Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Современное состояние и перспективы производства синтетических индустриальных масел на основе простых полиэфиров (полиоксиал киленполиолов) и сложных диэфиров (обзор литературы) 11
1.1 Простые полиэфиры (полиоксиалкиленполиолы) 11
1.2 Сложные диэфиры дикарбоновых кислот . 37
1.3 Индустриальные масла специального применения на эфирных основах 43
ГЛАВА 2 Объекты и методы исследования 51
2.1 Объекты исследования 51
2.2 Стандартизованные методы исследования 53
2.3 Исследовательские методы 54
ГЛАВА 3 Исследование влияния химического строения простых полиэфиров (полиоксиалкиленполиолов) и сложных диэфиров на физико-химические и эксплуатационные свойства
3.1 Исследование влияния химического строения полиоксиалкилен-полиолов различной молекулярной массы на их физико-химические и эксплуатационные характеристики 55
3.2 Исследование физико-химических и эксплуатационных свойств сложных эфиров дикарбоновых кислот (ДОА, ДОС, ДОСт) 74
3.3 Исследование физико-химических свойств и термоокислительной стабильности сложных диэфиров адамантансодержащих кислот
ГЛАВА 4 Разработка композиций базовых основ синтетических индуст рильных масел 84
4.1 Разработка основ редукторных синтетических масел 84
4.2 Разработка основы синтетического масла для винтовых компрессоров, перекачивающих углеводородные газы 85
ГЛАВА 5 Разработка масел на полигликолевой основе для смазывания узлов промышленного оборудования специального назначения 94
5.1 Разработка синтетических редукторных масел Маспол-11, -22, -30. 94
5.2 Разработка синтетического масла для винтовых компрессоров, перекачивающих углеводородные газы 97
Выводы 104
Список использованных источников
- Сложные диэфиры дикарбоновых кислот
- Стандартизованные методы исследования
- Исследование физико-химических и эксплуатационных свойств сложных эфиров дикарбоновых кислот (ДОА, ДОС, ДОСт)
- Разработка основы синтетического масла для винтовых компрессоров, перекачивающих углеводородные газы
Сложные диэфиры дикарбоновых кислот
Получение полиоксиалкиленполиолов Поскольку связь между атомами углерода и кислорода сильнее, чем между двумя атомами углерода, растворяющие способности полиалкиленгликолей и углеводородов отличаются. Смешиваемость полиалкиленгликолей с водой увеличивается с ростом числа этиленоксидных групп в молекуле. Водорастворимые сорта практически негорючи. Гигроскопические свойства полиалкиленгликолей зависят от их структуры и вида имеющихся функциональных групп – они снижаются по мере увеличения молекулярной массы и числа эфирных связей. Таким же образом уменьшается и растворимость в воде. Растворимость в углеводородах повышается по мере увеличения молекулярной массы.
При производстве полиалкиленгликолей молекулярную массу и вязкость можно как изменять в значительных пределах, так и точно отрегулировать в узких. Таким образом, полиалкиленгликоли отличаются от многих других смазочных материалов возможностью проектирования и создания целевых продуктов.
Благодаря полярности своих молекул полиалкиленгликоли обладают сильным сродством к материалам, за счет чего смазочные характеристики остаются неизменными даже при высоком поверхностном давлении. Это является достоинством смазочных материалов, применяемых в металлообработке в качестве СОЖ. Так как набухание эластомеров уменьшается по мере увеличения вязкости, то полиалкиленгликоли могут применяться с натуральными и синтетическими каучуками, в качестве компонентов гидравлических масел и тормозных жидкостей. Легкость удаления полиалкиленгликолей за счет промывки водой делает их пригодными к применению в областях, в которых использование других продуктов нежелательно. Токсичность полиалкиленгликолей в маловязких продуктах аналогична токсичности глицерина, а в более вязких – изопропанола. Это важное преимущество позволяет применять эти соединения в пищевой, фармацевтической, табачной промышленности и при производстве косметики. Полиалкиленгликоли снижают температуру застывания воды. Высоковязкие водорастворимые продукты являются стойкими к сдвигу жидкими загустителями. Гидрофильные и гидрофобные фракции блоксополимеров придают им соответствующие поверхностно-активные свойства [1].
