Чабанний В.Я. та ін. Паливо-мастильні матеріали, технічні рідини та системи їх забезпечення (укр)

Подождите немного. Документ загружается.

Масла іншого призначення

311

сті, а також у циркуляційних системах змащення різноманітних

механізмів, працюючих при підвищених навантаженнях.

7.2. Турбінні масла

Турбінні масла призначені для змащування і охолодження

вузлів тертя парових, газових турбін, їх турбокомпресорів,

турбоповітродувок, турбонасосів та генераторів електричного

струму, а також виконують функції гідравлічних масел у сис-

темах регулювання роботи турбіни. Ці масла

також використо-

вують у циркуляційних та гідравлічних системах різноманітних

промислових механізмах.

У турбінних установках змащувальні масла працюють у

жорстких умовах при високій температурі (60...100

С), при ви-

сокому навантаженні й кратності циркуляції масла, контакту-

ючи при цьому з киснем повітря, вологою, металами й різно-

манітними хімічними активними речовинами. Тому турбінні

масла повинні мати хорошу стабільність проти окислення, не

утворювати стійких емульсій з водою та піни, мати добрі

змащувальні, протиспрацювальні та протизадирні властивості і

захищати металеві

поверхні від корозії.

У сільськогосподарському виробництві найширше засто-

совують масла Т

-22

і Т

-30. Основний асортимент турбінних

масел Т

-22

(ТУ 38, 101821-83), Т

-30 і Т

-46 (ГОСТ 9972-71)

одержують з парафінових нафт із застосуванням очистки

селективним розчинником з додаванням антиокислювальних,

десмульгуючих, антикорозійних та інших присадок. При легких

умовах роботи по навантаженню й температурі застосовують

масла без присадок. Їх виготовляють із високоякісних

малосірчистих безпарафіністих нафт шляхом кислотної очистки

з доочисткою землею. Основні фізико-хімічні властивості

турбінних масел й

область їх застосування наведені в табл. 2.45.

С.О. Магопець

312

Таблиця 2.45

Фізико-хімічні властивості й область застосування

турбінних масел

Темпера-

тура,

Марка масла

Кінема

-тична

в'язкіс

ть при

С,

мм

/с

Індекс в’язкості

спалаху,

не нижче

засти-

гання,

не вище

Кислотне число, мг

КОН/г, не більше

Область

застосування

Тп-

22с

20...23 90 186 -15 0,10

Тп-

20...23 70 180 -15 0,02

Високооборотні

парові турбіни

турбокомпресорні

машини,

відцентрові

компресори,

гідросистеми

металорізального

обладнання

Тп-

28...32 90 190 -10 0,50

Т-30 28...32 65 180 -10 0,02

Газотурбіни,

низькооборотні

парові турбіни,

турбо- і

відцентрові

компресори в парі

з високооборот-

ними

навантаженими

редукторами

Тп-

44...48 90 220 -10 0,5

Т-46 44...48 60 195 -10 0,02

Допоміжні

системи

турбоустановок з

частотою

обертання до

1500 хв.

-1

Масла іншого призначення

313

7.3. Обкаточні масла

Для забезпечення надійної і економічної експлуатації дви-

гунів необхідна заводська і післяремонтна технологічна обкатка.

При все зростаючому випуску тракторних і автомобільних

двигунів заводська обкатка обмежується звичайно 1...2 год, а

основне припрацювання деталей проходить в початковий період

експлуатації техніки на почасткових навантаженнях.

В процесі прироблення зменшується шорсткість, зміню-

ються фізико-

хімічні властивості поверхневих шарів металу,

утворюються захисні плівки на тертьових поверхнях деталей.

Крім того, в деякій мірі виправляються погрішності механічної

обробки, спотворення геометричної форми і неточності

взаємного розташування деталей.

Важлива умова повного прироблення – правильний вибір

швидкісного, навантажувального і температурного режимів, які

повинні забезпечувати обкатку без підвищеного зносу повер-

хонь тертя. Велике

значення має і якість змащувальних мате-

ріалів, що використовуються, оскільки початкова робота з'єд-

нань проходить в умовах змішаного (граничного, рідинного і

сухого) тертя.

