Обмен знаниями о смазочных материалах

Thread Content

Слайд 1: Руководство по знаниям о смазочных маслах. Слайд 2: I. Основы смазочных масел. Смазочное масло – это маслянистый средство смазки. В зависимости от источника они делятся на три основные группы: растительные и животные масла, нефтяные смазки и синтетические смазки. Доля нефтяных смазок в общем объеме составляет более 97%, поэтому под смазками часто подразумевают именно нефтяные смазки. . В качестве сырья в основном используются фракции смазочных масел и фракции тары, получаемые в процессе перегонки сырой нефти. С помощью таких процессов, как растворительное дегумминацию, растворительная деклейзировка, растворительная очистка, гидроочистка или очистка с использованием кислот и щелочей, а также очистка с использованием белого глины, удаляются или снижается содержание веществ, способствующих образованию свободного углерода, веществ с низким индексом вязкости, веществ с плохой окислительной стабильностью, парафина, а также химических веществ, влияющих на цвет готового смазочного масла. Таким образом получается качественное сырье для производства смазочных масел. После смешивания с добавками оно превращается в готовый продукт в виде смазочного масла. Слайд 3 1. Функции смазочных материалов (1) Снижение трения и износа, уменьшение сопротивления трению для экономии энергии, сокращение износа для увеличения срока службы оборудования и повышения экономической эффективности ； (2) Охлаждение: необходимо постоянно выводить тепло трения наружу ； (3) Герметизация: требуется защита от утечек, пыли и проникновения воздуха ； (4) Антикоррозионная и антизадирная защита; необходимо обеспечить защиту поверхностей, подвергающихся трению, от порчи из-за масел или внешних факторов ； (5) Тщательное промывание: необходимо удалить загрязнения с поверхности, подверженной трению ； (6) Распределение напряжений, снижение нагрузки, смягчение ударов и амортизация ； (7) Передача кинетической энергии, гидравлические системы, дистанционно управляемые двигатели и регулировка скорости с помощью трения и т. д. Слайд 4. 2. Основные свойства смазочных материалов (красным цветом выделены параметры, анализируемые нами). Общие физико-химические свойства: (1) Внешний вид (цвет); (2) Плотность; (3) Вязкость (кинематическая вязкость); (4) Индекс вязкости; (5) Температура вспышки; (6) Температура застывания; (7) Кислотное, щелочное и нейтрализующее числа; (8) Содержание влаги; (9) Механические примеси; (10) Остаточный углерод.
Слайд 5. Особые физико-химические свойства: (1) Окислительная стабильность; (2) Термическая стабильность; (3) Устойчивость к пенообразованию; (4) Устойчивость к эмульгированию.
Слайд 6. Вязкость (кинематическая вязкость): Вязкость является показателем текучести и способности масла к течению. В обычных случаях при низких скоростях и высоких нагрузках следует выбирать масла с большей вязкостью, чтобы обеспечить достаточную толщину масляной пленки и нормальную смазку ； Для условий высокой скорости и низкой нагрузки следует использовать масло с низкой вязкостью, чтобы обеспечить нормальный запуск механических устройств и необходимый крутящий момент во время работы, а также снизить повышение температуры в процессе эксплуатации. Вязкость жидкости в значительной степени зависит от температуры окружающей среды (давление также оказывает определенное влияние, но его обычно можно игнорировать). Это влияние проявляется через взаимодействие между молекулами: согласно общепринятой концепции, при повышении температуры объем жидкости увеличивается, расстояние между молекулами увеличивается, взаимодействие между ними ослабевает, в результате чего вязкость снижается ； При снижении температуры объем жидкости уменьшается, расстояния между молекулами сокращаются, взаимодействие между ними усиливается, а вязкость повышается. Поскольку вязкость тесно связана с температурой, при указании любых данных о вязкости необходимо указывать температуру, при которой они были измерены. Кроме того, в соответствии с требованиями стандарта GB3141, для гидравлического масла обычно применяется система классификации вязкости по стандарту ISO; класс масла определяется на основе среднего значения его вязкости при температуре 40°C. Мы в основном измеряем процентное изменение удельной вязкости: а именно определяем время, в секундах, за которое определенный образец при заданной температуре (40°C) протекает через капилляр удельновязкостного измерителя, затем умножаем это значение на калибровочную константу данного измерителя, чтобы получить показатель вязкости образца и сравнить его с центральным значением, указанным для соответствующего класса. Слайд 7 Температура вспышки: Температура вспышки — это показатель, характеризующий степень испаряемости нефтепродуктов. Чем легче фракция нефти, тем выше её способность к испарению, и