При установлении факта экологической опасности различных классов соединений синтетических продуктов, наиболее близких к биосферным, было выявлено, что к таковым относятся синтетические сложные эфиры и полиалкиленгли-коли. Структура, близкая к природным соединениям, способствует их высокой биоразлагаемости, поскольку микробы в процессах своей жизнедеятельности используют вещества только со знакомым химическим строением. Доказано, что продукты с высоким содержанием этиленоксида способны биологически разлагаться на 80% [2]. Полиоксиалкиленгликоли относятся к биоразлагаемым малоопасным веществам 4 класса опасности [3].
Смазочные материалы на основе полиоксиалкиленполиолов по большинству эксплуатационных свойств превосходят нефтяные масла и это вызвало большой интерес к их применению в этом направлении. Полиоксиалкиленполиолы обладают хорошей стабильностью при невысоких температурах, высоким индексом вязкости, низкой температурой застывания, отсутствием агрессивного воздействия на металлы, малой склонностью к образованию нагаров и отложений. В зависимости от строения (длины и структуры молекулярной цепи) вязкость полиоксиалкиленгликолей может изменяться в широких пределах (от 10 до 10 000 мм2/с при 40С) [4]. Первые полиалкиленгликоли, пригодные для применения в качестве смазочных материалов, были разработаны во время Второй мировой войны. Подробное описание свойств полиалкиленгликолей содержится в трудах Гандерсона и Миллета и Касси, Влатлока и Клинтона. Производство полиоксиалкиленполиолов за рубежом В настоящее время за рубежом в Японии, США, Западной Европе полиок-сиалкиленполиолы выпускаются целым рядом фирм под различными наименованиями – полигликоли, полиэфиры, полиалкиленгликоли, полиоксиалкиленглико-ли. В соединенных Штатах крупнейшими производителями ПАГ являются Dow Chemical Company, BASF, Clariant. В Европе, крупнейшим производителем является Inspec. В Азии – Компании Nippon Oil, Sanyo и Idemitsu. Эти соединения применяются в качестве основы индустриальных и гидравлических масел, как компоненты смазочно-охлаждающих жидкостей. Доля полигликолевых, в общем объеме синтетических масел, составляет 10-12%.
По предварительной оценке, размер рынка производства ПАГ оценивается в пределах 150-200 тыс. тонн в год, что превышает объемы потребления в полиоле-финовых маслах и эфиров дикарбоновых кислот [5].
Широкий набор свойств обеспечивается использованием исходных мономеров и значением молекулярной массы. Большинство полигликолей, применяемых на практике, не смешиваются с минеральными маслами или смешиваются ограничено.
В работе [6] описано, что полиалкиленгликоли (ПАГ), которые представляют собой гомополимеры этилена, пропилена, или (редко) оксиды бутилена, или сополимеры окисей этилена и пропилена, представляют собой группу химического сырья с широким диапазоном промышленного применения. Они имеют низкую токсичность и легко разлагаются в окружающей среде. Свойства и применимость некоторых ПАГ зависит от множества факторов, таких как условия подготовки, типа стартового вещества, используемого алкиленоксида, параметров, определяющих структуру и молекулярную массу конечного продукта.
В работе [7] установлено, что полиоксиалкиленгликоли имеют хорошие низкотемпературные свойства, высокие показатели вязкости, низкий уровень образования отложений и превосходную гидролитическую стабильность. Тот факт, что каждый третий атом в ПАГ является атомом кислорода, обеспечивает полярность, необходимую для предотвращения нагара. Что также подтверждено исследованиями [8] о том, что наличие кислорода в молекуле ПАГ позволяет снизить расход воздуха, необходимого для его сгорания, обеспечивая практическое отсутствие нагара. К недостаткам полиоксиалкиленгликолей следует отнести плохую смешиваемость с минеральными маслами, в частности, касается полиоксиалки-ленгликолей и сополимеров с высоким содержанием оксиэтиленовых групп.
