Способ определения совместимости свежих и работавших масел

 

Сущность изобретения: в способе определения совместимости свежих и работавших масел определяют содержание нерастворимого осадка в пробах работавшего масла и в смеси его со свежим маслом перед центрифугированием, затем проводят центрифугирование масел, отбирают пробы из среднего слоя центрифугированных работавшего масла и в смеси его со свежим и определяют содержание нерастворимого осадка в отобранных пробах. О совместимости масел судят по коэффициенту Кс, определяемому по формуле Кс aiq2/a2qi, где aia2 - содержание нерастворимого осадка в пробах работающего масла и в смеси его со свежим соответственно после центрифугирования. мас.%; qy}2 - то же, в пробах перед центрифугированием . мас.%. Масла считаются совместимыми при Кс и 1. 1 ил.. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, Ы„, 1772741 А1 (я)з G 01 N 33/30

ГОСУДАРСТВЕННЬЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКР61ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

j ,ф».- .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 0 e„," ;;", К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4816540/04 (22) 11.03.90 (46) 30.10.92. Бюл. М 40 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота (72) Л,А,Певзнер (56) Авторское свидетельство СССР

Ие 1525577, кл. 6 01 Й 33/30. 1980, Певзнер Л.А, и др. Совместимость свежих и работающих масел в смазочных системах судовых двигателей, Двигателестроение, 1989, М 6, с. 33 35.

Экспресс-информация Морской транспорт, серия "Техническая эксплуатация фло та" Мортехинформреклама, вып. 14(658) М., 1987. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОВМЕСТИМОСТИ СВЕЖИХ И РАБОТАВШИХ МАСЕЛ

Изобретение относится к области оценки качества смазочных масел и их смесей, а конкретнее — к способам определения пригодности смесей моторных масел к использованию в судовых двигателях внутреннего сгорания.

В практике эксплуатации судовых двигателей часто имеет место вынужденное смешение моторных масел различных марок. Опытом эксплуатации установлено, что применение смесей несовместимых или недостаточно совместимых масел способствует быстрому достижению браковочных значений физико-химических показателей масел, сокращение срока их службы, образованию отложений в двигателе и масляной системе, Большинство используемых способов определения совместимости основано (57) Сущность изобретения: в способе определения совместимости свежих и работавших масел определяют содержание нерастворимого осадка в пробах работавшего масла и в смеси его со свежим маслом перед.центрифугированием, затем прово- дят центрифугирование масел, отбирают пробы из среднего слоя центрифугированных работавшего масла и в смеси его со свежим и определяют содержание нерастворимого осадка в отобранных пробах. О совместимости масел судят по коэффициенту Кс. определяемому по формуле кс = 81о2/82о1. где 8182 — содержа.ние нерастворимого осадка в пробах работающего масла и в смеси его со свежим соответственно после центрифугирования, мас.%: q1q2 — то же, в пробах перед центрифугированием, мас.g. Масла считаются совместимыми при Кс "с1, 1 ил., 2 табл. на смешении свежих (не работавших в дви. гателях) масел в разных соотношениях, на их термообработке, центрифугировании и последующем определении стандартных физико-химических показателей исходных масел и их смесей. В отношении оценки совместимости такие способы имеют невысокую практическую значимость и могут использоваться только в качестве ориентировочного, сугубо предварительного теста. Даже, если предположить, что взаимодействие между различными маслами в составе смеси происходит в их исходном состояния, то это. как правило, не отражается ни на результатах центрифугирования смеСи, ни на ее физико-химических показателях (для масел одного класса вязкости и назиачения).

1772741 успешно проходят эксплуатационные испытания. Поэтому после первичного отбора 25

5Î гидратами окиси щелочноземельных металлов.-Их размеры составляют от десятков до 55 сотен Х. что на один — два порядка меньше, чем в смеси работающего со свежим маслом, Это различие, а также различие в поИзвестен способ определения совместимости моторных масел путем их смешения, термостатирования, нанесения на нагретую до 250-350 С поверхность исходных масел и смеси и выдерживании до образования твердой лаковой пленки. Оценки совместимости масел производится по количеству образовавшихся. лаковых отложений. В совместимых смесях это количество должно составлять не более, чем в одном из исходных масел. Данный способ имеет следующие недостатки. Ао существу он основан на стандартном способе (ГОСТ

23175-78) определения моторных свойств и термоокислительной стабильности масел с помощью лакообразователя, нагреваемого до определенной температуры. Однако. способ, йзложенный в ГОСТ 23175-78 является сугубо предварительными не претендует на окончательную оценку качества масла. Исследования показывают, что образцы, получившие положительную оценку на лабораторных установках, далеко не всегда образцов при получении результатов по