Найсприятливіші умови обкатки будуть тоді, коли масло

має добру прокачуваність, охолоджуючі властивості і в той же

час створює на поверхнях тертя надійну масляну плівку. Цим

вимогам

задовольняють масла середньої в'язкості: 25...60 мм

/с

при 50 °С. Обкатку дизелів потрібно проводити на маслах з

в'язкістю 40...45 мм

/с при 50°С і 8 мм

/с при 100°С. Для менш

навантажених карбюраторних двигунів краще використовувати

масла в'язкістю 30...40 мм

/с при 50°с і 6 мм

/с при 100

С.

Широко вживані для обкатки на моторобудівних і ремонтних

заводах моторні масла не володіють достатніми припрацюва-

льними і протизадирними властивостями, тому не вдається

досягти повного припрацювання за короткий період заводської

обкатки.

Як найповнішим вимогам задовольняє спеціальне обкату-

вальне масло ОМ-2 (ТУ 38101325—72), яке виготовляють на

С.О. Магопець

314

базі зимового масла ДС-8 з введенням 2,5 % припрацьо-

вувальної сірковмісної присадки (дипроксид), 2% ПМСя, або

ПМС, і 2 % ЦИАТИМ-339, що поліпшує миючі властивості

(лужне число масла більше 1,8 мг КОН/г при зольності 0,35%).

Для зниження піноутворення додають піногасник ПМС-200А. В

процесі обкатки на маслі ОМ-2 на деталі виділяється активна

сірка, яка змінює структуру

поверхневих шарів, утворюючи

сульфіди металів, що володіють підвищеною пластичністю.

Процес припрацювання істотно прискорюється. За період

заводської обкатки повністю завершується припрацювання

підшипників колінчастого валу, що обумовлює його низький

знос при подальшій роботі на звичайних маслах.

Застосування одних тільки обкатувальних масел не при-

скорює припрацювання деталей циліндро-поршневої групи

(особливо верхнього компресійного

кільця) через підвищену їх

зносостійкість, а також до значних відхилень геометричної фор-

ми. Прискорити обкатку можна, застосовуючи припрацьову-

вальні присадки до палива. Вони повинні бути ефективними,

ста-більними, легко розчинятися в паливі, не викликати корозію

і знос деталей паливної апаратури.

У відповідності до ТУ 38 101368-73 виробляють припра-

цювальну присадку АЛП-2, що є

розчином органічних сполук

алюмінію в маслі. Вона придатна для обкатки карбюраторних

двигунів. Підвищеними експлуатаційними властивостями (ниж-

че температура застигання, краща фільтруємість) володіє при-

садка АЛП-3, в якій масло замінено дизель-ним паливом.

Припрацьовувальну присадку вводять в паливо в концен-

трації 2,5%. При згорянні палива утворюється окисли алюмінію

з середнім розміром частинок 2

мкм. Твердість їх вище, ніж у

поршневих кілець, гільз циліндрів. Тому за короткий період за-

водської обкатки відбувається повне припрацювання деталей

циліндро-поршневої групи. Значно знижується угар масла, а та-

кож витрата нафтопродуктів в початковий період експлуатації

тракторів. Якщо після капітального ремонту і обкатки двигуна

СМД-62 із застосу-ванням звичайного палива

угар масла в

Масла іншого призначення

315

середньому складав 2,5% витрати палива, то при використанні

присадки АЛП-2 він скоротився до 0,8...1,0 %.

Краще всього для обкатки дизелів використовувати разом

масло ОМ-2 і присадку АЛП-2. При цьому за 45...60 хв.

відбувається повне припрацювання основних з'єднань двигуна,

рівноцінне шестидесяти годинній експлуатаційній обкатці на

звичайному маслі і паливі.

7.4. Компресорні масла

Компресорні масла використовують для змащення різно-

манітних вузлів та деталей компресорних машин, їх охоло-

дження, а також для герметизації компресорного обладнання.

Умови роботи масла в компресорі залежить від особливостей

його конструкції, ступеня стиску й температури нагрівання.

Поршневі компресори забезпечують найвищі ступені

стиску, тому при їх експлуатації ставлять підвищені вимоги до

масла

. Температура в зоні тертя сучасних теплонапружених

вузлах компресорів досягає 220

С. Під час роботи компресора

масло, стикаючись з нагрітим повітрям, зазнає окислюючої дії

кисню. Тому компресорне масло повинно мати високу темпе-

ратуру спалаху. Застосування нестабільних масел може викли-

кати відкладення нагару на клапанах, поршнях, поршневих

кільцях, що порушує нормальну роботу компресора. Утворення

відкладень коксу поряд з термічною стабільністю масла

залежить також

від його в’язкості. Масла з меншою в’язкістю

утворюють менше відкладень в системі нагнітання. Від в’язкості

масла залежить також втрати енергії на тертя, спрацювання

тертьових поверхонь деталей, ущільнення поршневих кілець,

швидкість запуску компресора, температура поверхонь тертя.