Исследованиями авторов [9] показано, что в связи с наличием атомов кислорода в основной цепи молекулы, полиоксиалкиленгликоли обладают высокой полярностью, что позволяет молекулам ПАГ адсорбироваться на поверхности металла и значительно уменьшить коэффициент трения.
Путем изменения соотношения смешивания этиленоксид/ пропиленоксид могут быть получены различные типы полиоксиалкиленгликолей. Для полиокси-алкиленгликолей с низким отношением этиленоксида или пропиленоксида, образуются соединения нерастворимые в воде, которые в основном используется для смазки компрессоров, трансмиссионных масел и гидравлических жидкостей [10]. Для полиоксиалкиленгликолей с отношением этиленоксида к пропиленоксиду в соотношении 50/50 или больше, образуются соединения, способные растворяться в воде в любых концентрациях и используются в качестве смазочных материалов текстильных волокон, в качестве закалочных сред и жидкостей для обработки металлов [11].
При использовании полиоксиалкиленгликолей в качестве базовых смазочных материалов существует один недостаток – гигроскопичность молекул ПАГ за счет водородных связей между молекулами воды и атомами кислорода. Ранее считалось, что поглощение воды полиоксиалкиленгликолем может вызвать увеличение износа и коррозию деталей трибологических машин. Тем не менее, авторы [12] сообщают, что при испытании полиоксиалкиленгликолей в паре трения сталь М2/алюминий, износ и трение уменьшается с увеличением содержания воды в ПАГ от 0 до 1,7%. Эти результаты ясно показывают, что небольшое содержание воды в полиоксиалкиленгликолях является предпочтительным, уменьшая трение и износ. Поскольку водорастворимые полиоксиалкиленгликоли полностью смешиваются с водой, они могут быть использованы в качестве базовых масел для смазок на водной основе.
Применение полиоксиалкиленполиолов за рубежом
За рубежом полиоксиалкиленполиолы широко применяются для смазывания оборудования специального назначения (зубчатых передач, вакуум-насосов, компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, деталей авиационных приборов), а также как огнестойкие гидравлические жидкости и антифризы.
Полигликолевые масла отличаются рядом положительных свойств: высоким значением индекса вязкости, хорошей смазывающей способностью, почти полной инертностью по отношению к резине и металлам, хорошей антиокислительной и термической стойкостью при введении соответствующих присадок, хорошей растворимостью во многих веществах, устойчивостью к образованию смолистых веществ и осадков, стойкостью к высоким нагрузкам. За рубежом ассортимент полигликолевых масел довольно широкий (таблица 1.1). Особенно ценятся полигликолевые масла ввиду низкой воспламеняемости (температура вспышки – выше 220С) и низкой температуры застывания (ниже минус 30С). Они применяются для смазывания тяжелонагруженных передач промышленных машин и для работы при низких температурах. Полиоксиалкиленгликоли нашли разнообразное специальное применение, например, в производстве пенопластов и эластомеров, в качестве пластификаторов и нетоксичных загустителей (в фармацевтических, косметических и пищевых производствах).
Стандартизованные методы исследования
Основное назначение индустриальных масел – обеспечение снижения износа деталей промышленного оборудования, защита деталей от коррозии, отвод тепла от узлов трения, исключение пенообразования при контакте с воздухом, предотвращение образования стойких эмульсий с водой, способность к фильтрованию, нетоксичность и т.д. При эксплуатации смазочные масла подвергаются воздействию давлений и высоких температур, контактируют с воздухом, водой, различными металлами и агрессивными средами, что приводит к их окислению. При этом повышаются кинематическая вязкость, коррозионная активность, кислотное число, склонность к абразивному износу, ухудшается фильтрование, появлению продуктов деструкции.
