Разработка турбинных масел с высокими эксплуатационными свойствами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Яковлева Виктория Алексеевна

  • Яковлева Виктория Алексеевна
  • кандидат науккандидат наук
  • 2026, ФГБНУ «Федеральный научный центр аграрной экономики и социального развития сельских территорий - Всероссийский научно-исследовательский институт экономики сельского хозяйства»
  • Специальность ВАК РФ00.00.00
  • Количество страниц 221
Яковлева Виктория Алексеевна. Разработка турбинных масел с высокими эксплуатационными свойствами: дис. кандидат наук: 00.00.00 - Другие cпециальности. ФГБНУ «Федеральный научный центр аграрной экономики и социального развития сельских территорий - Всероссийский научно-исследовательский институт экономики сельского хозяйства». 2026. 221 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Яковлева Виктория Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ТУРБИННЫХ МАСЕЛ

1.1 Условия применения турбинных масел

1.2 Основные физико-химические и эксплуатационные показатели турбинных масел и методы их оценки

1.2.1 Окислительная стабильность

1.2.1.1 Механизм окисления

1.2.1.2 Методы оценки окислительной стабильности турбинных масел

1.2.1.3 Содержание антиоксидантов

1.2.1.4 Склонность к лакообразованию

1.2.1.5 Склонность к шламообразованию

1.3 Состав турбинных масел

1.3.1 Базовые масла

1.3.2 Присадки и пакеты присадок

1.4 Классификация турбинных масел и нормативные показатели

1.5 Выводы по Главе

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований

2.1.1 Базовая основа турбинных масел

2.1.2 Присадки и пакеты присадок

2.1.2.1 Антиокислительные присадки

2.1.2.2 Деактиваторы металлов

2.1.2.3 Ингибиторы коррозии

2.1.2.4 Деэмульгаторы

2.1.2.5 Противоизносные присадки

2.1.2.6 Пакеты присадок

2.1.1 Синтетические сложные эфиры

2.1.2 Товарные турбинные масла

2.1.3 Нафтенаты металлов

2.2 Стандартные методы определения физико-химических и эксплуатационных свойств базовых и турбинных масел

2.2.1 Физико-химические методы испытаний

2.2.2 Окислительная стабильность

2.2.3 Защитные свойства

2.2.4 Трибологические характеристики

2.3 Исследовательские методы

2.3.1 Совместимость турбинных масел

2.3.2 Определение группового химического состава базовых масел адсорбционным разделением на силикагеле

2.3.3 Определение электропроводности

2.3.4 Определение размера мицелл присадок

2.4 Выводы по Главе

Глава 3 РАЗРАБОТКА ТУРБИННОГО МАСЛА КЛАССА ВЯЗКОСТИ 32 С ВЫСОКИМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

3.1 Исследование влияния присадок на окислительную стабильность базовых масел

3.2 Влияние пакетов присадок на окислительную стабильность базовых масел VHVI-6 и ПАОМ-6

3.3 Влияние пакетов присадок на смазывающую способность базового масла VHVI-6

3.4 Определение физико-химических показателей масла VHVI-6 с пакетом присадок IRGAPAC® T2030A и противоизносной присадкой Irgalube®

3.5 Выводы по Главе

ГЛАВА 4 ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТУРБИННОГО МАСЛА TANECO Turbine VG32

4.1 Испытания турбинного масла компанией Siemens

4.2 Опытно-промышленные испытания турбинного масла TANECO Turbine VG32 в турбокомпрессоре АЭРКОМ 43-125/10,2 УХЛ

4.2.1 Системы смазки мультипликаторного центробежного компрессора АЭРКОМ 43-125/10,2 УХЛ

4.2.2 Подконтрольная эксплуатация турбинного масла TANECO Turbine VG32 в турбокомпрессоре АЭРОКОМ 43-125/10,2 УХЛ

4.3 Сравнительная оценка окислительной стабильности турбинных масел TANECO Turbine VG32 и Mobil Teresstic T

4.4 Определение совместимости турбинного масла TANECO Turbine VG32 с турбинными маслами других марок

4.5 Выводы по Главе

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ТУРБИННОГО МАСЛА КЛАССА ВЯЗКОСТИ 32 НА ОСНОВЕ РОССИЙСКИХ КОМПОНЕНТОВ

