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座面の損傷はすべて面倒ですか?設計段階での腐食との戦い

一部のスーパーマーケットの美的要件により、野菜作物の最大40%が無駄になる可能性があります。風変わりな野菜は視覚的に最も心地よいものではないかもしれませんが、完全にバランスの取れた野菜と同じ栄養価を持っています。

ベアリング表面の損傷は、レースウェイの破片、効果のない潤滑による摩耗、過酷な化学物質による腐食、静的振動による誤ったブラインリングマークなど、さまざまな形をとることがあります。表面の損傷は、過度の熱、騒音レベルの増加、振動の増加、または過度のシャフトの動きなどの問題のある症状を引き起こす可能性がありますが、すべての外部ベアリングの欠陥が内部の機械性能の低下を示しているわけではありません。

腐食は自然に発生する現象であり、海洋石油およびガスプラントの管理者が対処しなければならないベアリング表面の損傷の一般的な形態です。腐食には10の主要な形態がありますが、ベアリング腐食は通常、湿気腐食または摩擦腐食の2つの大きなカテゴリに分類されます。前者は環境固有ですが、ベアリングのどのコンポーネントにも現れる可能性があり、金属表面との化学反応の結果として、警戒すべき酸化物層が生成されます。

たとえば、海洋採掘では、ベアリングは海水と接触するため、湿気や弱アルカリ性にさらされることがよくあります。軽度の腐食は表面の汚れを薄くする可能性がありますが、より深刻な場合は、ベアリングの表面がエッチングされ、錆びた材料のフレークがレースウェイに入る可能性があります。このため、腐食はベアリングの天敵としてよく知られています。

腐食は視覚的に警戒するだけではありません。また、企業の財務にも大きな影響を与える可能性があります。によって実施されたIMPACT研究によるとNACEインターナショナル、世界をリードする腐食防止組織である、最適な腐食管理手法に従えば、年間の腐食の15〜35パーセントを節約できたと推定されています。これは、世界全体で年間3,750億ドルから8,750億ドルの節約に相当します。

敵?

腐食コストの重要性を無視することはできませんが、耐食性は、ベアリングの寿命や負荷などの他の動作要件と一緒に考慮する必要があります。

これを例として考えてみましょう。掘削機は正確に動作する必要がありますが、容赦のない状態でも動作する必要があります。石油およびガスリグの極端な環境のため、耐食性ベアリングが推奨されます。設計エンジニアがポリエーテルエーテルケトン(PEEK)から製造された耐食性の高いベアリングを選択した場合、トラックの腐食は止まりますが、機械の精度は低下します。このシナリオでは、表面的な腐食を許容しながら、真円度に優れた高精度のステンレス鋼ベアリングを選択することが望ましい場合があります。

ベアリングの適合性と品質を評価するときは、外観の美しさを超えて見ることが重要です。腐食制御は性能要件の1つに過ぎず、必ずしも性能の低下やベアリングの内部転がり性に影響を与えるとは限りません。

適切な機器が選択されていることを確認することが最初のステップです。これは、大規模な機械とベアリングなどの小さなコンポーネントの両方にとって不可欠です。幸いなことに、オフショア施設の管理者は、設計要件を検討し、設計段階で腐食と戦うことを選択できます。考慮すべき3つの腐食制御方法は次のとおりです。

A-材料の選択

ステンレス鋼は耐食性の最も明白な選択であり、オフショア石油およびガス産業で広く使用されています。また、耐久性や耐熱性などの優れた特性も備えています。440グレードのステンレス鋼ベアリングは、湿気の多い環境で優れた耐性があり、食品および飲料業界などのアプリケーションでよく使用されます。ただし、440グレードのステンレス鋼ベアリングは、塩水や多くの強力な化学物質に対する耐性が低いため、過酷なオフショア環境では316ステンレス鋼を検討することができます。ただし、316ステンレス鋼は熱硬化できないため、316ベアリングは低負荷および低速の用途にのみ適しています。それらの耐食性は、酸素が十分に供給されている場合に最適であるため、これらのベアリングは主に喫水線の上、流れる海水、または海水に沈めた後にベアリングを洗い流すことができる場所で使用されます。

代替材料オプションはセラミックです。PEEKケージを備えたジルコニアまたは窒化ケイ素から作られたフルセラミックベアリングは、さらに高いレベルの耐食性を提供でき、完全に水中で使用されることがよくあります。同様に、316ステンレス鋼またはガラスボールを備えたプラスチックベアリングは、非常に優れた耐食性を提供します。これらは多くの場合、アセタール樹脂(POM)から作られますが、PEEK、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデンPVDFなど、強酸および強アルカリ用の他の材料も利用できます。316グレードのベアリングと同様に、これらは低負荷および低精度のアプリケーションでのみ使用する必要があります。

腐食に対する別のレベルの鎧は、保護コーティングです。クロムメッキとニッケルメッキは、腐食性の高い環境で優れた耐食性を提供します。ただし、コーティングは最終的にベアリングから分離し、継続的なメンテナンスが必要になります。これは、オフショアアプリケーションにとって最も実用的なオプションではありません。

B-潤滑剤

潤滑剤は、ベアリングの接触領域間に薄膜を提供して、摩擦を減らし、熱を放散し、ボールとレースウェイの腐食を防ぎます。表面粗さと潤滑品質は、表面の苦痛が発生するかどうかに関して非常に重要な影響要因です。

正しい潤滑剤を選ぶことが重要です。軸受の外側に表面腐食が発生する可能性がある環境では、内側に腐食が発生しないようにする必要があります。SMBベアリングは、腐食防止剤を含む防水グリースをシールベアリングに供給することができます。これらの潤滑剤はベアリングの内面を保護し、特定のオフショアアプリケーション環境に適合させることができます。フルセラミックベアリングはほとんど潤滑なしで指定されていますが、長寿命のために防水グリースで潤滑することができます。

Cシール

過酷な環境では、汚染防止が最も重要であるため、汚染物質がベアリングに入らないようにするには、接触シールを選択することをお勧めします。湿気にさらされる可能性のある機器の場合、接触シールによって耐水性も向上します。これにより、グリースがベアリングから洗い流されるのを防ぎ、ベアリングの内面を潤滑および保護する役割を果たします。別のオプションは金属シールドですが、これにより湿気に対する保護が大幅に低下します。

動作環境、必要な寿命、およびベアリングに適用される負荷を評価することにより、最良のベアリングは、最も長く美的に心地よいように見えるものではなく、謙虚な「奇抜な野菜」である可能性があります。ベアリングの完全な環境動作条件を考慮することにより、設計エンジニアは、腐食制御設計機能を選択することが最も費用効果が高く、ベアリングの寿命を延ばし、機械の性能を向上させるかどうかを検討できます。


投稿時間:2021年4月7日
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