
Когда слышишь про керамические износостойкие композитные трубы производители, первое, что приходит в голову — это обещания 'вечной' износостойкости. Но на деле, лет пять назад мы на одном из угольных разрезов в Кемерово столкнулись с тем, что керамика просто отставала от стальной основы после полугода работы с абразивной пульпой. Оказалось, проблема была не в материале, а в технологии спекания — некоторые поставщики тогда экономили на температурных режимах.
Вот сейчас многие говорят про самораспространяющийся высокотемпературный синтез, но мало кто упоминает, что при спекании композита важна не просто температура, а точный контроль скорости нагрева. Мы в 2021 году с коллегами из ООО ?Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов? тестировали три разных режима на гидроциклонах для золотодобывающего предприятия — разница в износе между оптимальным и 'усреднённым' режимом составила почти 40%.
Кстати, про керамические композитные трубы — часто забывают, что адгезия керамического слоя к металлической матрице зависит не только от химического состава, но и от микрорельефа поверхности. Однажды пришлось переделывать партию для цементного завода под Воронежем именно из-за этого: визуально трубы были идеальны, но при ультразвуковом контроле увидели зоны с неравномерным сцеплением.
Ещё один момент: толщина керамического слоя. Казалось бы, чем толще — тем лучше, но при вибрационных нагрузках (например, на участках с гидротранспортом) излишняя толщина приводит к образованию микротрещин. Оптимальным для условий горнорудной промышленности мы считаем 8-12 мм, хотя некоторые китайские производители до сих пор предлагают 15-20 мм — но это уже перестраховка, которая иногда вредит.
На сайте hzwear.ru правильно указано, что центробежные трубы с керамической футеровкой критичны к качеству монтажа. Был случай на обогатительной фабрике в Норильске — бригада смонтировала участок с нарушением соосности всего на 3 градуса, и через два месяца появился локальный износ в месте стыка. Пришлось демонтировать и ставить дополнительный компенсатор.
Что действительно важно — так это подготовка торцов перед сваркой. Керамику нужно аккуратно снимать на участке 20-25 мм от края, иначе при термоударе во время сварки появляются микротрещины. Этому меня научили технологи из ООО ?Шаньси Хуачжань?, когда мы совместно разрабатывали инструкцию для монтажников.
Интересный момент с гидроциклонами — там, где большинство производителей делает цельнокерамические вставки, эти ребята предложили комбинированное решение: основное тело из высокопрочной стали, а зона максимального абразивного воздействия — съёмные керамические патрубки. На золотодобывающем предприятии в Якутии такая конструкция отработала уже три года без замены, хотя обычные служат максимум полтора.
Многие заказчики до сих пор считают, что износостойкие композитные трубы — это слишком дорого. Но если посчитать потери от простоев из-за замены обычных трубопроводов, то переплата в 1.5-2 раза окупается за 8-10 месяцев. Мы как-то считали для медного рудника на Урале — там экономия на ремонтах за год составила почти 4 млн рублей при первоначальных затратах в 6 млн.
Правда, есть нюанс: не везде нужна максимальная стойкость. Для участков с низкой абразивной нагрузкой иногда выгоднее ставить трубы с комбинированным покрытием — например, керамика только в зонах изгиба. Это как раз тот случай, когда универсальное решение проигрывает точечной оптимизации.
Кстати, про стоимость — некоторые европейские производители предлагают аналоги в 2.5-3 раза дороже, но их ресурс выше всего на 15-20%. Для большинства российских предприятий такой перевес в цене неоправдан, особенно с учётом того, что отечественные и китайские производители вроде упомянутой компании уже догнали по качеству.
Самый простой способ проверить качество керамического слоя — это обычный металлический шарик. Если им постучать по поверхности, звук должен быть звонким и равномерным по всей площади. Глухой звук — признак непропека или микротрещин. Этому меня лет десять назад научил старый мастер с Уралмаша.
Сейчас, конечно, применяют ультразвуковой контроль, но и 'дедовский' метод ещё ни разу не подводил. Особенно он полезен при приёмке на месте, когда сложного оборудования под рукой нет.
Важный момент: после монтажа нужно обязательно делать контрольный прогон пульпы в течении 2-3 часов. Мы как-то пропустили этот этап на одном из цементных заводов — оказалось, при сборке повредили торцевое уплотнение, и пульпа начала просачиваться под футеровку. Пришлось менять весь участок.
Судя по последним разработкам, в ближайшие годы нас ждёт переход на многослойные композиты — где между сталью и керамикой добавляется демпфирующий слой. Это должно решить проблему вибрационных нагрузок, которая остаётся слабым местом текущих решений.
Но есть и ограничения — например, для химически агрессивных сред с высокими температурами (выше 400°C) керамические композиты пока не всегда подходят. Там лучше работают базальтовые или карбидкремниевые покрытия, хотя они и дороже.
Если говорить про производители керамических труб, то сейчас явно видна тенденция к специализации. Уже недостаточно просто делать трубы — нужно предлагать комплексные решения под конкретные условия. Как раз подход ООО ?Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов? с расчётом оптимальных решений для горнодобывающей отрасли — это то, что будет востребовано в ближайшие годы.
В целом, технология доказала свою эффективность, но требует грамотного применения. Как говорил мой первый наставник: 'Сапоги нужно подбирать по дороге' — так и здесь, универсальных решений нет, каждый случай нужно рассматривать отдельно.