ГОСТ 23175-78 обязательно следуют дальнейшие испытания масел на двигателе. Способ по а,с. ЬЬ 1525577 таких испытаний не предусматривает и поэтому также может считаться предварительным при определении совместимости масел. Кроме того, имеющиеся на судах и на других обьектах смеси моторных масел, как правило, получаются в результате доливки свежего масла одной марки в работающее в двигателе масло другой марки. Следует отметить, что смеси масел типа "свежее — работающее" весьма существенно отличается от смеси типа "свежее — свежее" тех же марок. Первый тип смеси содержит нерастворимые частицы, образовавшиеся в результате попадания в работающее масло продуктов неполного сгорания топлива, окисления и полимеризации углеводородов самого масла и др. Размеры большинства коллоидных частиц в смеси этого типа составляют от 0,1 до 3,0 мкм. Смесь же второго типа (" свежее — свежее") также является коллоидной системой. Однако, частицы дисперсной фазы этой смеси представляют собой остаточные продукты нейтрализации присадок при их производстве верхностно-активных свойствах дисперсной фазы предопределяет существенную разницу в характере взаимодействия активных веществ в смесях масел обоих типов. Изложенное показывает. что способ по а.с. N 1525577 не обладает необходимой достоверностью, Исследования совместимости свежих и работающих масел, проведенные с помощью микроскопии, показали. что при смешении масел их несовместимость может проявляться в виде изменения коллоидной структуры системы масло — частицы твердой фазы в результате коагуляции (слипания) частиц в смеси масел. Такой процесс приводит к потере диспергирующих свойств масла, что вызывает рост углеродистых отложений. в двигателе и на масляных фильтрах.

Известен принятый за прототип способ. предложенный фирмой "Мобил ойл" (США), Известный способ основан на проведении сравнительного седиментационното анализа и определения совместимости по количеству образовавшегося осадка после центрифугирования. Способ заключается в центрифугировании на лабораторной центрифуге образцов работающего масла и смеси этого масла со свежим в том соотношений, которое получается в результате доливхи, и последующем определении содержания нерастворимого. осадка (например, в бензине) в пробах из средней части центрифужнай пробирки. Результат определяют по формуле: где К вЂ” показатель совместимости; а1-содержание нерастворимого осадка в работающем масле после центрифугирования, мас.оЬ; .az — содержание нерастворимого осадка в смеси масел после центрифугирования, мас.%„, А — количество свежего масла в смеси, о

При К < 1,О масла считаются совместимы5 ми, при К > 1 - несовместимыми, т.е. имеется вероятноеть повышения отложений шлама на дечалях двигателя и масляной системы.

Способ является первой попыткой определения совместимости свежего масла с работающим по изменению дисперсного состава твердой фазы в смеси, Однако, известный способ предопределяет, что содержание нерастворимого осадка в смеси после долива свежего масла в работающее изменяется строго пропорционально количеству долитого масла (--()0 — >). Тем не

+ менее на практике это не всегда саотввтст1772741 вует действительности. Согласно известному способу содержание нерастворимого осадка в пробах масел после центрифугирования определяется как фактическое. Наличие нерастворимого осадка до центрифугирования не учитывается, что снижает достоверность определения совместимости масел, Цель изобретения — повышение точности и достоверности способа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе дополнительно определяют содержание нерастворимого осадка в работающем масле и в смеси его со свежим перед центрифугированием, и о совместимости масел судят по коэффициенту Кс, определяемому по формуле а1 g2

Кс =— а с. где а1 и а2 — содержание нерастворимого осадка в пробах работавшего масла и в смеси его со свежим соответственно после

его центрифугирования, мас.%;

q> и ц — то же в пробах, перед центрифугированием, мас.%.

Дополнительное определение нерастворимого осадка в работающем масле и смеси масел до центрифугирования вызвано необходимостью получения достоверных данных о соотношении количества осадка в масле и смеси масел. до и после центрифугирования, Так, в случае укрупнения частиц в смеси по сравнению с исходным работающим маслом. количество выделяющегося на центрифуге осадка должно увеличиться, а содержание нерастворимого осадка в пробе смеси, отобранной из средней части центрифужной пробирки, — снизиться. При значениях КС41 масла являются совместимыми; при Kc > 1 масла являются несовместимыми.

Способ реализуется следующим абразом.

Производят одновременное центрифугирование проб работавшего масла и смеси работавшего со свежим в требуемом соотношении. Для этого в лабораторной центрифуге, например, марки ЦУМ вЂ” 1 половину количества центрифужных пробирок заполняют работавшим маслом, а половину— смесью масел. Производят центрифугирование в течение определенного времени, например, одного часа, при факторе разделения 1500. После этого иэ средней части всех пробирок отбирают пробы работавшего масла и смеси. Для этого сливают верхний слой (примерно 20% объема пробирки), а средний слой (примерно 40% обьема) сливают в приготовленную посуду: отдельную для работавшего масла и для смеси масел.

25 ным, требует наличия специального обору30. показатель совместимости, определяемый с

40 (Опытные точки отмечены значками 5 ).