Основные требования, предъявляемые к современным индустриальным маслам на синтетической основе [76]: отличные антиокислительные свойства, предотвращающие появление осадка, повышающие срок службы масла; достаточные противоизносные и противозадирные свойства; хорошие вязкостно-температурные свойства; антикоррозионные свойства; защитные для обеспечения чистоты деталей оборудования; обладающие совместимостью с резиновыми уплотнениями; достаточные противопенные и деаэрационные свойства, обеспечивающие быстрое удаление воздуха из масла; имеющие высокую физическую стабильность при условии длительного хранения.
Данные по потреблению синтетических масел в США, странах Европы и Азии показывают, что восемь продуктов (полиалкиленгликоли, полиальфаолефи-ны, сложные эфиры двухосновных кислот, сложные эфиры многоатомных спиртов, алкилбензолы, сложные эфиры фосфорной кислоты, полибутены, силиконы) составляют 95-98 % всех используемых синтетических базовых основ. Наименование базовых основ, применяемых для производства синтетических масел, а также область их применения, представлены на рисунке 1.2.
Хотя стоимость синтетических масел достаточно высокая, это не может затормозить их распространения, так как в конечном итоге их применение экономически оправдано. Постепенно стоимость синтетических масел будет снижаться, прежде всего, за счет снижения стоимости исходных продуктов нефтяного происхождения и увеличения объема производства. Синтетические смазочные масла по многим эксплуатационным свойствам превосходят лучшие образцы минеральных масел (таблица 1.7) [1]. Деление основ для производства синтетических масел
Высокая химическая инертность и Специальные виды применения нетоксичность Огнестойкие жидкости Возможность применения в особых условиях Поскольку синтетические компоненты базовых основ получают химическим путем, это дает возможность ввести в их структуру почти любые желаемые функциональные группы. Сравнение эксплуатационных характеристик компонентов базовых основ синтетических масел необходимо для определения типов соединений, которые могут быть использованы в базовых основах разрабатываемых масел (таблица 1.8). Таблица 1.8 – Сравнение компонентов базовых основ синтетических масел
Компоненты базовых основ, балл Наименование показателя Алкил-бензолы Синтетическиеуглеводороды(ПАОМ) Сложные полиэфиры Поли-алкиленглик оли Силикон ы
На основании оценки эксплуатационных характеристик различных видов синтетических базовых основ, а также сведений из литературных источников известно, что органические эфиры являются одними из перспективных для использования в качестве базовых основ масел (таблица 1.9). x Использование синтетических смазочных материалов на основе полигликолей и сложных диэфиров в промышленности [4].
Применение Условия применения Синтетическийсмазочныйматериал Преимущество синтетическогосмазочного материала посравнению с минеральнымимаслами
Резиновые и пластиковые каландры Высокие температуры (от 180 до 260С) Синтетические углеводороды, полигликоли Большой срок службы, меньшие отложения, окисление и разложение. Экономия энергии, сокращение времени разгона
Приводные механизмы бумагоделательных машин и каландров Высокие температуры Синтетические углеводороды, полигликоли Большой срок службы (до 5 лет вместо 1 года), меньшие отложения, окисление и разложение.
Подшипники ширильных машин и ленточных транспортеров Высокие температуры (от 150 до 260С) Синтетические углеводороды, эфиры Меньшие отложения и улучшенные противоизносные свойства
Закрытые приводы (цилиндрические и конические шестерни, шнеки) Большие иударныенагрузки Синтетические углеводороды, полигликоли Меньшие отложения и улучшенные противоизносные свойства. Лучшая устойчивость при высокой температуре, большой срок службы
Гидравлические приводы Огнеопаснаясреда.Возможностьнакоплениярудническогогаза Эфиры фосфорной кислоты, водные растворы полигликолей Устойчивость против воспламенения
Металлургическая промышленность (непрерывная разливка, вальцовка и др.) Огнеопасная среда Эфиры фосфорной кислоты, водные растворы полигликолей Устойчивость против воспламенения
Воздушные компрессоры Сложные диэфиры Больший срок службы масла. Увеличение межремонтного интервала, отсутствие осадков. Из таблицы 1.10 видно, что полигликоли и сложные диэфиры широко применяются в качестве синтетических смазочных материалов в различных областях промышленности.
