Турбинное масло
Владельцы патента RU 2641005:
Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" (RU)
Использование: для смазки газовых, паровых гидротурбин и турбокомпрессоров в качестве гидравлической жидкости в системах регулирования этих агрегатов. Сущность: турбинное масло содержит, мас.%: кислый эфир алкенилянтарной кислоты - 0,01-0,03; 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол- 0,48-0,60, азотсодержащий блок-сополимер окисей этилена и пропилена - 0,01-0,07; алкилтолуолалкиламинотриазол – 0,01, 0,02-0,03, 0,05; 2,6-диалкилфенол-п-этилалкилат - 0,01, 0,03, 0,05; продукт конденсации олеиновой кислоты с диэтаноламином и борной кислотой, модифицированный гидроокисью калия, - 0,32-0,40 и нефтяное масло с кинематической вязкостью 20-23 мм2/с при 50°C - остальное до 100. Технический результат - повышение антиокислительных свойств турбинного масла и соответствующее снижение его потерь в условиях применения. 2 табл.
Изобретение относится к составам турбинных масел, применяемых в маслосистемах для смазки газовых, паровых, гидротурбин, турбокомпрессоров, в качестве гидравлической жидкости.
Известно турбинное масло следующего состава, мас.%: 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол - 0,2-1,0, кислый эфир пентадецилянтарной кислоты - 0,01-0,1, 1-(диэтиаминометил)бензотриазол - 0,01-0,2, минеральное масло - до 100. Масло может содержать азотсодержащий блок-сополимер окисей этилена и пропилена в количестве 0,01-0,05 мас. % (RU №2058376, 1996).
Известно турбинное масло следующего состава, мас.%: кислый эфир алкенилянтарной кислоты - 0,01-0,03, 1-(диэтиламинометил)бензотриазол - 0,01-0,1, 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол - до 1,0, 3,3',5,5'-тетра-трет-бутил-4,4'-диоксидифенилметан - 0,1-2,0, минеральное масло - до 100 (RU №2144943, 2000).
Масло может содержать деэмульгирующую присадку Дипроксамин-157 - азотсодержащий блок-сополимер окисей этилена и пропилена в количестве 0,01-0,07 мас. %, а для улучшения антипенных свойств в условиях эксплуатации может содержать полиметилсилоксан (ПМС-200А) в количестве 0,003-0,005 мас. %.
Недостатки вышеописанных масел заключаются в невысокой стабильности против окисления и неудовлетворительных деэмульгирующих свойствах.
Наиболее близким к предложенному маслу (его прототипом) является турбинное масло (Пат. №2458109, 2010) следующего состава, мас.%: 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол - до 1,0, кислый эфир алкенилянтарной кислоты - 0,01-0,03, азотсодержащий блок-сополимер окисей этилена и пропилена - 0,01-0,07, алкилтолуолалкиламинотриазол - 0,01-0,05, 2,6-диалкилфенол-п-этилалкилат - 0,1-0,5, эфир диалкилдитиофосфат - 0,01-0,05, нефтяное масло с кинематической вязкостью при 50°C - 20-23 мм2/с - до 100. Однако оно обладает недостаточно высокими антиокислительными свойствами.
Задачей изобретения заключается в повышении антиокислительных свойств турбинного масла.
Поставленная задача достигается тем, что турбинное масло на основе нефтяного масла с кинематической вязкостью 20-23 мм2/с при 50°C, содержащего 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, кислый эфир алкенилянтарной кислоты, азотсодержащий блок-сополимер окисей этилена и пропилена, алкилтолуолалкиламинотриазол, 2,6-диалкилфенол-п-этилалкилат, согласно изобретению дополнительно содержит продукт конденсации олеиновой кислоты с диэтаноламином и борной кислотой, модифицированный гидроокисью калия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол | 0,48-0,60 |
| кислый эфир алкенилянтарной кислот | 0,01-0,03 |
| азотсодержащий блок-сополимер окисей этилена и | |
| пропилена | 0,01-0,07 |
| алкилтолуолалкиламинотриазол | 0,01, 0,02-0,03, 0,05 |
| 2,6-диалкилфенол-п-этилалкилата | 0,01, 0,03, 0,05 |
| продукт конденсации олеиновой кислоты | |
| с диэтаноламином и борной кислотой, | |
| модифицированный гидроокисью | |
| калия | 0,32-0,40 |
| нефтяное масло с кинематической | |
| вязкостью при 50°C 20-23 мм2/с | до 100 |
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении антиокислительных свойств турбинного масла.
