
Когда слышишь про обработку труб износостойких с внутренней футеровкой керамическими пластинами производитель, многие сразу думают, что это просто наклеить плитки внутрь трубы и всё. На деле же — это целая технология, где малейший просчёт в подборе клея или температурном режиме ведёт к отслоению футеровки уже на первом месяце эксплуатации. У нас в ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов были случаи, когда заказчики привозили трубы с керамикой, которая крошилась при вибрации — оказалось, производитель не учёл коэффициент линейного расширения металла и керамики при перепадах температур в горных выработках.
Самораспространяющаяся керамика — не панацея, хотя многие производители её рекламируют как универсальное решение. В гидроциклонах, например, где абразив идёт с высокой скоростью, мы перепробовали три типа крепления пластин: механическое, клеевое и комбинированное. Клеевой способ подвёл на щелочной среде — через полгода стыки разъело. Пришлось разрабатывать замковую систему крепления, где пластины фиксируются за счёт пазов, а клей играет вспомогательную роль.
Толщина керамики — отдельная головная боль. Для песка с крупной фракцией до 5 мм ставили пластины 15 мм, но это снижало пропускную способность трубы. Перешли на 12 мм с упрочнённой основой — ресурс упал на 15%, зато производительность выросла. В каждом случае считаем износ индивидуально, универсальных таблиц не существует.
Важный момент — подготовка поверхности трубы перед футеровкой. Если не убрать окалину полностью, даже самый дорогой клей не сцепится с металлом. Мы используем дробеструйную обработку с контролем шероховатости — без этого керамика отлетает ?блинами? на изгибах трубопровода.
Часто заказчики экономят на испытаниях, берут трубы с футеровкой у первого попавшегося поставщика. Как-то раз обратилась компания с шахтным водосбросом — через 4 месяца керамика посыпалась. Разбор показал: производитель использовал керамические пластины с пористой структурой, которые впитывали влагу и разрушались при замерзании. Теперь всегда требуем протоколы испытаний на циклическое замораживание.
Ещё пример — трубы для гидротранспорта пульпы. Один производитель заявил стойкость 5 лет, но через 8 месяцев появились продольные трещины. Причина — несовместимость клея с реагентами в пульпе. Пришлось экстренно менять всю линию, а это простой и убытки. С тех пор мы в ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи тестируем материалы в реальных условиях минимум 3 месяца перед запуском в производство.
Кстати, наш сайт https://www.hzwear.ru не просто визитка — там выложены реальные отчёты по испытаниям разных марок керамики. Многие коллеги сначала не верили, что мы публикуем и негативные результаты, но это помогает заказчикам избежать типовых ошибок.
На золотодобывающем предприятии в Красноярском крае стояла задача защитить трубы гидроциклонов от кварцевого песка. Стандартная керамика выдерживала 3-4 месяца, потом появлялись ?борозды? глубиной до 8 мм. Мы предложили пластины с добавлением циркония — ресурс вырос до 11 месяцев, но стоимость вышла на 40% выше. Заказчик сначала сомневался, но после расчётов согласился: замена трубы с простоем обходилась дороже.
Интересный случай был с центробежными трубами на обогатительной фабрике. Там из-за вибрации керамика отслаивалась фрагментами. Добавили демпфирующую прослойку из резины между металлом и керамикой — проблема ушла, но пришлось пересчитывать крепёжные элементы из-за изменения веса.
Мелочь, которую часто упускают: при футеровке колен труб нужно учитывать центробежную силу потока. Мы делаем усиленное крепление пластин на внешнем радиусе изгиба — именно там концентрация абразива максимальна. Без этого даже самая прочная керамика стирается за полгода.
Без дефектоскопии готовые трубы не выпускаем. Раньше использовали ультразвуковой контроль, но он плохо выявлял микротрещины в клеевом слое. Перешли на термографию — нагреваем трубу и смотрим тепловую карту. Отслоения видны сразу как холодные пятна. Метод дорогой, но дешевле, чем рекламации от клиентов.
Для проверки твёрдости керамики применяем склерометр с алмазным наконечником. Бывало, поставщики присылали пластины с твёрдостью 7-8 по шкале Мооса вместо заявленных 9. Теперь каждый партию проверяем выборочно — сэкономили уже на трёх контрактах.
Важный момент — контроль геометрии пластин. Если допуск по толщине больше 0,1 мм, при стыковке образуются ступеньки, которые создают турбулентность потока. Это увеличивает локальный износ в 2-3 раза. Поэтому на производстве держим штангенциркули с точностью 0,02 мм.
Сейчас экспериментируем с керамикой, напыленной плазмой — получается бесшовное покрытие, но пока дорого и сложно ремонтировать в полевых условиях. Для массового производства ещё рано, но для критичных участков уже предлагаем.
Ещё одно направление — гибридные решения. Например, в зонах ударного износа ставим керамику, а на прямых участках — полиуретановые вставки. Так снижаем общую стоимость без потери ресурса.
Из новинок — умные трубы с датчиками контроля износа. В керамику встраиваем сенсоры, которые передают данные об остаточной толщине. Пока дорого, но для АСУ ТП горных предприятий уже интересно. В ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов такие разработки ведём совместно с инжиниринговыми центрами — без науки в нашей сфере уже не обойтись.