В некоторых областях применения полиалкиленгликоли оказались непригодными из-за несовместимости с минеральными маслами и смешивании с водой (таблица 1.11), но могут быть рекомендованы для производства жидкостей для закалки и обработки металлов, а также для закрытых зубчатых систем и специальных компрессоров (например, компрессоров, используемых при синтезе полиэтилена).
Исследование физико-химических и эксплуатационных свойств сложных эфиров дикарбоновых кислот (ДОА, ДОС, ДОСт)
Термоанализатор Setaram – прибор, позволяющий фиксировать потерю и скорость потери массы навески испытуемого продукта, а также происходящие в процессе термического воздействия термические эффекты, и рассчитан на исследование неорганических и высокомолекулярных полимерных соединений [85].
Для оценки устойчивости полиоксиалкиленполиолов к термоокислительной и другим видам деструкции, характеризующейся потерей массы при их нагревании в стандартных условиях был проведен дифференциально-термический анализ на термоанализаторе Setaram в динамических условиях в среде воздуха в интервале температур 20 – 550 С образцов I-XI.
На рисунке 3.8 (а, б) представлены ТГ-кривые зависимости потери массы от температуры, полученные в среде воздуха при скорости изменения температуры 5 С/мин 1.
Данные термического анализа показали, что с увеличением молекулярной массы температура, характеризующая 50% потерю массы, смещается в область высоких температур на 50-60 С. Установлено, что ПОАГл имеют более высокую термоокислительную стабильность, поскольку 50 % потеря массы образцов находится в области более высоких температур (рисунок 3.8).
Установлено, что при одинаковых условиях окисления 50% потеря массы и исследуемых полиоксиалкиленполиолов увеличиваются с ростом длины окси-этильной цепи.
Из литературных источников известно, что по мере увеличения молекулярной массы понижается давление насыщенных паров высокомолекулярных соединений и падает практически до нуля. Это связано с большим значением сил межмолекулярного взаимодействия макромолекулярных цепей полимера. Получены к.х.н., с.н.с. Дискиной Д.Е. Рисунок 3.8 (а, б) – Термогравиметрические кривые термического разложения ПОАГ (а) и ПОАГл (б) в среде воздуха. Вследствие этого при нагревании высокомолекулярных соединений не наблюдается заметной летучести, а при достижении определенной температуры происходит деструкция макромолекулы
, не достигнув температуры агрегатного перехода. В связи с этим, полиоксиалкиленполиолы нелетучи, неспособны переходить в газообразное состояние [86].
Этот факт доказывают исследования термоокислительной стабильности методом дифференциально-сканирующей калориметрии (DSC) по ASTM D 6186-08 при температурах от 160С до 180С (рисунок 3.9).
Известно [87], что процесс окисления характеризуется наличием периода индукции, который уменьшается при увеличении исходного давления кислорода в системе и при повышении температуры исследования. Этот факт подтверждается проведенными исследованиями термоокислительной стабильности образца V методом DSC (ASTM D 6186-08) при температурах от 160 до 180С, которые показали, что при повышении температуры эксперимента существенно сокращается индукционное время его окисления, особенно при температурах выше 160 С.
Оценка стабильности против окисления в универсальном аппарате
Оценку стабильности против окисления полиоксиалкиленполиолов в объеме осуществляли в универсальном аппарате по ГОСТ 18136 при температуре 120С в течение 75 часов.
Результаты показывают, что испытанные образцы полиоксиалкиленполио-лов имеют неудовлетворительную термоокислительную стабильность. Низкомолекулярные полиоксиалкиленполиолы (образцы II и VIII) имеют лучшую термоокислительную стабильность, чем высокомолекулярные образцы (V, IX и XI). Изменение кинематической вязкости образца VIII, определенной после окисления, ниже (-0,67 мм2/с), чем у образца XI (21,8 мм2/с). В процессе окисления кислотные числа низкомолекулярных полиоксиалкиленполиолов изменяются незначительно, а высокомолекулярных возрастают до величины 3,6 мг КОН/г.