тем ниже её температура вспышки. Напротив, чем тяжелее фракция нефти, тем меньше её испаряемость, и тем выше её температура вспышки. В то же время температура вспышки является показателем степени опасности возгорания нефтепродуктов. Класс опасности нефтепродуктов определяется по температуре вспышки: продукты с температурой вспышки ниже 45°C относятся к легковоспламеняющимся веществам, а те, у которых температура вспышки выше 45°C, — к воспламеняющимся. В процессе хранения и транспортировки нефтепродуктов строго запрещается нагревать их до температуры вспышки. При одинаковой вязкости чем выше температура вспышки, тем лучше. Поэтому при выборе смазки пользователь должен учитывать температуру эксплуатации и условия работы смазки. Как правило, считается, что если температура вспышки на 20–30 °C выше рабочей температуры, то использование является безопасным. Слайд 8. Точка затвердевания: Точкой затвердевания называется наивысшая температура, при которой нефтепродукт перестает течь при заданных условиях охлаждения. Затвердевание нефтепродуктов сильно отличается от затвердевания чистых соединений. У нефтепродуктов нет четко определенной температуры застывания; так называемое «застывание» означает лишь потерю текучести в целом, при этом не все компоненты превращаются в твердое вещество. 　　Точка затвердевания смазочного масла — это важный показатель качества, характеризующий его способность к течению при низких температурах. Имеет важное значение для производства, транспортировки и использования. Смазочные материалы с высокой температурой застывания нельзя использовать при низких температурах. Напротив, в регионах с более высокими температурами нет необходимости использовать смазки с низкой температурой замерзания. Поскольку чем ниже температура затвердевания смазки, тем выше её производственные затраты, что приводит к ненужной трате ресурсов. Как правило, температура затвердевания смазочного масла должна быть на 5–7 °C ниже минимальной температуры окружающей среды. Однако следует особо отметить, что при выборе смазки с низкой температурой кипения необходимо учитывать её точку затвердевания, вязкость при низких температурах, а также вязко-температурные характеристики. Поскольку у масел с низкой температурой затвердевания их вязкость при низких температурах, а также характеристики вязкости в зависимости от температуры также могут не соответствовать требованиям. Слайд 9. Кислотность, щелочность и значение нейтрализации: Кислотность — это показатель, характеризующий содержание кислых веществ в смазке; единица измерения — мг KOH/г. Показатель кислотности делится на показатель сильной кислотности и показатель слабой кислотности; сумма этих двух показателей и составляет общий показатель кислотности (сокращенно TAN). То, что мы обычно называем «кислотным числом», на самом деле представляет собой общее кислотное число (TAN). Щелочность — это показатель, характеризующий содержание щелочных веществ в смазке; единица измерения — мг KOH/г. Значение щелочности также делится на сильную и слабую щелочность; сумма этих двух значений и составляет общее значение щелочности (сокращенно TBN). Под «щелочностью», о которой мы обычно говорим, на самом деле подразумевается «общая щелочность (TBN)». Значение нейтрализации на самом деле включает общее значение кислотности и общее значение щелочности. Однако, если не указано иное, под так называемым «значением нейтрализации» на самом деле подразумевается лишь «общее кислотное число», единицей измерения которого также является мг KOH/г. Это количество миллиграммов гидроксида калия, необходимое для нейтрализации свободной кислоты, содержащейся в одном грамме исследуемого вещества. Слайд 10: Влажность: под влажностью понимается процентное содержание воды в смазке; обычно это указывается в процентах от массы. Наличие воды в смазочном масле способствует его окислению и порче, разрушает пленку, образуемую маслом, что снижает его эффективность. Кроме того, это ускоряет коррозию металлов под действием органических кислот, приводит к ржавчине оборудования. Вода также заставляет масло образовывать осадок, а добавки (особенно соли металлов) подвергаются гидролизу, теряют свои свойства, образуют осадок, который забивает каналы циркуляции масла, мешая его циркуляции и поступлению к нужным узлам. Более того, влага в смазочном масле при низких температурах использования, из-за близости к точке замерзания, ухудшает его текучесть и свойства при изменении температуры ； При высоких температурах вода испаряется, что не только разрушает масляную пленку, но и создает газовое сопротивление, мешая циркуляции смазочного масла. В общем, чем меньше влаги в смазке, тем лучше. Слайд 11. Механические примеси: Механические примеси – это осадки или гелеобразные взвеси, находящиеся в смазочном масле и нерастворимые в таких