-
-
-
Новости отрасли- Цепи очистки сточных вод: надежные цепи для осадка и сточных вод -
-
-
Контент
Повреждения цепей, вызванные коррозией, являются причиной более 30% незапланированных простоев на линиях пищевой промышленности. Эта единственная статистика объясняет, почему инженеры при каждой возможности заменяют приводы из углеродистой стали роликовыми цепями из нержавеющей стали. Цикл промывки не должен приводить к остановке производства. Когда цепь ржавеет, заедает или загрязняет продукт, затраты выходят далеко за рамки самой запасной части — они включают в себя потерю производительности, доработку и нормативный риск.
Роликовая цепь из нержавеющей стали почти полностью устраняет этот режим отказа. Он сохраняет прочность во влажных, кислых условиях и условиях высокой влажности, где стандартные цепи разрушаются за несколько недель. Первоначальный взнос обычно окупается при первой же предотвращенной поломке. В этом руководстве подробно изложено все, что вам нужно знать, чтобы выбрать, установить и обслуживать эти цепи для обеспечения максимального срока службы.
По своей сути роликовая цепь из нержавеющей стали соответствует тем же стандартам размеров ANSI или ISO, что и цепь из углеродистой стали. Разница заключается в основном материале. Штифты, втулки, ролики и соединительные пластины изготовлены из аустенитной нержавеющей стали — чаще всего марки 304 или 316. Эта цельнолегированная конструкция обеспечивает равномерную коррозионную стойкость по всему пакету компонентов.
В отличие от цепей с покрытием, покрытие поверхности которых может изнашиваться или отслаиваться, цепь из нержавеющей стали устойчива к коррозии даже после тысяч часов скользящего контакта. Отсутствие покрытия также означает отсутствие риска водородного охрупчивания при гальванике. Для применений, требующих стабильной работы в условиях химического воздействия или частых промывок, конструкция со сквозным сплавлением не подлежит обсуждению.
Типичные размеры шага варьируются от 06B до 24B (или от 35 до 160 в ANSI), охватывая приводы от легких приборов до тяжелых промышленных конвейеров. Варианты крепления — удлиненные штифты, изогнутые пластины или приварные проушины — широко доступны и соответствуют одним и тем же спецификациям материалов. Стандартным примером является Конвейерная цепь из нержавеющей стали HSS с приспособлением , что позволяет осуществлять непосредственный монтаж лопастей или толкателей без ущерба для коррозионной стойкости.
Большую часть эксплуатируемых роликовых цепей составляет нержавеющая сталь марки 304. Он обладает превосходной стойкостью к окислению, органическим кислотам и слабым химическим агентам. В продуктах питания, напитках и в обычных влажных средах 304 надежно работает при температуре до 400 градусов Цельсия. Его прочность на разрыв сравнима с прочностью закаленной углеродистой стали, хотя несколько более низкий предел текучести требует от проектировщиков тщательной проверки номинальной нагрузки.
В марку 316 в сплав добавляется молибден, повышающий устойчивость к хлоридной точечной коррозии. Это делает его предпочтительным выбором в морской атмосфере, соленых туманах и линиях химической обработки, где даже следы хлора могут разъедать 304. Дополнительная стоимость колеблется от 20 до 40 процентов, но на целлюлозно-бумажном комбинате или прибрежной станции очистки сточных вод увеличенный срок службы оправдывает инвестиции. Выбирайте 316 всякий раз, когда рабочая среда подвергает цепь воздействию галогенидов или солевых растворов.
Менее распространены, но все же доступны дуплексные нержавеющие стали и дисперсионно-твердеющие марки, такие как 17-4PH. Они предназначены для нишевых высокопрочных применений (например, для тяжелых скребков для ила), где стандарту 304 не хватает усталостной прочности. Например, Цепь с втулкой из нержавеющей стали HSS424-HB78 использует втулку из закаленной нержавеющей стали, разработанную специально для сбора абразивной грязи, которая может преждевременно изнашивать стандартную роликовую цепь.
Цепи из углеродистой стали, защищенные цинкованием, никелированием или тонкопленочным покрытием, неизбежно теряют защиту в точках сочленения. Как только соединение штифт-втулка начинает корродировать, трение резко возрастает, удлинение ускоряется, и цепь выходит из строя задолго до того, как наступит усталостный срок службы. Цепь из нержавеющей стали полностью обходит этот режим отказа. Матрица остается пассивной, даже когда неровности поверхности стираются.
Еще одним драйвером является снижение спроса на техническое обслуживание. Предприятия, использующие промывочные машины или уличное оборудование, часто могут вообще отказаться от ручной смазки при переходе на нержавеющую сталь, при условии, что цепь работает на умеренных скоростях и нагрузках. Это позволяет разработчикам следовать протоколам очистки на месте, не беспокоясь о том, что смазка загрязнит продукт или привлечет грязь. На фармацевтических и молочных заводах одни только преимущества в области гигиены могут оправдать модернизацию материалов.
Важно проверить, что другие компоненты привода — звездочки, валы, корпуса подшипников — также устойчивы к коррозии. Соединение цепи из нержавеющей стали со звездочкой из углеродистой стали создает гальваническую пару, которая ускоряет появление ржавчины на звездочке. Используйте звездочки из нержавеющей стали или совместимую обработку поверхности, чтобы продлить срок службы системы.
