Электроизоляционное масло

Изобретение относится к электроизоляционным маслам, применяемым для изоляции электрических двигателей погружных насосов, используемых при нефтедобыче. Сущность: масло содержит в мас.%: гидрированные полиальфаолефины, м.м. 400-1000 0,1-99,7; антиокислительная присадка фенольного и/или аминного типа 0,1-1,0; алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты 0,1-2,0; нефтяное масло до 100. Технический результат - улучшение электрических показателей и смазочных свойств, обеспечение работы электродвигателей при температуре 160-170°С. 1 табл.

 

Изобретение относится к электроизоляционным маслам, применяемым для изоляции электрических двигателей погружных насосов, используемых при нефтедобыче.

Известно, что для этих целей применяются как обычные трансформаторные масла, типа ГК, Т-1500, так и специальные масла - МАПЭД (ТУ 38.101579-75), МДПЭ (ТУ 38.401778-89), которые в своей основе представляют те или иные фракции трансформаторных масел. Недостатком указанных масел являются недостаточно высокие электроизоляционные свойства и низкая стабильность к окислению.

Известен способ получения изоляционного масла для сверхвысоковольтных кабелей и аппаратуры путем загущения маловязкого масла высокомолекулярной вязкостной присадкой, в частности полиизобутиленом с ММ более 20000, и добавлением антиокислительной присадки - ионола [а.с. СССР №239488, МПК С 10 М, БИ №11, 1969 г.]. Однако такое масло не применимо для заполнения электродвигателей погружных насосов из-за повышенной вязкости и недостаточно высоких электроизоляционных свойств. Кроме того, введение загущающей присадки представляет серьезные затруднения, так как необходимо проводить длительное перемешивание масла с полиизобутиленом или растворять полиизобутилен в подходящем растворителе и основу смешивать с концентратом полимера. Эти приемы усложняют технологию и не позволяют достичь требуемых электрических показателей.

Наиболее близким аналогом предлагаемого состава является электроизоляционное масло, используемое для изоляции электрических двигателей погружных насосов, применяемых в нефтедобыче (пат. РФ №2169173, МПК С 10 М, БИ №17, 2001 г.). Масло содержит: полиизобутилен м.м. 1000-5000 0,1-20,0% мас., антиокислительную присадку фенольного или аминного типа 0,1-0,5% мас. и нефтяное масло до 100% мас. Нефтяное масло получено из продуктов гидрокаталитической переработки парафинсодержащего сырья. Масло имеет не плохие электрические показатели, стабильность к окислению и безопасность в эксплуатации. Однако указанное масло обладает недостаточной нагревостойкостью и может использоваться при рабочих температурах до 120°С. Кроме того, требуют улучшения и смазочные свойства масла, поскольку оно является не только изолирующей, но и смазочной средой.

Задача изобретения - получение электроизоляционного масла для электродвигателей погружных насосов с повышенными электрическими показателями, стабильностью к окислению, улучшенными смазочными свойствами и нагревостойкостью, что увеличивает безопасность эксплуатации.

Задача достигается тем, что электроизоляционное масло, содержащее нефтяное масло, полимер, антиокислительную присадку фенольного и/или аминного типа дополнительно содержит алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты, а в качестве полимера используются гидрированные полиальфаолефины молекулярной массы 400÷1000 при следующем соотношении компонентов, % мас.:

Гидрированные полиальфаолефины, м.м.400-1000	0,1-99,7
Антиокислительная присадка фенольного
и/или аминного типа	0,1-1,0
Алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты	0,1-2,0
Нефтяное масло	до 100

В качестве нефтяного масла используется углеводородная фракция гидрокаталитической переработки парафинсодержащего сырья.

В композиции использованы следующие компоненты:

- гидрированные полиальфаолефины м.м. 400-1000 по ТУ 38.4011093-2003;

- 4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол (агидол 1) по ТУ 38.5901237-90, и/или дифениламин по ТУ 6-09-5467-90;

- трибутилфосфат по ТУ 6-02-733-84, и/или трикрезилфосфат по ГОСТ 5728-76, и/или триксиленилфосфат по ТУ 6-05-161-78, и/или триалкилфенилфосфиты по ТУ 6-02-680-77;

- нефтяное масло по ТУ 38.301-29-41-95.

В таблице приведены физико-химические и электрические показатели предлагаемого электроизоляционного масла (примеры 2-4, 7-10, 12-14) и прототипа (пример 15).