Ниже приведена характеристика используемых присадок:
- 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол (Агидол-1) - вырабатывается по ТУ 38.5901237-90, используется как антиоксидант в маслах, топливах и других продуктах. Температуры: плавления 69,5-70, кристаллизации 69°C;
- кислый эфир алкенилянтарной кислоты (антиржавейная присадка В-15/41) - вырабатывается по ТУ 6-14-866-86, используется в маслах. Представляет собой жидкость от светло-желтого до коричневого цвета с кислотным числом 180-205 мг КОН/г;
- азотсодержащий блок-сополимер окисей этилена и пропилена (Дипроксамин-157) - вырабатывается по ТУ 6-14-614-76, используется как деэмульгатор в маслах и нефтях. Содержание азота 0,50-0,55%, водородный показатель - не менее 10,5, содержание золы - 0,5%;
- алкилтолуолалкиламинотриазол (Irgamet 39) - деактиватор металла, вырабатывается фирмой BASF. Кинематическая вязкость при 40°C 70-90 мм2/с, nd20=1,503-1,513, плотность при 20°C 940-960 кг/м3;
- 2,6-диалкилфенол-п-этилалкилат (Irganox L 135) - высокомолекулярный антиоксидант алкилфенольного типа, вырабатывается фирмой BASF. Кинематическая вязкость при 40°C 95-150 мм2/с, кислотное число - менее 10 мг КОН/г, nd20=1,493-1,499, плотность при 20°C 950-990 кг/м3;
- синтез продукта конденсации олеиновой кислоты с диэтаноламином и борной кислотой, модифицированного гидроокисью калия, осуществляют в две стадии. На первой стадии получают промежуточный продукт (ТУ 2461-003-42408198-00) путем нагрева реакционной смеси, состоящей из олеиновой кислоты, диэтаноламина и борной кислоты (при мольном соотношении, например, 2:3:1 соответственно), до 200-220°C с перемешиванием до прекращения выделения Н2О. Полученный промежуточный продукт модифицируют путем введения гидроксида натрия КОН в реакционную смесь при постоянном перемешивании при температуре 160-170°C (при содержании компонентов, например, 5 г КОН на 100 г продукта, полученного на первой стадии).
Описываемое масло готовят смешением при 20-40°C нефтяного масла с кинематической вязкость при 50°C 20-23 мм2/с, например индустриальное масло марки И-20А (ГОСТ 17479.4-87) с композицией присадок, взятой в указанных выше концентрациях. Образец турбинного масла - прототипа (Пат. №2458109, 2010 г.) готовился аналогично. Примеры композиций турбинного масел приведены в табл. 1.
Антиокислительные свойства турбинных масел определяли по ГОСТ 981 при температуре 150°C, времени воздействия 16 ч и расходе кислорода 3 дм3/ч по показателям: массовая доля осадка, мас.%, кислотное число, мг КОН/ г и по содержанию летучих кислот, мас.%.
Также оценку термоокислительной стабильности турбинных масел проводили на приборе ПАПОК-Р по СТО Газпром 2.2-4-134-2007. Окисление масел производили в стальных чашечках под воздействием кислорода воздуха при высокой температуре нагревательной пластины прибора и каталитическом действии стали, из которой изготовлены чашечки при температуре нагревательной пластины прибора 180°C в течение 6 ч. Оценку качества масел осуществляли:
- по структурному коэффициент βτ, который вычисляли по формуле:
βτ=Δν/X,
где Δν - относительный прирост кинематической вязкости, %; X - испаряемость масла за время окисления, %;
по фактору нестабильности, характеризующему изменение эксплуатационных свойств смазочного масла в процессе его окисления, определяемому по формуле:
Fn=βτ⋅С>С=0,
где Fn - фактор нестабильности, отн. ед.; βτ - структурный коэффициент, отн. ед.; С>C=0 - содержание продуктов окисления, образовавшихся в масле, отн. ед.
Испытание на стойкость к окислению проводили также во вращающейся камере высокого давления (RPVOT) по ASTM D2272. Образцы подвергались окислению в присутствии воды и при наличии медного катализатора в сосуде для окисления из нержавеющей стали при начальном давлении 0,63 МПа. Сосуд вращался со скоростью 100 об/мин при постоянной температуре 150°C. Время, необходимое для падения давления (0,175 МПа), являлось показателем окислительной стабильности турбинных масел.
Показатели турбинных масел, характеризующие их антиокислительные свойства, приведены в таблице 2.
Из таблицы 2 следует, что заявляемое турбинное масло с кинематической вязкостью при 50°C 20-23 мм2/с по примерам 2-4 (таблица 1) превосходит по антиокислительным свойствам турбинное масло согласно прототипу (Пат. №2458109, 2010).
Применение турбинного масла по предлагаемой рецептуре позволит снизить расход турбинного масла и повысить сроки эксплуатации оборудования без дополнительного ремонта.
Турбинное масло на основе нефтяного масла с кинематической вязкостью 20-23 мм2/с при 50°С, содержащее 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, кислый эфир алкенилянтарной кислоты, азотсодержащий блок-сополимер окисей этилена и пропилена, алкилтолуолалкиламинотриазол, 2,6-диалкилфенол-п-этилалкилат, отличающееся тем, что оно дополнительно включает продукт конденсации олеиновой кислоты с диэтаноламином и борной кислотой, модифицированный гидроокисью калия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол | 0,48-0,60 |
| кислый эфир алкенилянтарной кислот | 0,01-0,03 |
| азотсодержащий блок-сополимер окисей этилена и | |
| пропилена | 0,01-0,07 |
| алкилтолуолалкиламинотриазол | 0,01, 0,02-0,03, 0,05 |
| 2,6-диалкилфенол-п-этилалкилата | 0,01, 0,03, 0,05 |
| продукт конденсации олеиновой кислоты | |
| с диэтаноламином и борной кислотой, | |
| модифицированный гидроокисью | |
| калия | 0,32-0,40 |
| нефтяное масло с кинематической | |
| вязкостью 20-23 мм2/с при 50°C | до 100 |