В каждом из этих секторов способность цепи отводить влагу и слабые кислоты сокращает незапланированные остановки и продлевает интервалы замены сверх того, что может обеспечить углеродная цепь с покрытием. Экономическая картина смещается от покупной цены к совокупной стоимости владения, и нержавеющая сталь последовательно выигрывает в этом анализе.
Первым делом необходимо рассчитать рабочую нагрузку и сверить ее с допустимым натяжением, указанным производителем. Цепи из нержавеющей стали обычно имеют минимальную прочность на разрыв на 10–15 процентов ниже, чем эквивалентная деталь из углеродистой стали, поэтому не допускайте прямой замены один к одному без проверки номинала. Убедитесь, что коэффициент запаса прочности цепи остается выше 7 для равномерных нагрузок и выше 10 для приводов с ударной нагрузкой.
Далее определите условия окружающей среды. Подвергается ли цепь воздействию дезинфицирующих средств на основе хлора, кислот или соли? Работает ли он в подводном или полупогруженном режиме? Увидит ли он резкие колебания температуры? Сопоставьте марку сплава с наиболее агрессивными химическими соединениями. Не полагайтесь на общую спецификацию «нержавеющей стали» без указания марки. В пограничных случаях запросите данные испытаний на коррозию или выполните испытание образца на месте.
Учитывайте необходимость вложений. Стандартные пластины с прямыми звеньями можно заменить вариантами пластин с удлиненными или изогнутыми пластинами, которые непосредственно несут скребки, толкатели или продукт. Многие производители предлагают Конвейерная цепь из нержавеющей стали HSS-HSC-SAV серия, в которой используется нестандартная геометрия крепления при сохранении той же целостности материала. Крепления должны быть спроектированы таким образом, чтобы сварка или формовка не нарушали пассивный слой в несущих точках.
Установите цепь с правильным начальным натяжением. Слишком слабый, и он будет хлестать и прыгать зубами; слишком туго, это приведет к перегрузке подшипников и ускорению их износа. Эмпирическое правило — провисание составляет от 2 до 3 процентов от межосевого расстояния на горизонтальных приводах. Используйте натяжной ролик или натяжной ролик там, где необходима возможность регулировки, что особенно важно, поскольку нержавеющая сталь имеет более высокий коэффициент теплового расширения, чем углеродистая сталь.
Несмотря на то, что нержавеющая сталь может высыхать в условиях легкой промывки, нанесение жидкой пищевой смазки на интерфейс втулки пальца может удвоить срок службы. Выбирайте синтетическую смазку с противозадирными присадками, устойчивую к смыванию. Для применения в условиях высоких температур сухое пленочное покрытие на основе ПТФЭ на штифтах снижает истирание, не притягивая при этом загрязняющие вещества. Главное – никогда не позволять цепи двигаться по металлу под нагрузкой в течение длительного времени без какой-либо защиты границ.
| Тип цепи | Коррозионная стойкость | Необходимость технического обслуживания | Относительная стоимость |
|---|---|---|---|
| Углеродистая сталь (без покрытия) | Бедный | Высокий | Низкий |
| Никелированный | Умеренный, только поверхностный | Средний | Низкий-Medium |
| Нержавеющая сталь 304 | Высокий | Низкий | Средний |
| Нержавеющая сталь 316 | Очень высокий | Низкий | Высокий |
Листовые цепи, цепи с полыми штифтами и сварные стальные цепи решают конкретные механические проблемы, но все они требуют снижения коррозии в присутствии влаги. Например, роликовая цепь из нержавеющей стали с полыми штифтами может нести грузоперевозчики, не ржавея, чего просто невозможно достичь с помощью альтернативы из углеродистой стали. Всегда приходится искать компромисс между первоначальным капиталом и долгосрочной непрерывностью деятельности. Нержавеющая сталь быстро доказывает свою ценность в любом процессе, где из-за отказа цепи линия останавливается.
Убедитесь, что цепь соответствует стандартам размеров ISO 606 или ANSI B29.1, поскольку от этого зависит взаимозаменяемость со звездочками. Авторитетные поставщики также предоставляют сертификаты материалов в соответствии с ASTM A276 или эквивалентными, подтверждающие фактический состав сплава. Применительно к пищевым продуктам запросите соответствующие заявления FDA для любых компонентов, случайно контактирующих с ними.
Убедитесь, что для предварительной смазки, если она имеется, используется смазка, зарегистрированная NSF H1, на случай случайного контакта с пищевыми продуктами. Требуйте сертификат испытаний, подтверждающий, что цепь прошла испытание на контрольную нагрузку, превышающую рабочую нагрузку как минимум в 1,5 раза. Эти этапы документирования выявляют контрафактную продукцию или продукцию из смешанных материалов еще до того, как она попадет на рынок.
Решение редко зависит только от цены за единицу продукции. Роликовая цепь из нержавеющей стали обычно стоит в два-четыре раза дороже, чем эквивалентная цепь из углеродистой стали, но срок службы часто превышает пять-десять раз в условиях коррозии. В сочетании с отказом от частой смазки чистая приведенная стоимость сильно колеблется в пользу нержавеющей стали. Заводы, которые отслеживают общую эффективность оборудования (OEE), обычно возвращают премию в течение первого года после установки.
Инженеры, которые относятся к цепи как к несмазываемому, изначально чистому приводному элементу, получают более простые конструкции машин, меньшие защитные оболочки и гораздо меньше проблем с соблюдением требований. Когда окружающая среда хочет разрушить вашу цепочку, выбор материала становится самой простой и эффективной контрмерой.