• 29 марта 2023 16:52

    СГУВТ начал первый этап НИОКР по применению новой технологии защиты судовых движительно-рулевых комплексов

    Основное отличие от зарубежных методов заключается в использовании вместо инертных газов чистого воздуха

    Сибирский государственный университет водного транспорта (СГУВТ) приступил к выполнению первого этапа НИОКР по применению технологии сверхзвукового воздушно-плазменного напыления для защиты деталей судовых движительно-рулевых комплексов (ДРК). Научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа осуществляется по заказу Росморречфлота, она проводится совместно с учеными Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения РАН. Полученную в результате технологию можно будет применять не только в судостроении и судоремонте речного, морского, рыбопромыслового, военно-морского флотов, но также в авиации, энергетике и космической промышленности, сообщает пресс-служба Росморречфлота.

    Кавитационная эрозия, а также гидроабразивный и удароабразивный износ, например, гребных винтов, пока остается неразрешенной проблемой. Такие разрушения приводят к значительному сокращению сроку службы этих деталей ДРК и увеличивают расход топлива.

    В 1980-х годах в НИИВТ (в настоящее время – СГУВТ) для защиты лопастей гребных винтов была разработана технология плазменного напыления самофлюсующихся порошковых никелевых (Ni/B/Si) и никель-хромовых (Ni/Cr/B/Si) сплавов c последующим газопламенным оплавлением. Эти сплавы обладают стойкостью к коррозии в пресной и морской воде (хромовые сплавы) и к изнашиванию трением и абразивными частицами. Технология применяется до сих пор на многих производственных и ремонтных участках, несмотря на трудоемкость и продолжительность операции оплавления самофлюсующегося покрытия, которая в несколько раз превышает этап плазменного напыления.

    Развитие технологий газотермического напыления привело к широкому распространению новых защитных покрытий на основе карбидов вольфрама WC и хрома Cr3C2 методом высокоскоростного газопламенного напыления. Настоящая НИОКР направлена на создание новой технологии, исключающей этап оплавления за счет применения современного отечественного оборудования сверхзвукового воздушно-плазменного напыления (совместная разработка ИТПМ СО РАН и СГУВТ), реализующего скорости напыляемых частиц более 700 м/с. В результате предполагается повышение физико-механических и эксплуатационных характеристик кавитационно- и абразивностойких покрытий, полученных из отечественных карбидных, никелевых и никель-хромовых материалов.

    Технология не имеет аналогов по совокупности ключевых параметров. Основное отличие от зарубежных методов заключается в использовании вместо инертных газов чистого воздуха. Кроме того, сверхзвуковой плазменный поток (HV-APS) отличается от традиционного (APS) высокой скоростью и низкой температурой, что позволяет получать качественные покрытия на основе металлических материалов. Пористость таких покрытий составляет менее 1%, а адгезионная прочность – выше 80 Мпа. В числе преимуществ также указано минимальное окисление частиц обрабатываемой поверхности. Более того, такой сверхзвуковой поток может быть использован для «горячей» абразивноструйной обработки деталей. Высокая температура плазменных потоков (3000-12000 К) позволяет наносить покрытия из наиболее тугоплавких материалов, а толщина покрытий может варьироваться от десятков микрометров до нескольких миллиметров.

    Благодаря этому методу получаются покрытия самого разного назначения: износостойкие (истирание, эрозия, фреттинг, кавитация), коррозионная и химическая защита, тепловая защита, электроизоляция и электропроводность, антифрикционные, прирабатываемые уплотнения и т.д. Еще одной особенностью технологии является широкий выбор материалов напыления — это различные металлы и сплавы, оксиды, карбиды, металлокерамика и композиты и др.