5.1 Влияние антиокислительных присадок и сложных эфиров на окислительную стабильность базовых масел

5.1.1 Антиокислительные присадки

5.1.2 Сложные эфиры

5.1.3 Оптимизация состава композиции антиокислительных присадок и сложных эфиров для базовых масел

5.2 Определение эффективности деактиваторов металлов в базовых маслах

5.2.1 Исследование процесса мицеллообразования нафтенатов металлов

5.2.2 Исследование влияния нафтенатов металлов на окислительную стабильность базовых масел

5.2.3 Исследование влияния нафтенатов металлов и серы на эффективность деактиваторов металлов при окислении базовых масел

5.2.4 Исследование антикоррозионных и защитных свойств деактиваторов металлов

5.2.5 Исследование процесса мицеллообразования деактиватора металла Бетол-1 в масле И-20А

5.3 Исследование защитных и антикоррозионных свойств ингибиторов коррозии

5.3.1 Определение защитных свойств ингибиторов коррозии

5.3.2 Исследование эмульгирующей способности ингибиторов коррозии

5.3.3 Исследование процесса мицеллообразования ингибитора коррозии В-15/41 в масле И-20А

5.4 Исследование эффективности пакетов присадок для турбинных масел класса вязкости

5.4.1 Определение окислительной стабильности

5.4.2 Определение смазывающих свойств

5.4.3 Определение показателей разработанных пакетов присадок и турбинных масел

5.4.4 Определение экономической эффективности пакетов присадок

5.5 Выводы по Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка турбинных масел с высокими эксплуатационными свойствами»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности.

Первая в России стационарная паровая турбина для привода генератора мощностью 200 кВт была произведена в 1907 г. Одновременно происходила поставка паровых турбин и импортных смазочных материалов преимущественно английского производства.

В 1910-1914 гг. значительные достижения российских инженеров были достигнуты в проектировании и изготовлении корабельных паровых турбин. В этот период для крупных военных кораблей построены несколько паротурбинных агрегатов единичной мощностью до 11000-16000 л.с. Производство турбин осуществлялось на Металлическом заводе в Санкт-Петербурге, впоследствии Ленинградском металлическом заводе (ЛМЗ). Завод возобновил постройку турбин в 1923 г. К октябрю 1928 г. ЛМЗ выпустил 81 турбину. Полностью СССР перешёл на производство отечественных турбин и отказался от поставок иностранных производителей только в 1933 г. Отечественными турбоагрегатами были оснащены 20 электростанций, строительство которых было предусмотрено планом ГОЭЛРО [1].

Производства турбоагрегатов шло параллельно с разработкой и освоением выпуска отечественных турбинных масел на основе высококачественных беспарафинистых бакинских нефтей. Благодаря работам, проведенным во Всесоюзном теплотехническом институте (ВТИ) Л.Г. Гурвичем, Н.И Черножуковым, В. Б. Лосиковым, К. И. Ивановым и др., была решена проблема обеспечения потребности энергетических предприятий в отечественных турбинных маслах и освоено промышленное производство турбинных масел марок Т22., Т30, Т46 и Т57.

Н.И. Черножуковым и Б.В. Лосиковым в монографиях «Наблюдение и правила ухода за турбинным маслом» (Энергоиздат, 1932 г.) и «Эксплоатация турбинных масел» (Гостоптехиздат, 1941 г.) сформулированы научные основы применения турбинных масел.

В СССР в 60-е гг. ХХ в. в связи с увеличением объема добычи и переработки татарских и западно-сибирских нефтей с высоким содержанием серы и ароматических углеводородов для производства турбинных масел начали применять масляные дистилляты, требующие высокой степени очистки. Для удовлетворения требований к турбинным маслам по эксплуатационным показателям в состав базовых масел стали вводить антиокислительные присадки, ингибиторы коррозии, деэмульгаторы и антифрикционные присадки. Были разработаны отечественные турбинные масла марок Тп-22С, Тп-30С и Тп-46, которые выпускаются по настоящее время.

Большой вклад в разработку и внедрение современных турбинных масел в Российской Федерации внесли С.Э. Крейн, И.Ф. Благовидов, А.Г. Вайнштейн, Е.Е. Довгополый, Л.С. Яновский, А.Ф. Хурумова, А.А. Мухин, Д. В. Шуварин и др.