растворителях, как бензин, этанол и бензол. Большая часть этих примесей — это песок, гравий и железные опилки, а также некоторые органические металлические соли, которые плохо растворяются в растворителях и поступают в составе добавок. Определение механических примесей осуществляется в соответствии с стандартом GB/T 511-88 «Методы определения механических примесей в нефтепродуктах и добавках (массовый метод)». Процесс заключается в следующем: берут 100 г образца нефти, нагревают его до температуры 70–80 °C, затем добавляют растворитель в количестве, в 2–4 раза превышающем количество образца. После этого происходит фильтрация через бумагу, помещенную в пустую бутылку с известной массой. Бумагу и бутылку снова промывают горячим растворителем, после чего снова измеряется их масса. Разница в массе бумаги до и после фильтрации представляет собой массу механических примесей. На основе этого можно определить процентное содержание механических примесей. Слайд 12. Углеродный осадок: Темно-серый остаток, образующийся в результате испарения и сгорания нефти при определенных экспериментальных условиях, называется углеродным осадком. Остаточный углерод является важным показателем качества основного масла для смазки; он определяется с целью оценки свойств масла и степени его очистки. В основном масле смазки количество углеродного остатка зависит не только от его химического состава, но и от степени очистки масла. Основными веществами, образующими углеродный остаток в смазочном масле, являются гумус, асфальтен и полициклические ароматические углеводороды. При недостатке воздуха эти вещества под действием сильного нагрева разлагаются и конденсируются, образуя угольный остаток. Чем выше степень очистки нефти, тем ниже её значение коксоватости. В общем, чем ниже значение коксовости у необработанного основного масла, тем лучше. 　　В настоящее время многие виды нефтепродуктов содержат добавки, такие как металлы, сера, фосфор и азот. Уровень коксообразования в таких продуктах очень высок, поэтому показатель коксообразования для нефтепродуктов с добавками теряет свое первоначальное значение. Слайд 13. Особые физико-химические свойства: стабильность к окислению. Стабильность к окислению показывает способность смазочных масел сопротивляться старению. Этот показатель требуется для некоторых промышленных смазочных масел, предназначенных для длительного использования; поэтому он является важным особым свойством таких видов масел. Существует множество методов определения стабильности нефтепродуктов к окислению. По сути, в этих методах определенное количество нефтепродуктов подвергается окислению при наличии воздуха (или кислорода) и металлических катализаторов при определенной температуре в течение определенного времени. Затем оцениваются показатели кислотности нефтепродуктов, изменения их вязкости, а также наличие осадка. Все смазки имеют разный уровень склонности к автоокислению в зависимости от своего химического состава и условий окружающей среды. В процессе использования происходит окисление, в результате чего постепенно образуются альдегиды, кетоны, кислоты, а также гели и асфальтены. Окислительная стабильность – это способность препятствовать образованию вышеупомянутых веществ, которые могут негативно сказаться на качестве нефтепродуктов. Слайд 14. Антиэмульгирующие свойства: при использовании промышленных смазок неизбежно происходит смешивание их с водой для охлаждения. Если у смазки слабые антиэмульгирующие свойства, она будет образовывать эмульсию с водой, что затрудняет вытеснение воды из нижней части резервуара с смазкой. Это может привести к плохой смазке деталей. Поэтому противоэмульгирующие свойства являются важным физико-химическим параметром промышленных смазок. Для масел с не слишком высокой вязкостью используется метод GB/T 7305-86: берут 40 мл образца масла и 40 мл дистиллированной воды, смешивают их при определенной температуре (54°C или 82°C) со скоростью 1500 об/мин в течение 5 минут, затем определяют время, за которое слои масла, воды и эмульсии разделяются в пропорциях 40–37–3 мл. Слайд 15, раздел 2. Показатели анализа образцов смазочных масел. 1. TSA46. (1) Оборудование, в котором используется это масло: подшипники C1001 и системы управления ими, подшипники центробежных насосов, подшипники валов вентиляторов F1001–F1003, системы смазки для двух генераторных установок, системы смазки для трех генераторных установок, а также системы смазки для газовых установок. (2) Анализ показателей продукта
Показатель: Уровень вязкости (согласно стандарту GB3141): 46
Изменение вязкости при температуре 40°C, %: более ±10
Значение кислотности, мгKOH/г: более 0,1
Стабильность к окислению, минуты: менее 60
Содержание воды, согласно стандарту SH/T0193: более 0,1
Температура вспышки (открытый способ), °C: менее 185
Показатель разрушения эмульсии, (40–37–3), минуты: более 60
