Обеспечение безопасности «промышленных соединений»: отечественные высокопрочные специальные болты ломают монополию, обеспечивая безопасность крепления крупного оборудования
В основании лопастей ветряных турбин, на рельсовых пластинах высокоскоростных поездов и в стальных конструкциях глубоководных буровых платформ находится скромное, но незаменимое «промышленное соединение» — высокопрочный специальный болт. Недавно, благодаря совместным исследованиям нескольких ведущих отечественных предприятий по производству стали и крепежных изделий, Китай достиг стабильного массового производства и инженерного применения серии высокоэффективных специальных болтов (таких как класс 12.9 и выше). Это знаменует собой еще один важный прорыв в секторе высококачественных базовых компонентов Китая.
Будучи наиболее широко используемыми механическими крепежными элементами, прочность, усталостная прочность и коррозионная стойкость болтов напрямую влияют на безопасность и срок службы всего оборудования или инженерных конструкций. Исторически сложилось так, что специализированные болты для экстремальных условий эксплуатации, таких как высокие переменные нагрузки, криогенные температуры и сильная коррозия, особенно те, которые связаны с ключевыми технологиями, такими как металлургия, термообработка и нанесение покрытий, в значительной степени зависели от импорта. Эта зависимость составляла серьезное препятствие на пути к достижению самообеспеченности в области производства основного оборудования. Суть этого прорыва заключается в достижении полной автономности и контроля на всех этапах, от «высококачественной стали» до «высококачественных болтов».
Совместная исследовательская группа успешно разработала специализированные материалы из легированной стали. Благодаря уникальному процессу композитной термообработки, сочетающему закалку, глубокую криогенную обработку и высокотемпературную отпускную закалку, они добились высокой однородности микроструктуры болтов. Это обеспечивает сверхвысокую прочность при сохранении превосходной вязкости и сопротивления отложенному разрушению. Для решения проблем, связанных с различными коррозионными средами, команда разработала новые технологии защиты поверхности, включая кодиффузию нескольких сплавов и высокоэффективное покрытие Dacromet, что позволило в разы увеличить коррозионную стойкость болтов в испытаниях в солевом тумане.
Это достижение получило авторитетную сертификацию от соответствующих национальных центров контроля качества и испытаний и было внедрено в нескольких крупных национальных проектах. Например, сравнительные испытания на крупной прибрежной ветряной электростанции показали, что высокопрочные болты с коррозионной стойкостью отечественного производства сохраняют предварительную нагрузку и усталостную прочность в суровых условиях сильного ветра и высокой соленой тумана, соответствуя, а в некоторых случаях превосходя по своим характеристикам ведущие международные аналоги, при этом снижая затраты примерно на 25%.
Эксперты отрасли отмечают, что, несмотря на свои небольшие размеры, болты являются основой безопасности критически важной национальной инфраструктуры. Этот прорыв в отечественном производстве высококачественных специализированных болтов не только существенно снижает затраты на закупку и техническое обслуживание для ключевых отраслей промышленности, но, что более важно, обеспечивает стратегическую безопасность цепочек поставок для основного оборудования в секторах энергетики, транспорта и обороны. Это еще один твердый шаг на пути Китая от «производственного гиганта» к «производственной державе», укрепляющий его промышленную базу. В перспективе разработка интеллектуальных болтов (с датчиками для мониторинга предварительной нагрузки и повреждений в режиме реального времени), адаптированных для более экстремальных условий, таких как аэрокосмическая промышленность и сверхглубокая геотермальная добыча, стала новым центром конкуренции в отрасли.
