ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ НАСОСОВ РЫБОКОНСЕРВНЫХ ЗАВОДОВ
Abstract
Исследован процесс кавитационно-эрозионного изнашивания деталей проточной части насосов рыбоконсервных производств, перекачивающих агрессивные растворы хлорида натрия различной концентрации. Предложены конструкцыонные материалы для изготовления деталей, соприкасающихся с этими растворами и подверженных интенсивному изнашиванию.
В рыбоперерабатывающих производствах используют соленую морскую воду во время промисла в водах Мирового океана (3,5 % NaCl), Черного (1,8 % NaCl), Азовского (1,3 % NaCl) и других морей. Она перекачивается насосами, рабочие колеса которых изготовлены из серого чагуна, наработка на отказ которых не превышает 3000 часов. Еще в худших условиях работают насосы, перекачивающие томатный соус, в состав которого входит поваренная соль и уксус, делая эту среду чрезвычайно агрессивной даже по отношению к нержавеющим сталям. Наработка на отказ этих насосов находится в пределах 1800 – 2000 часов.
Показано, что первопричиной кавитационно-эрозионного изнашивания проточной части насосов является микроударное циклическое действие жидкости и ее коррозионная активность. Это предопределяет усталостный характер разрушения сплавов.
Для исследования процесса кавитационно-эрозионного изнашивания и выбора материалов для изготовления рабочих колес насосов разработана экспериментальная установка. На ней с использованием магнитно-стрикцинного вибратора осуществляется механическое нагружение поверхностей рабочих колес насосов и коррозионное воздействие сред.
Методом ферромагнитного резонанса показано, что среда изменяет поверхностную энергию деталей, влияет на разрядку дислокаций в тонком поверхностном слое деталей. При наличии в воде хлоридов коррозионная стойкость даже нержавеющих аустенитных сталей резко уменьшается вследствие наводораживания и охрупчевания поверхности металла.
Показано что при длительном воздействии кавитации дислокации образуют скопление во главе которых возникают напряжения, превышающие прочность на сдвиг, что приводит к разрушению поверхностей. Этот процесс повторяется циклически. Интенсивность упрочнения и разупрочнение зависит от концентрации хлорида натрия.
Интенсивность кавитационно-эрозионного изнашивания может быть определена с использованием структурно-енергетической теории, правомерность использование которой подтверждена в данной работе. Поэтому ее следует внедрить в практику конструирования насосов для рыбоперерабатывающей промышленности.
Детали насосов, соприкасающиеся с раствором хлорида натрия целесообразно изготовлять из титановых и високохромистих сталей.
References
Сухенко Ю. Г., Муштрук М. М., Сарана В. В. Забезпечення довговічності обладнання харчових і переробних підприємств: монографія. Київ. ЦП “Компринт”. 2017. 463 с.
Сухенко Ю. Г., Литвиненко О. А., Сухенко В. Ю. Надійність і довговічність устаткування харчових і переробних виробництв: підручник. Київ. НУХТ. 2010. 547 с.
Погодаев Л. ?. ?зносостойкость материалов и деталей машин при гидроабразивном и кавитационном изнашивании: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.08.04. Санкт-Петербургский ГУВП. 1979. 46 с.
Белый В. ?., Некоз А. ?. Применение потенциостатического метода при эрозийном изнашивании металлов. Проблемы трения и изнашивания. 1977. Вып. 11. С. 44–45.
Белый В. ?., Некоз А. ?., Прейс Г. А. Потенциостатический метод исследования кавитационно- эрозийного изнашивания. Проблемы трения и изнашивания. 1979. Вып. 15. С. 46–48.
Дзюб А. Б., Сухенко В. Ю., Манилов В. В., Сухенко Ю. Г. Методика исследования процессов коррозионно-механического изнашивания оборудования пищевых и перерабатывающих производств. MOTROL. 2014. Vol. 16. № 3.
Фрумкин А. Н., Багоцкий В. С., ?офа З. А. Кинетика электродных процессов. Москва. МГУ. 1952. 319 с.
Определение скорости коррозии электрохимическими методами. Экспресс – информация. Коррозия и защита металлов. 1982. № 18. С. 11–18.
Сухенко Ю. Г., Дзюб А. Б., Сухенко В. Ю., Манилов В. В. Природа коррозионно-механического изнашивания оборудования пищевой и перерабатывающей промышленности. MOTROL. 2014. Vol. 16. № 3. Р. 74–81.
Пинчук В. Г., Шелудяков Е. А., Суглоб Ф. Г., Бортник Г. ?. ?сследование дислокаций структуры металлов при избирательном переносе методом ферромагнитного резонанса. Проблемы трения и изнашивания. 1975. Вып. 8. С. 44–46.
Morkowski J. Broadening of the ferromagnetic resonance line by dislocation dipoles. Acta Phisica Polon. 1969. 36. Fasc. 4(10). P. 503–516.
Назаров А. А. Механизм коррозии под напряжением стали типа 12Х18Н10Т в растворах хлоридов. Защита металлов. 1982. Т. 18. № 2. С. 212–215.
Caonen R. F., Stark J. R. Masstransport along individual dislocation. J. Appl. Phys. 1979. Vol. 40. № 12. Р.4361–4366.
О роли водорода в процессе коррозионного растрескивания стали в растворах хлоридов. Защита металлов. 1983. Т. 19. №2. С. 267–270.
Погодаев А. ?., Некоз А. ?., Овчаренко Б. К., Рудник С. ?. Кинетическая плотность потока мощности ударных волн как критерий стойкости многофазных материалов при ударном изнашивании. Проблемы трения и изнашивания. 1975. Вып. 8. С. 14–18.
Погодаев А. ?., Некоз А. ?., Слынько А. ?. Относительная износостойкость металлов в условиях гидроабразивного изнашивания при кавитации. Проблемы трения и изнашивания. 1974. Вып. 5. С. 95–102.
Хирт Дж., Лоте ?. Теория дислокаций. Москва. Атомиздат. 1972. 600 с.
Паламарчук І. П. Математичне моделювання процесу теплoмасообміну за умов пароконтактної стерилізації продукції у циліндричній тарі. Техніка енергетика, транспорт АПК. 2017. №2 (97). С. 64–70.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Relationship between right holders and users shall be governed by the terms of the license Creative Commons Attribution – non-commercial – Distribution On Same Conditions 4.0 international (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