Содержание механических примесей, согласно стандарту GB/T7305: более 0,01
Содержание примесей, согласно стандарту GB/T11143: более 0,01
Слайд 16
2. DAB150
(1) Оборудование, используемое для тестирования: C1002A/B, C3002A/B – картеры двигателя и устройства для заливки масла. （2）Анализ показателей проекта. Показатель: период замены масла. Методы тестирования: класс вязкости (согласно GB3141) – 150; изменение удельной вязкости при температуре 40°C в процентах – более ±15; значение кислотности, мгKOH/г – более 0,01 (согласно GB/T264); стабильность к окислению – менее 60 (согласно SH/T0193); содержание воды – более 0,1 (согласно GB/T264); температура вспышки (открытый способ) – менее 215 °C (согласно GB/T3536); показатель разрушения эмульсии, (40–37–3), минуты – более 30 (согласно GB/T7305); количество механических примесей – более 0,01 (согласно GB/T11143). Слайд 17. 3. Общие факторы, влияющие на анализ: (1) Оборудование и инструменты для анализа образцов масла; (2) Качество самого масла; (3) Место взятия образца масла; (4) Процедура взятия образца масла; (5) Рабочее состояние оборудования (состояние подшипников, уплотнительных поверхностей) и системы подачи масла; (6) Процедура заправки маслом. Слайд 18. 4. Анализ и устранение превышения показателей. Причины превышения показателей и способы их устранения: при слишком длительном использовании масла – необходимо заменить его; при слишком длительном использовании масла с определенной температурой вспышки – также необходимо заменить его; при слишком длительном использовании масла или проникновении других веществ в него – также необходимо заменить его. При наличии механических примесей – необходимо заменить масло и проверить состояние подшипников, уплотнительных поверхностей и трубопроводов. При проблемах с фильтрами на станции заправки – необходимо использовать резервные фильтры и заменить масло. Если процедура заправки маслом не выполняется с соблюдением трехэтапной системы фильтрации – необходимо заменить масло и строго соблюдать эту процедуру. Если место взятия образца выбрано неправильно или образец не был заменен – необходимо взять новый образец. При проникновении воды из охлаждающей воды на станции заправки – необходимо отремонтировать охлаждающий контур и заменить масло. При окислении масла или проникновении воды из охлаждающей воды – также необходимо заменить масло. Примечание: предполагается, что качество исходного масла соответствует стандартам, а оборудование и инструменты для анализа работают нормально. Слайд 19 III. Таблица данных анализа образцов смазочного масла для установки гидрокрекинга
Наименование | Место отбора проб | Время отбора проб | Кинематическая вязкость (40°C) | Температура вспышки (°C) | Число нейтрализации (мг KOH/г) | Механические примеси (%) | Влажность (%) | Антиэмульгирующие свойства
---|---|---|---|---|---|---|---|---
TSA46 | Резервуар для хранения масла | 07.09.20 | 44,96 | 246 | 0,08 | 0,0018 | следы | 40-37-3 (15 мин)
C1001 | Бак для хранения масла | 07.10.05 | 44,98 | 237 | 0,09 | 0,0093 | следы | 40-37-3 (15 мин)
C1001 | Бак для хранения масла | 07.10.23 | 44,58 | 226 | 0,08 | 0,0042 | следы | 40-37-3 (15 мин)
P1001 | Бак для хранения масла | 07.10.05 | 44,78 | 226 | 0,1 | 0,0026 | следы | 40-37-3 (15 мин)
P1001 | Бак для хранения масла | 07.10.23 | 44,62 | 226 | 0,11 | 0,0044 | следы | 40-37-3 (15 мин)
DAB150 | Резервуар для хранения масла | 07.09.20 | 113,32 | 440 | 0,16 | 0,0029 | следы | 35-38-7 (30 мин)
C1002 | Бак для хранения масла | 07.10.23 | 139,82 | 450 | 0,16 | 0,0188 | следы | 40-37-3 (10 мин)
C1002 | Бак для хранения масла | 07.10.23 | 143,82 | 460 | 0,16 | 0,019 | следы | 40-37-3 (10 мин)
C3002 | Бак для хранения масла | 07.10.23 | 142,42 | 450 | 0,16 | 0,009 | следы | 40-37-3 (5 мин)
C3002 | Бак для хранения масла | 07.10.23 | 144,22 | 430 | 0,16 | 0,0064 | следы | 40-37-3 (5 мин)
L-CKD150 | Резервуар для хранения масла | 07.09.20 | 153,22 | 220 | 0,57 | 0,0034 | следы | 10-5-65 (30 мин)
HS-32 | Резервуар для хранения масла | 07.09.20 | 31,12 | 184 | 0,63 | 0,0115 | следы | 40-37-3 (15 мин)
HSC634 | Резервуар для хранения масла | 07.09.20 | 456,82 | 520 | 0,55 | 0,0032 | следы | 40-37-3 (15 мин)
DTE24 | Резервуар для хранения масла | 07.09.25 | 20,14 | 222 | 1,35 | 0,0023 | следы | 40-37-3 (20 мин)

Слайд 20 IV. Рекомендации
1. В процессе ежедневного осмотра необходимо тщательно проверять состояние узлов смазки крупногабаритного оборудования C1001, C1002 и P1001 (шум, вибрация, температура и т. д.). 2 Регулярно заменяйте фильтры на топливных станциях. 3 Регулярно берите пробы воды, выходящей из охладителя, для анализа содержания смазки. 4. Регулярно брать пробы масла для анализа. 5. Установление стандартных мест отбора проб и правил проведения процедуры отбора проб. Слайд 21. Спасибо всем!