НАПЫЛЕНИЕ И НАПЛАВКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ. Коммерческий директор ЗАО "Плакарт" Красавин А.С. - презентация

1 НАПЫЛЕНИЕ И НАПЛАВКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

2 СОДЕРЖАНИЕ Применение наноструктурированных газотермических покрытий: Преимущества наноструктурированных покрытий Экономический эффект Теплообменное оборудование Напыление и наплавка в теплоэнергетике Детали газотурбинных двигателей Термобарьерные покрытия Защита от высокотемпературной коррозии Восстановление и защита лопаток ротора паровой турбины без разлопачивания Восстановление и защита лопаток стеллитом Уплотнительное покрытие крышек опор газотурбинного двигателя ГТУ-8 и жаростойкое металлокерамическое покрытие жаровых труб камер сгорания Комбинированные покрытия СПРАМЕТ Керамические электроизоляционные покрытия

3 3 Применение наноструктурированных газотермических покрытий Оборудование ТЭЦ и ГРЭС: защита теплообменного оборудования от коррозии и износа; защита металлоконструкций от высокотемпературной коррозии; защита от коррозии под изоляцией; защита от износа оборудования, транспортировки и измельчения твердого топлива; защита и ремонт вспомогательного оборудования. Преимущества применения наноструктурированных покрытий Газотермическое напыление - это процесс нагрева и переноса активированных частиц напыляемого материала газовым потоком и формирования на подложке компактного слоя. Увеличение ресурса работы конструкций за счёт улучшения их эксплуатационных свойств Снижение ресурсоёмкости и энергоёмкости оборудования Снижение затрат на ремонт действующего и на закупку нового оборудования

4 4 Экономический эффект

5 Применение газотермических покрытий Увеличение сроков службы и межремонтных циклов оборудования, особенно при использовании высокозольных углей и нестандартных топлив. Теплообменное оборудование Защита труб пароперегревателей, трубных досок Ручное напыление Автоматическое напыление Зона «А» с покрытием и зона «В» без покрытия через год эксплуатации Покрытия, нанесенные методом газотермического напыления, защищают поверхность трубной решетки теплообменников, труб пароперегревателей, вода охлаждаемых стенок от коррозии и абразивного износа

6 ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Напыление и наплавка в теплоэнергетике Автоматизированные конвейерные установки и углеразмольное оборудование являются неотъемлемой частью цикла работы угольных ТЭЦ. В целях повышения надежности, продления межремонтных циклов оборудования и сокращения простоя, мы предлагаем применять технологии газотермического напыления и наплавки. Защита от износа и восстановление оборудования для транспортировки угля: напыление и наплавка посадочных мест валов; напыление и наплавка роликов, барабанов и редукторов. Защита от износа и восстановление оборудования для размола угля: наплавка корпуса мельницы и мелющих тел; напыление и наплавка посадочных мест валов.

7 ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Детали газотурбинных двигателей ОКБ им. Люлька, ОАО «Авиадвигатель», ОАО «КМПО», ОАО «УМПО», ОАО «НПО «Сатурн», ГП НПКГТ «Зоря» - «Машпроект»

8 Уплотнительные покрытия АНБ (450 С), 20Б (650 С), УВС-2 (750 С), КНА (750 С) по требованию Заказчика (ДР-59, Кронштадтский морской завод; ГТУ-8, ООО «НевРСС») МеCrAlY+полимер/BN (850 C), ZrO2-Y2O3+полимер/BN в современных ГТД (ГТД-110М) Жаростойкие покрытия MeCrAlY по требованию Заказчика (лопатки Т, контактные поверхности деталей КС; ГТК-25И, ООО «Газпром трансгаз Москва») Термобарьерные покрытия Термобарьерное покрытие на основе ZrO2 по требованию Заказчика (при изготовлении новой техники (ГТУ-8), в т.ч. по лицензии: ООО «СТГТ», ЗАО «РЭП Холдинг», при сервисе импортных ГТД (GE, Siemens) Ремонт покрытия лопаток в условиях станции без разлопачивания Опыт тиражирования материалов и технологий ОПК в индустриальные ГТД отечественного и импортного производства для ГПА

9 9 ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Термобарьерные покрытия Максимальное снижение температуры материала основы по сравнению с температурой поверхности. Применяются на лопатках, в камерах сгорания, кожухах. Низкая теплопроводность. Коэффициент теплового расширения близок к коэффициенту теплового расширения основного материала. Применение при высоких рабочих температурах (1150ºС- 1200ºС на поверхности). Связывается с материалом основания при помощи промежуточного покрытия связи, выполняющего функции защиты от окисления и коррозии. Ремонтопригодность (удаление старого покрытия и нанесение нового).

