
 
Трение в резьбовом соединении при сборке обусловлено трением по резьбовой поверхности и по торцу закручиваемой гайки, поэтому в ходе производственных испытаний паста наносилась на торцевую поверхность гаек и на резьбовую поверхность шпилек. Смазывание производилось кистью из комплекта упаковки.

ris3.jpg
Рис. 3. Резьбовая поверхность после испытаний

При очередной замене фильтрующих элементов через 14 дней после запуска оборудования в эксплуатацию был произведен демонтаж резьбовых соединений с помощью стандартных инструментов. Каких-либо затруднений не наблюдалось, видимых повреждений шпилек и гаек обнаружено не было. На поверхности резьбы  присутствовали остатки нанесенной пасты (рис. 3).
Кроме того, испытания показали, что резьбовая паста Molykote P-74 позволяет стабилизировать трение и облегчить процесс монтажа резьбовых соединений. Ее применение позволяет произвести качественную затяжку на требуемое усилие (рис. 4). Это создает необходимые условия для обеспечения герметичности фланцевого соединения.
zatkrm.jpg
Рис. 4. Влияние смазочного материала на усилие затяжки при одном и том же крутящем моменте

Таким образом, паста Molykote P-74 обеспечивает долговременную защиту крепежа и предотвращает  появление типичных проблем при его монтаже и демонтаже.
По результатам проведенных дополнительных долговременных испытаний резьбовая паста Molykote P-74 была рекомендована к применению при сборке всех высокотемпературных резьбовых соединений.

По материалам статьи компании ЗАО "АТФ" www.atf.ru