Из представленных данных видно, что масло, полученное предлагаемым способом, имеет улучшенные, по сравнению с прототипом электрические показатели, более высокую стабильность к окислению, повышенную нагревостойкость и улучшенные смазочные свойства.

Использование гидрированных полиальфаолефинов в сочетании с антиокислительными присадками и алкилфосфатами значительно улучшает не только термоокислительную стабильность, смазочные свойства предлагаемого состава, но и электроизоляционные свойства, и нагревостойкость.

Смешение нефтяного масла с гидрированным полиальфаолефином производится известным способом при температуре 90-110°С, далее в масло вводятся остальные присадки. Полученное таким образом электроизоляционное масло может дополнительно подвергаться адсорбционной очистке. Для очистки используются отбеливающие глины, алюмосиликатная крошка. Полученное указанным способом электроизоляционное масло имеет повышенную температуру вспышки (до 235°С), улучшенные электрические показатели и смазочные свойства, а также обеспечивает работу электродвигателей при температуре 160-170°С.

	Таблица
Наименование	Примеры
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15 (прототип)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Содержание компонентов в % мас.
Полиальфаолефины м.м.400-1000:
416	98,5	44,9	47,0	60,5	59,4	67,5	35,0	40,2	40,0	40,2	-	10	-	-	-
616	-	40,0	50,0	-	40,0	20,0	40,0	40,0	38,5	40,0	-	-	1,0	-	-
1115	-	10,0	-	30,0	-	10,0	20,0	10,0	10,0	10,0	-	-	-	0,1	-
Агидол-1	-	-	-	-	-	-	0,5	0,3	0,5	0,5	0,5	1,0	-	1,0	0,3
Дифениламин	0,05	0,1	0,5	1,0	0,5	-	-	0,2	-	-	-	-	1,0	-	-
Трибутилфосфат	0,05	1,0	0,5	0,1	-	1,0	-	-	-	-	1,0	2,0	-	-	-
Трикрезилфосфат	-	-	-	-	-	-	0,5	1,0	-	-	-	-	-	-	-
Триксиленилфосфат	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1,0	-	-	2,0	2,0	-
Триалкилфенилфосфит	-	-	-	-	-	-	0,5	-	1,0	-	-	-	-	-	-
Полиизобутилен м.м. 1000-5000	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	10,0
Нефтяное масло	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100	до 100
					Показатели
1. Вязкость кинематическая, мм2/с при 50°С	20,0	22,0	20,0	24,0	21,0	24,0	25,0	24,6	22,5	24,3	16,0	20,0	20,2	20,1	21,0
2. Т. вспышки в открытом тигле, °С	218	230	225	230	230	230	234	232	231	232	160	218	220	219	161

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
3. Т. застывания, °С	-55	-51	-52	-50	-51	-50	-51	-52	-50	-52	-50	-54	-52	-53	-52
4. Кислотное число, мг КОН/г	0,015	0,012	0,011	0,010	0,012	0,016	0,010	0,011	0,011	0,011	0,012	0,012	0,010	0,010	0,020
5. Тангенс угла диэлектрических потерь при 50 Гц, 90°С, %	0,4	0,19	0,18	0,18	0,20	0,21	0,18	0,17	0,19	0,18	0,5	0,19	0,19	0,19	0,23
6. Диаметр пятна износа, мм	0,45	0,29	0,30	0,32	0,50	0,35	0,29	0,29	0,30	0,29	0,4	0,34	0,33	0,33	0,65
7. Стойкость к окислению при 120°С по ГОСТ 981
- кислотное число окисленного масла, мг КОН/г	0,022	0,011	0,009	0,010	0,015	0,016	0,007	0,011	0,011	0,011	0,014	0,012	0,012	0,014	0,025
- содержание осадка, %	0,02	отс.	отс.	отс.	отс.	0,002	отс.	отс.	отс.	отс.	0,003	отс.	отс.	отс.	0,005
8. Стойкость к окислению при 180°С, определяемая количеством поглощенного кислорода, % об.	12,0	3,0	2,8	2,9	3,2	3,4	2,6	2,95	3,0	2,93	20,0	10,0	11,0	12,0	24,0

Электроизоляционное масло, содержащее нефтяное масло, полимер, антиокислительную присадку фенольного и/или аминного типа, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты, а в качестве полимера используются гидрированные поли-альфаолефины молекулярной массы 400-1000 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидрированные полиальфаолефины, м.м. 400-1000	0,1-99,7
Антиокислительная присадка фенольного
и/или аминного типа	0,1-1,0
Алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты	0,1-2,0
Нефтяное масло	до 100