10 10 ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Защита от высокотемпературной коррозии Применяются на рабочих и направляющих лопатках турбины. Покрытие содержит защитные элементы Al и Cr. Сцепление с материалом основания при помощи диффузионных процессов. Гладкая, аэродинамическая поверхность. Применимы при высоких температурах. Ремонтопригодность (удаление старого покрытия и нанесение нового). Сегмент соплового аппарата с покрытием Оптимизация состава покрытия для защиты от коррозии и окисления

11 Стеллитовые вставки защищают лишь часть лопатки Покрытия из нитрида титана толщиной в десятки микрон недолговечны.Проект ремонта выполнен в октябре-ноябре 2012 г. в РТ. Было нанесено покрытие на лопатки 26,27, 31 ступени турбины К В ходе проекта были проведены работы: Монтаж на вращателе Подготовка к напылению Напыление секций лопаток ротора Контроль качества покрытия Было нанесено мкм покрытия из карбидной керамики ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Восстановление и защита лопаток ротора паровой турбины без разлопачивания Стеллитовые вставки портят геометрию лопатки, относительно легко отрываются по месту сварки и сложно восстанавливаются. Применение лазерной наплавки стеллита позволяет обеспечить равномерность нанесения покрытия, улучшить геометрию, исключает отслоение покрытия ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ Восстановление и защита лопаток стеллитом

12 Лабиринтные уплотнения ГТД воздушного компрессора Рабочая среда: абразивный износ, трение Температура эксплуатации : до 450 град.С Газопламенное напыление подслоя алюник Газопламенное напыление материалом на основе Латуни. Решенная проблема: импортозамещение, увеличение рабочего ресурса в 2-3 раза. Восстановление деталей газотурбины методом газопламенного напыления НТД диск промежуточный газовой турбины Рабочая среда: абразивный износ, трение. Температура эксплуатации : до 450 град.С Газопламенное напыление материалом Ni5Al. Решенная проблема: импортозамещение, сокращение срока ремонта.

13 Детонационное напыление антивибрационных полок лопаток компрессора высокого давления газотурбинного двигателя Задача: Восстановление рабочей поверхности. Увеличение твердости рабочей поверхности Условия эксплуатации: Абразивный износ Сдвиг поворот Вибрационный износ Рабочая температура -60…+80 Покрытие: специально разработанное специалистами группы компаний Плакарт наноструктурированное покрытие на базе карбида вольфрама и кобальта Решение: Ремонт, Упрочнение, Импортозамещение

14 Нанесение уплотнительного покрытия на крышки опор газотурбинного двигателя ГТУ-8 и жаростойкого металлокерамического покрытия жаровых труб камер сгорания Задача: Восстановление рабочей поверхности. Увеличение твердости рабочей поверхности. Жаростойкое покрытие. Условия эксплуатации: высокотемпературная коррозия, сдвиг поворот, химическая коррозия. Покрытие: 1) упрочняющее на базе карбида вольфрама, 2) жаростойкое покрытие Решение: Ремонт, Упрочнение, Импортозамещение, Увеличение рабочего ресурса деталей в 3-4 раза.

15 15 ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Комбинированные покрытия СПРАМЕТ Протекторное покрытие толщиной 0,25 мм обеспечивает полную антикоррозионную защиту металлоконструкций и наружных поверхностей резервуаров в течение лет. Работы могут быть выполнены как на месте производства металлоконструкций, так и на месте монтажа. Решение предусматривает существенное сокращение эксплуатационных затрат за счет повышения коррозионной стойкости опор с покрытием и сокращение затрат на окраску.

16 Система защиты СПРАМЕТ TM СПРАМЕТ - зарегистрированная торговая марка защитных покрытий, разработанных ЗАО «ПЛАКАРТ». АНТИКОР ТЕРМО НАНО Высокоэффективные комбинированные системы антикоррозионной защиты для различных областей применения 100% гарантия защиты от коррозии основного материала поверхности в течение срока службы покрытия лет Уникальная возможность сочетания высоких показателей по коррозионной стойкости, термостойкости и огнезащите

17 ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ДО 600 °С Труба выхлопа ГПА. Защитное покрытие внутренней поверхности Габариты объекта: общая высота 26 м, высота трубной шахты 18 м, диаметр 2 м, толщина стенки 10 мм, количество 4 трубные шахты. Рабочая температура намин °С макс °С Давление среды 1000Па(макс.) Решение: комбинированное покрытие ТМ СПРАМЕТ. Защита от коррозии в высокотемпературной среде более 30 лет.

18 ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ ПОД ИЗОЛЯЦИЕЙ НА 50+ ЛЕТ Коррозия под теплоизоляцией очень опасна из-за быстрого и скрытого развития процесса. Термическое напыление алюминиевого покрытия позволяет полностью исключить риск коррозии под изоляцией. ExxonMobil описывает пример эксплуатации покрытия под теплоизоляцией с 1958 по 2008 год, при этом покрытие продолжает работать. В Shell принят стандарт осмотра оборудования с термически напыленным алюминием 1 раз в 40 лет.