    Проект рассчитан на 2 года и состоит из 2 этапов. Задачами первого этапа НИОКР являются анализ характеристик серийных отечественных порошковых материалов и выбор оптимальных для сверхзвукового воздушно-плазменного напыления гидроабразивно - и кавитационностойких покрытий; отработка режимов сверхзвукового воздушно-плазменного напыления выбранных порошковых материалов; теплофизические исследования динамики нагрева и ускорения частиц напыляемых порошковых материалов в сверхзвуковых потоках воздушной термической плазмы; сверхзвуковое воздушно-плазменное напыление покрытий на образцы.

    Исследования осуществляются с помощью электродугового плазмотрона постоянного тока ПНК-50, разработанного совместно ИТПМ СО РАН и СГУВТ. На первом этапе ученые должны будут подтвердить и расширить результаты предварительных исследований, в ходе которых была выбрана экспериментальная линейка материалов с учетом опыта авторов по защите деталей движительно-рулевого комплекса речных судов с помощью покрытий, нанесенных дозвуковыми потоками термической плазмы. Сами покрытия наносились на плоские образцы из стали методом сверхзвукового атмосферного плазменного напыления порошковых материалов с использованием воздуха в качестве плазмообразующего газа. Толщина полученных покрытий составила 300-360 мкм. Образцы из стали во время напыления охлаждались сжатым воздухом.

    По результатам предварительных исследований для напыления покрытий выбранными порошковыми материалами на опытную партию образцов в качестве оптимального был определен режим воздушно-плазменного напыления: сила тока дугового разряда плазмотрона; дистанция напыления; толщина покрытия за один проход плазмотрона; скорость перемещения пятна напыления относительно напыляемой поверхности; расход напыляемого порошкового материала; расход плазмообразующего газа (воздух); расход защитного (завеса анода плазмотрона) газа (смесь воздуха и метана); расход транспортирующего газа (воздух); расход фокусирующего газа (воздух).

    Планируется, что результаты работы также будут внедрены при цифровизации образовательного процесса и отражены в дисциплинах: сварка металлических конструкций для обучающихся по направлению подготовки 26.03.02. «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры»; технология сварочных работ для обучающихся по направлению подготовки 23.03.03. «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» в вузах, подведомственных Росморречфлоту.




2024 July 19

12:30 DP World and Evyap Group forge new logistics hub to boost Turkish trade
12:11 Sempra Infrastructure announces EPC contract with Bechtel for Port Arthur LNG Phase 2
11:40 Two oil tankers on fire off Singapore, crew rescued
11:20 World Bank Group releases report on offshore wind development scenarios for Brazil based on analysis by DNV
10:42 FPSO Bacalhau receives AiP for abate notation from classification society DNV
10:19 Port Houston approved for cold treatment
09:55 Fujairah’s fuel oil inventories rise 5% this month

2024 July 18

18:00 South Korea slaps sanctions on Hong Kong shipping firm
17:31 IBIA seeks change to CII regulation for bunker vessels
17:06 Rem Offshore and VARD sign contract for CSOV
16:31 EU to invest record €7 billion in transport infrastructure
16:02 Port of Antwerp-Bruges throughput up 3% to 143.2 million tonnes in H1 2024
15:47 Port of Rotterdam posts cargo throughput of 220 million tonnes in first half 2024
15:30 Port of Oakland full imports rises 26.8% to 84,040 TEUs in June 2024
14:43 MSC increase own-operated service share
14:13 GTT receives an order from Dalian Shipbuilding for the tank design of two new LNG carriers
13:37 NYK acquires multiple segments of ENEOS Ocean’s shipping business
13:01 Bunker price trends in the world's four largest hubs, July 15-29 – MABUX
12:42 ITOCHU, Nihon Shipyard, ClassNK and MPA, signed MOU for joint study of ammonia fueled bulk carriers
12:12 KENC Engineering awarded with jacket seafastening scope
11:30 CMA CGM enters into a strategic partnership with Google
11:03 Port of Los Angeles container volume increases 10% to 827,757 TEU in June 2024
10:53 The Government of Canada invests in marine industry’s transition to green ship technology
10:13 Scottish Government to purchase seven new ferries
09:19 Damen signs four vessel contract with Toyota Tsusho for Angolan port development project