Масла для компресорів одержують у вузькому діапазоні

температур кипіння з нафтенової сировини

у вигляді вакуумних

дисцилятів, ретельно очищених від асфальтенів та інших

нестабільних компонентів. Масла для компресорів невеликої

продуктивності не містять присадок. При використанні в тепло-

С.О. Магопець

316

напружених поршневих компресорах масла містять антиоки-

слювальні, антикорозійні, миючі та інші присадки.

Класифікація компресорних масел передбачає поділ їх на

4 групи залежно від умов застосування й температури нагрі-

вання:

1 – помірний режим роботи при температурі нагнітання

<160

С;

2 – те ж, при температурі нагнітання <180

С;

3 – важкі умови роботи при температурі нагнітання <200

С;

4 – компресори високого тиску при важких умовах роботи

й температурі нагнітання <200

С.

Таблиця 2.46

Характеристика компресорних масел

Температура,

С Марка

масла

Кінемати-

чна

в’яззкість

при 100

С, мм

/с

Індекс

в’яз-

кості

Кислотне

число, мг

КОН/г не

вище

спа-

лаху, не

нижче

засти-

гання,

не

вище

Область

застосу-вання

1 2 3 4 5 6

К-12

ГОСТ

1861-73

11…14 - 0,15 216 -25

Поршневі

компресори

низького і

середнього

тис-ку (до

4 МПа) при

температурі

оточуючого

повітря

– 25

К-19

ГОСТ

1861-73

17…21 - 0,10 245 -5

Поршневі

компресори

середнього і

високого

тиску

КС-19

ГОСТ

9243-75

18…22 92 0,02 260 -15

Поршневі

компресори

середнього і

високого

тиску

Масла іншого призначення

317

Продовження табл..2.46

1 2 3 4 5 6

К-28

ОСТ

3801228

2-82

26…30 80 0,04 275 -10

Багатоступінч

асті поршневі

компресори

високого

тиску в тому

числі для

повітря-

розподільних

установок

К3-10

ТУ

401724-

8,8…

10,5

90 0,2 205 -10

Поршневі

тепло-

напружені

компресори, а

також

ротаційні

компресори

де необхідні

підвищені

змащувальні

властивості

Відповідно до класифікації в маркуванні масел літера “К”

означає приналежність до компресорних масел. Цифра після “К”

за винятком першої групи, вказує групу масел, і наступна після

дефісу цифра характеризує кінематичну в’язкість при 100

С.

Приклади позначень:

- К-12 – масло компресорне, першої групи з класом в’яз-

кості 12 при 100

С;

- К3-10 – масло компресорне, третьої групи з класом в’яз-

кості 10 при 100

С.

Основні фізико-хімічні властивості застосування компре-

сорних масел наведені в таблиці 2.46.

7.5. Масла для компресорів холодильних установок

У холодильних установках масла застосовують для зма-

щування вузлів тертя компресорів, що перекачують холодоаген-

ти – аміак, діоксид вуглецю, галогеноподібні (фреони) та ін.

С.О. Магопець

318

Окрім змащення, вони забезпечують також відведення тепла від

тертьових поверхонь та ущільнення компресійної камери.

Діапазон застосування масел для компресорів холодильних

машин дуже широкий: від невеликих холодильників з постійним

завантаженням холодоагенту на весь строк служби до

холодильників промислових установок.

До масел для холодильних компресорів ставлять специ-

фічні вимоги, обумовлені безперервним контактом з

холодо-

агентом та постійною зміною температури і тиску середовища.

У таких умовах експлуатації особливе значення має хімічна

стабільність масла в суміші з холодоагентом та розчинність

масла в ньому при низьких температурах. Зокрема масла для

перспективних низькотемпературних холодильних установок

повинні бути розчинні у таких холодоагентах, як R22 та R502

при температурах –50

С, -60

С у кількості, що відповідає виносу

масла у випарнику (приблизно 10%). Компресори холодильних

установок працюють без доступу повітря, тому окислювальні

процеси в маслі незначні. Однак термічні навантаження на

масло досягають великих значень. При стиску холодоагенту

температура масла в камері стиснення може досягти 160

С та

вище, тому воно повинно мати достатньо високу в′язкість. У той

же час, враховуючи можливість попа-дання масла у випарник,

підвищені вимоги ставлять до низько-температурних власти-

востей системи масло-холодоагент.

