Разработка эластомерных материалов с высокими эксплуатационными свойствами для подшипниковых узлов центробежных секционных насосов, работающих в подземных кимберлитовых рудниках Республики Саха (Якутия): научно-технический работник на постоянной основе

Анализ комплексных показателей надежности - коэффициентов готовности (Кг) и технического использования (Кти) секционных насосов подземных кимберлитовых рудников, принадлежащих АК «АЛРОСА» (ПАО) показал, что на сегодняшний день их значения в ряде случаев были и остаются очень низкими. Причиной этого является частый выход из строя их деталей, в частности подшипниковых узлов, герметичность которых обеспечивается резиновыми уплотнителями. Попадание шахтной воды (рассолов) в подшипниковые узлы, приводящее к разгерметизации подшипников, объясняется низкими эксплуатационными свойствами их уплотнительных резинотехнических изделий. Это - один из примеров важности комплектации техники, предназначенной для арктической эксплуатации, эластомерными деталями, обладающими комплексом свойств, адаптированным к условиям эксплуатации. В связи с этим исследования, направленные на разработку морозостойких эластомерных материалов с высокими техническими характеристиками для горной техники, транспорта, технологического оборудования являются на сегодняшний день актуальными и значимыми. Для Республики Саха (Якутия) характерны экстремальные климатические условия. Крайне низкие температуры в зимнее время года (до -65С); высокая прозрачность атмосферы, а, следовательно, и большая интенсивность ультрафиолетового излучения, обуславливающая глубокое протекание радикальных процессов старения полимера; резкие колебания температуры (до 30С) в осенне-весенний период с переходом через 0С, приводящие к появлению термических напряжений, накоплению микротрещин и хрупкому разрушению материала – все это осложняет выбор материала для эластомерных изделий. Помимо этого уплотнительные детали, испытывают воздействие различных эксплуатационных факторов, таких как углеводородные среды (топливо, масла, смазки), перепады давлений, абразивный износ и т.д. В исследовании изложены результаты работ, направленных на анализ причин выходов из строя горного оборудования и поиск способов повышения его надежности за счет комплектации оборудования морозостойкими и агрессивостойкими эластомерными деталями. Для этого необходимо разработать эластомерные материалы с высокими эксплуатационными свойствами, сочетающими в себе морозо-, масло- и абразивостойкость. Для достижения поставленной цели исследования в проекте решены следующие задачи:1) Анализ работоспособности и комплексных показателей надежности горной и другой техники, применяемой в арктических условиях;2) Анализ эластомерных материалов, используемых для комплектации техники Севера, изучение работоспособности серийных резин уплотнительного назначения при их экспозиции в углеводородных средах в климатических условиях Республики Саха (Якутия);3) Разработка новых морозостойких и агрессивостойких материалов, которые надежно эксплуатируются в составе карьерной техники, автомобильного и железнодорожного транспорта, трубопроводного и насосного оборудования.Нами впервые были проведены крупномасштабные длительные натурные испытания серийных резин при одновременном воздействии углеводородных сред и температур окружающей среды, характерных для Республики Саха (Якутия). Показано, что наиболее перспективным для применения в экстремальных арктических условиях является применение новых эластомеров, низкотемпературные свойства которых не зависят от интенсивности протекания диффузионных процессов. Впервые доказана высокая стабильность комплекса эксплуатационных показателей резин на основе новых пропиленоксидного каучука (Тс=–74°С) при натурной экспозиции в нефти, что делает их перспективным материалом для производства морозостойких РТИ.Нами разработаны рецептуры и технология получения резин уникальной морозостойкости на основе пропиленоксидного каучука, обладающие высокими износостойкостью, маслостойкостью, релаксационными свойствами. Получено 4 российских и 2 американских патента. Один из патентов - «Морозостойкая резина на основе пропиленоксидного каучука и природных бентонитов» - в 2013 г. был включен федеральной службой интеллектуальной собственности в список 100 лучших изобретений РФ.