2024 July 17

18:05 Peninsula completes LNG bunkering for ‘K’ LINE in Gibraltar
17:36 Yangzijiang to invest $412 million in shipyard expansion
17:06 Singapore's non-oil domestic exports down 8.7% in June 2024
16:42 Damen starts steel cutting on new hybrid island class vessels for BC Ferries
16:23 Mabanaft submits permit-related approval documents for planned construction of ammonia import terminal in Hamburg
15:54 Helsinki, Tallinn ports get €15m EU funding
15:24 LNG carrier completes Arctic voyage to China in 18 days
14:45 Salvage team to start pumping fuel from grounded vessel on South African coast
14:23 Fertiglobe wins first H2Global pilot auction for renewable ammonia
13:54 Maersk says Red Sea shipping disruption having global effects
13:39 Average spot rates from the Far East to US East Coast increased by 3.7% - Xeneta
11:30 NYK completes world's first truck-to-ship ammonia bunkering of ammonia-fueled tugboat
10:52 CEVA Logistics, Almajdouie Logistics sign JV in Saudi Arabia 
10:24 Port of Long Beach container volume up up 15.3% to 835,412 TEUs in June 2024

2024 July 16

18:02 China extends visa-free transit policy to 37 ports
17:25 Works on schedule for the Ravenna regasifier, with the plant operational in the first quarter of 2025
17:05 STX Heavy Industries changes name to “HD Hyundai Marine Engine”
16:45 OOCL's revenue rises 14pc to US$2.2bln
16:20 Saltchuk acquires all of the outstanding shares of Overseas Shipholding Group
15:57 EU sets four conditions for the port of Piraeus inverstments
15:41 Serbia to open tender for Prahovo port overhaul in 2024
15:37 EIB lends €90 million for sustainable expansion of the Port of Livorno
15:34 Crew of capsized oil tanker off Oman still missing
15:14 Lomarlabs signs with Cargokite to develop a new ship class of micro ships
14:47 Greece extends naval drills that deter Russian oil transfers - Bloomberg
14:08 The Official Journal of the European Union publishes the first-ever EU regulation to reduce methane emissions
13:24 High cat fines found in the Amsterdam-Rotterdam-Antwerp region bunker fuel samples, alerts CTI-Maritec
12:58 Yangzijiang Shipbuilding works to acquire over 866,671 sqm of land for new clean energy ship manufacturing base
12:42 GTT entrusted by Samsung Heavy Industries with the tank design of a new FLNG
10:47 Maersk signs an MoU for ship recycling in Bahrain

2024 July 15

18:06 European Shipowners and Maritime Transport Unions launch initiative to support shipping and seafarers in the digital transition
17:35 APM Terminals Mumbai switches to 80% renewable electricity
17:05 Seaspan Shipyards welcomes the formation of the “ICE Pact”
16:41 World’s first entirely hydrogen-powered ferry welcomes passengers in San Francisco Bay
16:26 FMC issues request for additional information regarding Gemini Agreement
16:24 Saipem awarded two offshore projects in Saudi Arabia worth approximately 500 million USD
16:12 Pecém Complex selects Stolthaven Terminals and GES Consortium as H2V Hub green ammonia operator
15:43 Singapore's bunker sales rise 8.5% in the first half of 2024
15:27 TORM purchases eight and sells one second-hand MR vessel
14:55 Adani plans to build port in Vietnam
13:35 Regulator gives conditional nod to HD Korea Shipping's purchase of stake in STX Heavy
13:02 HD Korea Shipbuilding wins US$2.67 billion order to build 12 container carriers
12:51 Maersk introduces SH3 ocean service between China and Bangladesh
12:24 ABS to сlass two new Seatrium FPSOs for Petrobras
11:42 CSP Abu Dhabi Terminal surpasses throughput of 5 mln TEUs