Выполненными исследованиями доказано, что увеличение длины оксипро-пильной цепи приводит к ухудшению термоокислительной стабильности: сниже 70 нию кинематической вязкости, повышению кислотных чисел полиоксиалкилен-полиолов за счет термической деструкции по связям —С—О—С—, и образования продуктов окисления. Таким образом, все процессы, вызывающие окисление полиоксиалкиленпо-лиолов, связаны с появлением свободных радикалов, возникающих при разрыве молекулярных цепей и с изменением структуры и молекулярной массы полиокси-алкиленполиолов при последующих реакциях этих радикалов. Введение веществ, связывающих свободные радикалы, позволит остановить цепной процесс, приводящий к дальнейшему изменению структуры и снижению молекулярной массы полиоксиалкиленполиолов.
Трибологические характеристики полиоксиалкиленполиолов Для лабораторной оценки противоизносных свойств исследуемых полиок-сиалкиленполиолов была использована четырехшариковая машина (ЧШМ) трения, применяемая для изучения противозадирных свойств масел – по показателю износа и нагрузки сваривания, а также для изучения противоизносных свойств масел – по показателю критической нагрузки заедания и условной нагрузки сваривания. Узел трения трибологического анализатора представляет собой пирамиду, состоящую из четырех стальных шариков, контактирующих друг с другом и находящихся под вертикальной нагрузкой.
В таблице 3.5 представлены результаты трибологических характеристик ПОАП различной молекулярной массы и строения (образцы II, V, VIII-XII). Смазывающие свойства образцов ПОАП оценивали по нагрузочным показателям и изменению диаметра пятна износа за 24 часа испытания (таблица 3.5). Таблица 3.5 – Результаты сравнительных испытаний смазывающих свойств по лиоксиалкиленполиолов
Разработка основы синтетического масла для винтовых компрессоров, перекачивающих углеводородные газы
На основании ранее проведенной работы по разработке основ редукторных синтетических масел ОРМс (СТО 00151911-014-2015), были проведены исследования по подбору композиции присадок. Результатом разработки стало создание масел редукторных синтетических Маспол-11, -22, -30 (СТО 00151911-017-2015). Сравнительная характеристика масел редукторных синтетических Маспол-11, -22, -30 с зарубежным маслом Mobil Glygoyle 11 Компании Exxon Mobil представлена в таблице 5.1.
На основании представленных результатов видно, что серия разработанных масел редукторных синтетических по основным физико-химическим свойствам не уступает зарубежным маслам серии Mobil Glygoyle. На опытные партии редук-торных масел Маспол-11, -22, -30 разработана нормативно-техническая документация (СТО 00151911-017-2015, Технология опытно-промышленного производства).
В условиях опытно-экспериментального производства ПАО «СвНИИНП» была наработана опытно-промышленная партия масла Маспол-11 в количестве 40 кг для проведения сравнительных квалификационных испытаний в лаборатории ПАО «СвНИИНП».
Разработка синтетического масла для винтовых компрессоров, перекачивающих углеводородные газы
С целью импортозамещения была проведена работа по разработке отечественного масла синтетического для винтовых компрессоров для перекачки природного и попутного нефтяного газа МВКс (СТО 00151911-018-2015). Повышение эксплуатационных характеристик базовой основы синтетического масла для винтовых компрессоров ОМВКс (СТО 00151911-016-2015) до требуемого уровня осуществляли путем подбора композиции присадок (антиокислительных, проти-воизносных, антикоррозионных и противопенных). Сравнительная характеристика свойств разработанного масла с товарными партиями зарубежных масел-аналогов представлена в таблице 5.3.
На основании данных технических характеристик на компрессорное оборудование известно, что диапазон рабочих температур компрессора находится в интервале 70-90 С. Для изучения вязкостно-температурных характеристик компрессорных масел отечественного и зарубежного производства были проведены исследования по показателю «Вязкость кинематическая» в интервале от 40 С до 100 С через каждые 10 С.
Данные, полученные при определении вязкости масла в диапазоне рабочих температур компрессора (таблица 5.3), свидетельствуют о том, что вязкостно-температурные характеристики исследуемых масел близки между собой (рисунок 5.1).
В результате сравнительных лабораторных исследований физико-химических свойств компрессорное масло МВКс находится на уровне зарубежных аналогов – масел CPI-1515-100 и Shell Gas Compressor oil S4 RN 68. Таблица 5.3 – Сравнительная характеристика основных физико-химических и эксплуатационных свойств компрессорных масел Наименование показателя Масло МВКс (СТО 00151911-018-2015) CPI-1515-100CPI FluidEngineering Shell Gas Compressor oil S4 RN 68 Методы испытаний
Вязкость кинематическая, мм2/с, при температуре:100 С90 С80 С70 С60 С50 С40 С 16,89 21,96 29,59 41,59 61,53 96,89 164,2 19,57 23,91 29,86 38,33 50,83 67,85 97,21 16,69 20,38 25,44 32,66 43,29 59,36 85,32 ASTM D 7042 Плотность при 20С, кг/м3 1037 1039 1043 Индекс вязкости 110 221 215 ГОСТ 25371 Температура вспышки в открытом тигле, С 250 264 290 ГОСТ 4333 Температура застывания, С Минус 46 Минус 49 Минус 50 ГОСТ 20287 Кислотное число, мг КОН/г 0,54 2,52 0,51 ГОСТ 11362 Растворимость н-алканов в масле: объем слоев: масло/н-алкан, см 52/28 54/26 53/27 СТО00151911-015-2015
Сравнительня характеристика вязкостно-температурных свойств масла МВКс с зарубежными аналогами. По показателю «Кислотное число» – на уровне масла Shell Gas Compressor oil S4 RN 68. Результатом проведенной работы стало создание масла для винтовых компрессоров по перекачке природных и углеводородных газов МВКс (СТО 00151911-018-2015).
На опытную партию масла для винтовых компрессоров по перекачке природных и углеводородных газов МВКс разработана нормативно-техническая документация – СТО 00151911-018-2015 (Приложение 5), Технология опытно-промышленного производства.
В условиях опытно-экспериментального производства ПАО «СвНИИНП» была наработана опытно-промышленная партия масла МВКс в количестве 320 кг для проведения сравнительных квалификационных испытаний в ПАО «СвНИ-ИНП». Результаты сравнительных квалификационных испытаний представлены в таблице 5.4.
В результате проведенной квалификационной оценки физико-химических и эксплуатационных свойств, установлено, что по вязкостно-температурным свойствам и плотности масло МВКс находится на уровне зарубежных масел CPI-1515-100 и Shell Gas Compressor oil S4 RN 68. По показателю «Кислотное число» – на уровне масла Shell Gas Compressor oil S4 RN 68. По термоокислительной стабильности (метод DSC, метод RPVOT) и склонности к пенообразованию – на уровне масла CPI-1515-100, по антикоррозионным свойствам – на уровне масла Shell Gas Compressor oil S4 RN 68.
Требования по СТО 00151911-018-2015 Фактические показатели Требования по Спецификации Фактические показатели Требования по Спецификации Фактические показатели Вязкость кинематическая, мм2/с:100 С70 С40 С Не менее 15,50 Не менее 38,00 Не менее 160,0 16,89 41,59 164,2 20,0 100,4 19,57 38,33 97,21 14,4 71 16,69 32,6685,32 ГОСТ 33
Известно, что при замене прежнего масла на новое, в полости компрессора может оставаться до 10% ранее применяемого компрессорного масла. Для оценки изменения основных физико-химических и эксплуатационных свойств в процессе эксплуатации оборудования, была проведена работа по изучению смешиваемости отечественного масла МВКс с применяемыми зарубежными аналогами. Для исследования были приготовлены композиции отечественного масла МВКс с CPI-1515-100/ Gas Compressor Oil S4 RN 68 в соотношении 10:90 % масс., которое возможно получить при первоначальной заливке отечественного масла. Для оценки изменения свойств были исследованы вязкостно-температурные характеристики, растворимость масла в углеводородах и термоокислительная стабильность (таблица 5.5).