Смазочное масло для газовых турбин

 

Изобретение предназначено для смазки газотурбинных двигателей, в том числе газотурбинных двигателей средней теплонапряженности самолетов военной и гражданской авиации, корабельных газотурбинных установок, газоперекачивающих агрегатов с приводом от авиационного или судового двигателя и других видов техники с газовой турбиной. Целью изобретения является улучшение низкотемпературных, пусковых свойств и термоокислительной стабильности масла. Поставленная цель достигается введением в состав минерального масла 2,6-дитретбутилпаракрезола (0,01-2%), N-фенил- α -нафтиламина (0,05-2%), трикрезилфосфата или дифенил-пара-трет-бутилфенилфосфата (0,5-5%), бензотриазола (0,005-0,2%) масляного раствора полиалкилметакрилата с мол.массой 2000-8000 (0,01-2%). Использование смазочного масла по предлагаемому изобретению в системе смазки газотурбинных двигателей позволит повысить надежность системы смазки, сократить число регламентных работ, упростить эксплуатацию техники. 2 табл.

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к составу низкозастывающего масла, предназначенного для смазки и охлаждения газотурбинных двигателей в интервале температур от -55 до +150^oC, в том числе газотурбинных двигателей средней теплонапряженности самолетов военной и гражданской авиации, корабельных газотурбинных установок, газоперекачивающих агрегатов с приводом от авиационного или судового двигателя и других видов техники с газовой турбиной.

К маслам для газовых турбин предъявляются особые требования: Их кинематическая вязкость при 50^oC должная составлять не менее 8,0 мм²/с, а трибологические показатели, определяемые на четырехшариковой машине трения по ГОСТ 9490, должны быть на уровне "Критическая нагрузка заедания: (P_к) не менее 50 кГс и "Диаметр пятна износа" (d_u) не более 0,5 мм.

Они должны иметь температуру застывания не выше минус 55^oC для обеспечения всесезонной эксплуатации во всех климатических зонах страны, а также обладать высокой термической и термоокислительной стабильностью при 150^oC; не вызывать лако- и коксообразование при высокой температуре.

За рубежом в газотурбинных двигателях средней теплонапряженности применяют нефтяные масла по спецификации США MJL L 6081 и Великобритании ДЕРД-2490 (I).

Например, известно масло Aeroschell Turboil-2 по спецификации MJL L - 6081C, сорт 1010, представляет собой высокоочищенный нефтяной дистиллят, содержит антиокислительную присадку фенил- α -нафтиламин (0,1-0,5%) и фенотиазин (0,1-0,5%).

Масло Aeroschell Turboil-3 по спецификации ДЕРД-2490 выпускают двух сортов: без присадок и с добавкой 0,1% стеариновой кислоты для улучшения смазывающих свойств масла при повышенной температуре.

Однако стабильность к окислению этих масел невелика, что обуславливает относительно высокое кислотное число этих масел и особенно высокую коррозионную агрессивность по отношению к свинцу и меди.

Известны масла Мк-8 и МК-8п по ГОСТ 6457. Это нефтяные масла кислотно-щелочной очистки.

Масло МК-8п содержит 0,6% антиокислительной присадки дибутилпаракрезола (ионола). Однако эти масла также имеют невысокую термоокислительную стабильность.

В настоящее время эти масла не производятся в связи с истощением ресурсов нефтей Балаханского месторождения.

Наиболее близким по составу и достигаемому техническому результату к заявляемому смазочному маслу является масло для судовых газовых турбин по ГОСТ 10289 следующего состава,мас.

2,6-дитретбутилпаракрезол (ионол) 0,5-0,8 Совол (хлорированный дифенил) 0,8-1,2 Минеральное масло До 100 /2/ Недостатком этого масла является сравнительно высокая температура застывания (не выше минус 45^oC), что сокращает температурный и региональный диапазон применения масла, увеличивает эксплуатационные расходы, связанные с подготовкой двигателя к запуску, невысокая термоокислительная стабильность масла.

Технической задачей данного изобретения является улучшение низкотемпературных, пусковых свойств и термоокислительной стабильности масла.