45 Способ проверен на следующих смесях масел:

1) 20% Мобилгард 424 (работавшее)+

+80% Тебойл S30T (свежее);

2) 20% Мобилгард 424 (работавшее) +

50+80 g, Тебойл ЯОТ (свежее);

5

Затем определяют содержание нерастворимого осадка в полученных навесках фугованных образцов работавшего масла и смеси масел, а также содержание нерастворимого осадка в пробах нефугованных работавшего масла и смеси масел. Определение производят например, способом, изложенным в ГОСТ 20684-75. После проведения вышеупомянутых операций на основании выведенной формулы определяют совместимость испытуемых масел, Проверка предложенного способа в лаборатории показана более высокую достоверность и точность по сравнению со способом фирмы "Мобил ойл" при оценке изменения дисперсного состава в несовместимых смесях свежего и работающего масел. На чертеже приведен график, характеризующий соответствие между показателями совместимости по предложенному способу и способу микроскопии. являющемуся наиболее точным критерием оценки изменения дисперсного состава.

Способ микроскопии, являясь более точдования для подсчета частиц и определения их размеров и поэтому не может быть использаван в обычных производственных лабораториях. По оси ординат отложен использованием способов седиментации К (предлагаемый способ и способ фирмы "Мобил ойл"), а по оси абсцисс — показатель совместимости, определяемый с испольэованием способа мйкроскопии К>, с которым производится сравнение, Анализ данных чертежа по четырем разным смесям несовместимых масел показывает что способ согласно изобретению (опытные точки отмечены-знаками "+") дает более высокую сходимость с данными, полученными с помощью микроскопии, чем результать|, полученные способом фирмы "Мобил йол"

3) 80% ЭССО Тро-Мар SR 40 (работавшее) + 20% Тебайл $30Т (свежее).

Результаты определения содержания нерастворимого (СНО) в бензине осадка (ГОСТ 20684-75) в работавших маслах и их смесях со свежими до и после центрифугирования приведены в табл. 1.

Результаты определения показателя совместимости масел по предложенному спо1772741

Таблица f

° «»» е«««»«»»»

««»»«»«»»

Иасло или смесь масел

«»«»»»»»»»»»»»»»»»» «

Иобилгард 424

ЭССО ТРО "tlapSR-40

Показатель

Значение, мас.Ф

СНО в пробе работавшего масла (q<) перед центрифугированием

3,25

1,16

Иобилгард 424 2,54

ЭССО Тро"Иар-БМО ОЯ

CHO в пробе работавшего масла (а,) после центри@угирования

СЙО в смеси масел (q<) до центрифугирования

Иобилгард 424+Тебойл 0,64

830Т

Иобилгард 424+Тебойл 0,80

S10T

ЭССО Тро-НарХВ40+ 0,99

+Тебойл . 830T

Иобилгард 424 +, . . 0,23

+Тебойл 830Т

СН0 в фугованной смеси масел (а ) Иобилгард 424 +

+Тебойл Б1 ОТ

ЭССО Тро-ИaрSR40 + 0,76

+ Тебойл $3ОТ

° «» ° »»»»»»»» «» ««» ««««»»»«»»»»««»»»»«»«»»»»«»«»»»»»»«OI ««««à«àô «««»»»» собу, способу Мобил (прототип) и no способу микроскопии приведены в табл. 2.

Определение совместимости масел различными способами показывает, что предлагаемый способ дает более достоверный и точный результат, чем прототип, что видно из сравнения обоих способов со способом микроскопии, Формула изобретения

Способ определения совместимости свежих и работавших масел путем центрифугирования работавшего масла и смеси его со свежим маслом, отбора проб из среднего слоя центрифугированных работавшего масла и смеси его со свежйм с определением в пробах содержания нерастворимого осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности способа, дополнительно определяют содержание нерастворимого осадка в пробах работавшего масла и в смеси его со

5 свежим маслом перед центрифугированием и о совместимости масел судят по коэффициенту К,, определяемому по формуле

3> СР агц1

10 где aj, а2 — содвржание нерастворимого . осадка в пробах работавшего масла и в смеси его со свежим соответственно после центрифугирования, .мас. ф;

q), qg — содержание нерастворимого

1 5 осадка в пробах перед центрифугированием, мас. .

1772741

Таблица 2 юеюавеюююеюю«юЕюавюаве ю «ав ее «ав «ав е аа

Смесь масел

«ю ю

5,64

2,17

f 6O

2,69

1,60

1 35

1 13 ю е вююа «ею««««««ею ееююааав юавеюе е е ее ав е е е ю ав е ю е ю ее а я,а

Составитель Ла Певзнер

Техред М;Моргентал Корректор И.Муска

Редактор

Заказ 3843 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"..г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

20ь Иобилгард 424 (работавшее) + 8Д Тебойл S30T (свежее) 20ь Иобилгард 424 (работавшее} + 803 Тебойл S10T (свежее)

863 ЭССО Тро Иар ЯЙО +

+ 203 Тебойл S30T

Показатель совместимости, К

«««ею«ее«««««ее«еюю

Предлагаемый Способ по Способ способ прототипу иикроскопии

«еею а«ее««« Ее« еююеееюва «авва«а юе а«««а