19 Металлическое покрытие НИЗКАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ : Себестоимость эксплуатации покрытий в 5-6 ниже по сравнению с лакокрасочными покрытиями. КРАТНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ БЕЗРЕМОНТНОГО СРОКА СЛУЖБЫ: появление первых следов коррозии спустя 20 и более лет после нанесения. Обеспечивается защита не только за счет предотвращение контакта поверхности со средой, но и за счет разности электрохимических потенциалов самой конструкции и покрытия. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧИСТОТА : Отсутствие экологических ограничений. ЭФФЕКТ«САМОЗАРАСТАНИЯ»: протекторные покрытия на основе сплавов цинка и алюминия обладают эффектом «само зарастания» трещин, царапин. СООТВЕТСТВИЕ МИРОВОМУ ОПЫТУ: Передовой международный опыт свидетельствует о вытеснении лакокрасочных покрытий в пользу металлизационных. Лакокрасочное покрытие ДОРОГАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ: Необходимость постоянных ремонтов для поддержания объекта в надлежащем состоянии. КОРОТКИЙ СРОК СЛУЖБЫ: Появление первых следов коррозии спустя 1-3 года после нанесения. В агрессивной среде в микропорах развиваются бактерии, что приводит к образованию язвенной коррозии стального корпуса. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ : Перед повторным применением необходимо снять и утилизировать экологически вредный первый слой. ОГРАНИЧЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ : Качественное нанесение в полевых условиях невозможно. ЭФФЕКТ ОТ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ В СРАВНЕНИИ С ЛКМ

20 Керамические покрытия обладают уникальными свойствами: Микротвердость HV Электроизоляционные свойства Минимальная теплопроводность Регулируемая пористость Твердость и простота нанесения керамических покрытий позволяют успешно применять их в широком спектре условий, в том числе для электроизоляции подшипников. Электроизоляция подшипников позволяет избежать микросхватывания при работе электрических машин, продлить ресурс их работы. КЕРАМИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ

21 21 Защита от коррозии и износа поверхностей рабочих колес насосов позволяет существенно уменьшить влияние абразива и агрессивной среды на насос, сократить эксплуатационные расходы, продлить межремонтные циклы оборудования. ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Вспомогательное оборудование Применение высокоскоростного газопламенного метода взамен гальванического хромирования позволяет упрочнять шаровые и шиберные задвижки запорной арматуры. Напыляемое при этом покрытие обеспечивает эрозионную стойкость и антисхватывающие свойства на уровне лучших мировых образцов.

22 22 ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Вспомогательное оборудование Защита оборудования от абразивного износа: корпуса циклонов и оборудования пылеочистки, корпуса вентиляторов. Восстановление посадочных мест: валы дымососов, валы вентиляторов, валы насосов. Защита и восстановление запорной арматуры: штоки, шпиндели, клиновые задвижки, седла, баббитовые подшипники.

23 23 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПЛОЩАДКИ Наши заводы сертифицированы по ИСО 9001:2008, расположены в Москве, Набережных Челнах, Нижнем Новгороде, Перми, Санкт-Петербурге, Тюмени. и оснащены роботизированным оборудованием для нанесения и обработки покрытий: - Высокоскоростное газопламенное напыление (HVOF, HVAF) - Газопламенное напыление (FS, HVFS) - Атмосферное плазменное напыление (APS) - Детонационное напыление (D-gun) - Электродуговая металлизация (AWS, HWCC) - Плазменная наплавка (PTA) - Лазерная наплавка (laser cladding) - Токарные, фрезерные, шлифовальные станки - оборудование для суперфиниша

24 24 МОБИЛЬНЫЕ БРИГАДЫ Выполняем работы по напылению: - протекторных металлических покрытий емкостей, резервуаров, металлоконструкций - изолирующих металлических покрытий для аппаратов химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих производств, для емкостей с агрессивными средами. Бригады обучены, укомплектованы как импортным, так и собственным оборудованием для напыления, АСО, механизации и автоматизации работ. Мобильные бригады выполняют работы по напылению как на месте монтажа изделий, так и на производстве.

25 25 ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР Инженерный центр, расположенный в Москве, выполняет работы по НИОКР силами более 20 ИТР, среди которых 1 доктор наук, 2 кандидата, 5 аспирантов. Центр оборудован металлографической лабораторией, исследовательской лабораторией, установками напыления. Среди наших заказчиков: - ГКНЦ им. Хруничева - ОАО «Газпром» - ОАО НПО «Сатурн» - ОАО «ТНК-ВР» - НОАО «Гидромаш»

26 Группа компаний «Плакарт»: ЗАО «Плакарт» : Проектная компания, созданная ГК «Роснано», в 2010 г. для реализации проекта создания сети центров наноструктурированных покрытий на территории России. Компания создана на базе 20-летнего опыта группы компаний «ТСЗП». В активе компании: - более 300 сотрудников - инженерный центр в составе более 40 исследователей - 5 мобильных (выездных) бригад - 10 технологий газотермического напыления - 4 технологии наплавки - Более 1500 вариантов покрытий ООО «Технологические системы защитных покрытий» : Научно-технический центр, осуществляющий разработку технологий, оборудования и материалов для газотермического напыления и лазерной наплавки, а также инновационных технологий для газотурбинной техники. Отрасли деятельности: -нефтехимия; -добыча нефти и газа; -энергетика; -атомная промышленность; -авиакосмическая отрасль; -металлургия; -ржд и др. Филиалы: Санкт-Петербург, Набережные челны, Нижний Новгород, Пермь, Тюмень О компании

27 27 БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ !