Оборудование и покрытия для защиты от износа и эрозии крыльчаток шламовых насосов, опорных плит и кожухов

Оборудование Kermetico HVAF используется крупнейшими американскими корпорациями для защиты мокрых частей шламовых насосов от эрозии и истирания твердыми твердыми частицами, что продлевает срок службы компонентов, обеспечивает более длительное время наработки на отказ и значительно сокращает затраты на техническое обслуживание.

Системы термического напыления Kermetico HVAF наносят пластичные покрытия из карбида вольфрама с высокими связующими твердостью более 1600 HV ₃₀₀ .

Мы хотели бы поделиться нашим опытом в области защиты от износа и ремонта рабочих колес, корпусов, вкладышей и корпусов шламовых насосов.

Абразивный износ, эрозия и коррозия шламовых насосов

Суспензия представляет собой минеральное сырье для переработки на обогатительной фабрике или в потоке отходов, включая твердые частицы. При переработке нефти и газа суспензии обычно представляют собой потоки катализатора, включая известняк или цеолиты. В неблагоприятных условиях агрессивных сред комбинированный эффект коррозии и эрозии может привести к значительному увеличению скорости износа.

Механические и химические силы чрезвычайно требовательны к целостности материала деталей насоса - особенно, когда температура, давление или объем потока увеличиваются.

Покрытия из карбида вольфрама Kermetico HVAF сочетают в себе высокую твердость, коррозионную стойкость и пластичность для защиты спиральных отверстий, вкладышей и рабочих колес насосов.

Поверхностные покрытия для защиты деталей шламовых насосов от износа

Карбидные покрытия, нанесенные с использованием различных высокоскоростных технологий (HVOF, HVAF, Detonation), чрезвычайно износостойки. Предпочтительно использовать карбид вольфрама в сочетании с матрицами кобальта, никеля или кобальт-хрома.

Эрозийные и коррозионные свойства термических напыляемых покрытий являются важными факторами для оценки нанесения покрытия.

Мы используем наше оборудование HVAF для нанесения покрытий из карбида вольфрама, которые являются износостойкими и достаточно прочными, чтобы их можно было использовать при любых углах удара.

Только 100 микрон (0,004 дюйма) нашего покрытия WCCoCr является газонепроницаемым, защищая основной металл рабочего колеса от коррозийных агентов в качестве барьерного слоя.

1,5 мм (0,06 ″) нашего карбида вольфрама HVAF показывает те же характеристики, что и 25,5 мм (1 ″) из износостойкого высокохромистого железа, обычного для подложек для суспензии.

Мы рекомендуем порошки, связанные с WC-Co-Cr, потому что они обладают самой высокой износостойкостью в сочетании с адекватной коррозионной стойкостью в любых средах, кроме сред с очень высоким pH или плавиковой кислоты.

С 2006 года мы распыляли множество различных частей шламовых насосов для новых и ремонтных работ.

Наши клиенты и партнеры в США, Европе и Китае распыляют много запчастей для насосов.

Случай покрытия шламового насоса

Справочная информация : нас попросили покрыть опорную плиту насоса для суспензии, чтобы защитить ее от абразивного раствора, проходящего через насос.

Рабочее колесо изготовлено изготовителем, уже покрытым карбидом вольфрама, предположительно, методом HVOF.

Корпус насоса не был покрыт, и клиент не хотел, чтобы корпус был покрыт, как в предыдущем опыте с этим насосом в этой области применения, опорная пластина была единственной частью, на которую отрицательно воздействовала перекачиваемая суспензия.

Результаты : Вот подложка с нанесенным покрытием из карбида вольфрама Kermetico HVAF после одного года эксплуатации.

Опорная пластина шламового насоса с покрытием Kermetico HVAF WCCoCr после года эксплуатации

Измеряя толщину покрытия, мы обнаружили, что толщина после года службы была идентична первоначально нанесенной толщине покрытия.

Когда мы начали осматривать опорную пластину, мы обнаружили интересную область, показанную ниже.

Опорная пластина уплотнение к корпусу не является абсолютным, а некоторые erodent сделали это мимо покрытой поверхности опорной пластины и эрозии материала из-под покрытием. На фотографии это трудно увидеть, но покрытие подрезано и остается неповрежденным, образуя резкий вылет покрытия. Вот крупный план эродированной области.

Эрозированная зона под покрытием из карбида вольфрама HVAF

Другие основные части этого шламового насоса также не работали. Рабочее колесо, показанное ниже, потеряло большую часть нанесенного покрытия, и лопасти быстро изнашивались.

Если бы насос не начал протекать, рабочее колесо вышло бы из строя после небольшого дополнительного обслуживания.

Крыльчатка шламового насоса с покрытием HVOF после года эксплуатации

На виде крупным планом вы можете увидеть, где полностью исчезло покрытие HVOF.

Рабочее колесо изношенного шламового насоса

В тех областях, где покрытие стирается, металл быстро изнашивается, так как эти лезвия значительно короче, чем соседние лезвия, на поверхности которых еще остается покрытие. Это можно увидеть, используя прямой край и небольшую подсветку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неисправная крыльчатка насоса

Износ незащищенного кожуха шламового насоса

Корпус насоса тоже не очень хорошо. Вот посмотрите на это как получил.

Ущерб очевиден.

Неисправный корпус шламового насоса

Наш заказчик решил, что наилучшим способом действий является нанесение покрытия с покрытием из карбида вольфрама Kermetico HVAF WC-10Co-4Cr. Мы искренне согласны с его решением.

Это что-то необычное?

На самом деле, нет.

Сравнение свойств абразивного износа и защиты от эрозии покрытий HVOF и Kermetico HVAF

Испытание на эрозию шлама, предоставлено Schlumberger.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В этом тесте сравнивалось покрытие из карбида вольфрама Kermetico HVAF с покрытиями из того же материала, нанесенными ведущими в отрасли системами HVOF и детонации.

Две следующие диаграммы любезно предоставлены Центральным институтом энергетических исследований Индии.

 

Сравнение твердости и ее отклонения покрытий HVOF и Kermetico HVAF

 

Сравнение модуля Юнга покрытий HVOF и Kermetico HVAF

Может ли быть причина такого результата в том, что мы сравниваем себя с не самым лучшим из доступных лакировочных покрытий?

Вас также может заинтересовать сравнение покрытий Kermetico HVAF WCCoCr с одной из самых современных систем HVOF на рынке.

Сравнение наших покрытий HVAF WCCoCr с образцами HVOF и Ultra-HVOF

Вас интересует, как наши сбалансированные и ультра режимы HVAF обеспечивают такие выдающиеся результаты?

Исследование характеристик износа и защиты от коррозии Kermetico HVAF WCCoCr

Как показал профессор Ван в своей статье «Износостойкость и коррозионная стойкость покрытий WC-10Co-4Cr, нанесенных различными способами напыления HVOF и HVAF»:

«Три покрытия WC-10Co4Cr были нанесены с помощью процессов HVOF и HVAF, и их микроструктура и свойства были исследованы в этом исследовании. В результате были сделаны следующие выводы.

(1) Покрытие WC-10Co4Cr, нанесенное процессом напыления HVAF, показало почти тот же фазовый состав, что и его исходный порошок исходного сырья, который включал в основном фазы WC и немного Co 3W 3C и кристаллический Co почти без обезуглероживания. Покрытие JK, напыленное оборудованием Jet Kote III-HVOF, показало наиболее сильное обезуглероживание с интенсивной W 2C и даже металлической W-фазой. Фазовый состав покрытия JP, нанесенного системой JP8000-HVOF, состоял из основного WC и малых пиков W 2C и демонстрировал небольшую степень обезуглероживания.

(2) Износостойкость и механизм покрытий, напыленных HVOF / HVAF, находились под влиянием не только их твердости, но и вязкости разрушения. Высокая твердость карбидного покрытия может эффективно препятствовать порезам, вызванным абразивами, а их высокая ударная вязкость может заставить связующее поглощать часть энергии, вызванной абразивными воздействиями, с некоторой степенью пластической деформации.

(3) Покрытия WC-10Co4Cr с различной степенью обезуглероживания демонстрировали различные механизмы доминирующего износа.

(4) На электрохимическую коррозионную стойкость и механизмы напыленных покрытий HVAF и HVOF WC-10Co4Cr влияют их фазовый состав и микроструктура ».

Ученые говорят нам, что HVAF обеспечивает лучшую износостойкость и устойчивость к эрозии, чем HVOF. Но многие компании все еще используют другие методы для защиты насосов и другого оборудования.

Это почему?

Может быть, HVAF слишком дорогой?

Экономические аспекты покрытий Kermetico HVAF

Прайс-лист нашего оборудования HVAF ниже, чем цена хорошего оборудования HVOF.

И операционные расходы намного ниже.

Сравнение стоимости Kermetico HVAF и HVOF на килограмм депонированного WC-10Co-4Cr (цены в Техасе, США).

С системами термического напыления Kermetico HVAF мы не ограничиваемся «наилучшим возможным покрытием».

Мы можем выбрать способ нанесения покрытия из карбида вольфрама:

• сэкономить средства на распыление в экономичном режиме HVAF, получая качество HVOF при меньших затратах;
• распылять наивысшее качество покрытия в режиме HVAF Ultra, чтобы получить покрытия с высокой твердостью, вязкостью, непористостью, стойкостью к истиранию и кавитации;
• или выберите сбалансированный режим HVAF, чтобы получить конкурентное преимущество как по стоимости, так и по качеству.

Но это не конец истории.

Детали шламового насоса для струйной обработки и распыления с оборудованием Kermetico HVOF

Обычно мы наносим покрытия на рабочие колеса и пластины шламовых насосов, используя роботизированный взрыв и распыление.

Мы подрываем поверхность пистолетом Kermetico HVAF (он очень быстрый и равномерный) и распыляем его тем же пистолетом после переключения шланга подачи порошка и, возможно, замены насадки.

Это намного быстрее, точнее и потребляет намного меньше песка, чем ручная обработка.

Струйная обработка пескоструйной обработкой также обеспечивает очень ровную подготовку поверхности и вызывает меньшее напряжение в основном металле.