При низьких температурах масло повинно бути плинним,

не виділяти кристали парафіну та мати низьку температуру за-

стигання, щоб не

застигати на охолоджених поверхнях випар-

ника. На низькотемпературні властивості негативно впливає во-

лога, тому перед застосуванням масла для холодильних устано-

вок повинні бути ретельно висушені.

Масла для холодильних установок являють собою високо-

очищені нафтопродукти, одержані в основному на нафтеновій

основі. Для кращої сумісності з галогенованими холодоагентами

та для запобігання можливому

утворенню відкладень мінеральні

масла піддають депарафінізації. Для компресорів холодильних

Масла іншого призначення

319

установок нафтопереробні підприємства випускають масла серії

ХА та ХФ (ГОСТ 5546-86) (табл. 2.47). Крім того застосовують

синтетичне масло ВНИИНЛ ХС-40 (ТУ 38 101763-78) і нафтове

масло ХМ-35 (ТУ 38 1011158-88).

Таблиця 2.47

Характеристика масел для компресорів холодильних установок

Температура,

Марка

масла

Кінема-

тична

в'язкість

при 50

С,

мм

/с

спала-

ху, не

нижче

засти-

гання,

не

нижче

Область

застосування

ХА

(фригус)

11,5...14,5 190 -37

Компресори, які

працюють на аміаку

або СО

ХА-30 28...32 185 -38

Компресори, які

працюють на

фреоні 12 з

температурою

конденсації не вище

-50

С.

ХФ-12-16 ≥16 174 -42

Компресори, які

працюють на фреоні

12 з температурою

конденсації не вище

-50

С.

ХФ-22-24 24,5...28,4 130 -55

Компресори, які

працюють на фреоні

22 з при температурі

кипіння до -70

С.

ВНИИНП

ХС-40

37...42 200 -45

Компресори, які

працюють при

температурах від

- 50

С до 150

С.

ХМ-35 32...37 190 -37

Для компресорів

судових

холодильних машин.

С.О. Магопець

320

7.6. Електороізоляційні масла

До електроізоляційних масел належать трансформаторні,

конденсаторні, кабельні та для електричних масляних вими-

качів. Як рідкі діелектрики їх застосовують в ролі ізолюючих

засобів струмонесучих частин електрообладнання (силових

трансформаторів і реакторів, вимірювальних трансформаторів

струму й напруги, конденсаторів, кабелів, масляних вимикачів

тощо). Такі масла забезпечують відведення теплоти, а також

сприяють швидкому

гасінню електричної дуги в масляних

вимикачах.

Трансформаторні масла.

Характерні для сучасних транс-

форматорів жорсткі умови роботи – вплив електричного поля,

нагрівання масла – поряд з вимогами забезпечення високої

надійності й довговічності обладнання обумовлюють підвищен-

ня вимог до якості застосовуваного масла.

Під час роботи трансформатора в його осерді та обмотках

виникають втрати електричної енергії, внаслідок яких трансфор-

матор нагрівається. Тому особливою

функцією трансформатор-

ного масла, крім ізоляції, є відведення тепла шляхом примусової

циркуляції або термосифонного охолодження. Для забезпечення

ефективного тепловідведення в трансформаторах застосовують

малов'язкі мінеральні масла (до 30 мм

/с при 20°С) з добрими

низькотемпературними властивостями. Температура застигання

вітчизняних трансформаторних масел відповідно до вимог між-

народної електричної комісії (МЕК) не перевищує -45 °С.

При змінному електричному полі в трансформаторному

маслі, як у будь-якому діелектрику, виникають втрати енергії,

пов'язані з процесами поляризації атомів і молекул. У добре

очищених маслах,

що не містять вологи, дуже мало полярних

речовин, тому діелектричні втрати в них дуже незначні. Однак

вони можуть помітно зростати із старінням масла в процесі ро-

боти електрообладнання. Утворені в маслі продукти окислення

погіршують його електроізоляційні та тепловідвідні властивості.

Тому до найважливіших якісних характеристик трансформа-