Поставленная задача достигается тем, что масло для судовых газовых турбин ГОСТ 10289, содержащее минеральное масло и 2,6-дитретбутилпаракрезол, дополнительно содержит N-фенил- a -нафтиламин, трикрезилфосфат или дифенил-паратретбутилфенилфосфат, бензотриазол, масляный раствор полиалкилметакрилата (ПАМА) с молекулярной массой 3000-8000 при следующем соотношении компонентов,мас.

2,6-дитретбутилпаракрезол 0,01 2 N-фенил- a -нафтиламин 0,05 2 Трикрезилфосфат или дифенил-паратретбутилфенилфосфат 0,5 5 Бензотриазол 0,005 0,2 Масляный раствор полиалкилметакрилата смол. массой 3000-8000 0,01 2 Минеральное масло Остальное
Совместное использование в составе масла масляного раствора полиалкилметакрилата с мол. массой 3000-8000, N-фенил- a -нафтиламина, 2,6-дитретбутилпаракрезола, трикрезилфосфата или дифенил-пара-третбутилфенилфосфата, бензотриазола позволяет понизить на 10^oC температуру застывания, улучшить пусковые свойства, повысить термоокислительную стабильность при 150^oC.

Для приготовления составов смазочного масла использовали:
трикрезилфосфат по ГОСТ 5728-76 желтоватая прозрачная жидкость с температурой вспышки 240-244^oC или дифенил-пара-третбутилфенилфосфат по ТУ 6-05-1611-78 с изм. 1-6 -прозрачная маслянистая жидкость с температурой вспышки не менее 240^oC;
N-фенил- a -нафтиламин по ТУ 6-14-202-74 кристаллическое вещество от серого до темно-коричневого цвета, температура плавления 54^o)C;
2,6-дитретбутилпаракрезол по ТУ 38.101479-75 белое кристаллическое вещество с температурой плавления 69,5-69,7^oC;
бензотриазол по ТУ 609-1291-81 белый кристаллический порошок с розовым или желтоватым оттенком с температурой плавления 98-99^oC.

В качестве масляного раствора полиалкилметакрилата мол. массы 3000-8000 целесообразно использовать 60-80%-ный раствор указанного полиалкилметакрилата в минеральном масле глубокой очистки, в частности, использовался продукт марки Вископлекс 0501 фирмы Rohm.

В качестве минерального масла использовано базовое масло (фракция 300-400^oC) из смеси приуральских и западносибирских нефтей в любых соотношениях.

Технология приготовления предлагаемого масла состоит из следующих операций: дозирование присадок, перемешивание основы масла с присадками до их полного растворения, фильтрация готового масла.

Для испытания было приготовлено масло следующего состава (табл.1).

Сравнительные данные, полученные при исследовании образцов предлагаемого масла и аналога масла для судовых газовых турбин по ГОСТ 10289, приведены в табл.2.

Как видно из данных табл.2, использование сочетания присадок позволяет понизить на 10^oC температуру застывания, значительно улучшить термоокислительную стабильность масла по всем проверяемым показателям и особенно по склонности масла к осадкообразованию.

Применение такого масла позволит повысить надежность системы смазки газотурбинного двигателя, сократить число регламентных работ, упростить эксплуатацию техники.

Формула изобретения

Смазочное масло для газовых турбин, содержащее минеральное масло и 2,6-дитретбутилпаракрезол, отличающееся тем, что масло дополнительно содержит N-фенил-α-нафтиламин, трикрезилфосфат или дифенилпаратретбутилфенилфосфат, бензотриазол и масляный раствор полиалкилметакрилата с мол. м. 3000 8000 при следующем соотношении компонентов, мас.

2,6-Дитретбутилпаракрезол 0,01 2
N-фенил-a-нафтиламин 0,05 2
Трикрезилфосфат или дифенилпаратретбутилфенилфосфат 0,05 5
Бензотриазол 0,005 0,2
Масляный раствор полиалкилметакрилата с мол. м. 3000 8000 0,01 2
Минеральное масло Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2