Из-за повышения теплонапряжённости современных турбоагрегатов возросли эксплуатационные требования к турбинным маслам, что привело к созданию нового поколения турбинных масел с более высокими антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными свойствами по сравнению с ранее применяемыми маслами. Возросли требования к турбинным маслам по деаэрационным и антипенным свойствам. До последнего времени ведущие российские нефтеперерабатывающие компании производили турбинные масла с использованием зарубежных присадок, которые в настоящее время не поставляются или заменяются китайскими аналогами.

Освоение производства на российских нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях базовых масел II, III, IV и V групп по классификации API и присадок различного назначения позволяет производить турбинные масла, которые удовлетворяют более высоким современным требованиям спецификаций как российских, так и зарубежных производителей турбинного оборудования, и полностью отказаться от применения импортных пакетов присадок для турбинных масел.

Цель диссертационной работы - обеспечение надежной эксплуатации энергетического оборудования за счет разработки рецептур турбинных масел

отечественного компонентного состава с улучшенными эксплуатационными свойствами, удовлетворяющих современным требованиям производителей турбинного оборудования.

Научная задача исследований заключалась в установлении синергетического действия антиоксидантов различного химического состава и строения со сложными эфирами, подтвержденного результатами исследования их влияния на окислительную стабильность базовых масел I, III и IV групп, установлении зависимости эффективности действия деактиваторов металлов и ингибиторов коррозии от процессов мицеллообразования, что позволило разработать товарные турбинные масла с высокими эксплуатационными свойствами.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи исследования:

1. Определение эффективности антиоксидантов различного состава и их композиций в базовых маслах;

2. Изучение механизма действия деактиваторов металлов при окислении базовых масел;

3. Исследование защитных свойств ингибиторов коррозии в базовых маслах;

4. Исследование влияния сложных эфиров с композициями антиоксидантов на окислительную стабильность базовых масел;

5. Определение смазывающих свойств турбинных масел различного состава;

6. Сравнительная оценка турбинных масел с разработанными и зарубежными пакетами присадок;

7. Опытно-промышленные испытания разработанного турбинного масла.

Объекты исследования - базовые масла I, III и IV и V групп по

классификации API, антиокислительные присадки, деактиваторы металлов, ингибиторы коррозии, деэмульгаторы ведущих зарубежных и российских компаний.

Предмет исследования - эффективность и совместимость базовых масел и присадок российского производства, используемых для производства турбинных масел.

Научная новизна. Установлено, что из нафтенатов меди, хрома, марганца и никеля нафтенат меди является наиболее активным инициатором окисления базовых масел I, III и IV групп.

Показано, что деактиваторы металлов снижают коррозионную активность серы в базовых маслах I, III и IV групп. В маслах I и III групп коррозионная активность серы эффективно ингибируется деактиваторами металлов при более низкой концентрации, чем в маслах I группы.

С применением метода определения тангенса угла диэлектрических потерь выявлено, что деактиваторы металлов и ингибиторы коррозии проявляют максимальный эффект в турбинных маслах при их критической концентрации мицеллообразования (ККМ).

Показано, что сложные эфиры в концентрациях от 0,3 до 1,0% масс. в смесях с маслами I, III и IV групп выполняют функцию растворителя компонентов масла, а также композиции с антиоксидантами могут проявлять синергизм при торможении процесса окисления масел.

Установлено, что моноароматические углеводороды эффективны, как антиоксиданты изопарафиновых и полиальфаолефиновых масел, в концентрации 5% масс.

Показано, что на основе эмпирического показателя, определяемого по кривой «износ-нагрузка», получаемой на ЧШМ трения, можно определять обобщенную характеристику смазывающих свойств турбинных масел.

Теоретическая значимость работы состоит в установлении влияния состава базовых масел I, III и IV групп по классификации API в присутствии антиокислительных присадок в совокупности со сложными эфирами на антиокислительные свойства, основанное на применении современных методов испытаний, позволяющих разрабатывать турбинные масла с высокими эксплуатационными свойствами.

Практическая значимость работы состоит в разработке турбинного масла класса вязкости 32 (СТО 78689379-36-2019), получившее торговую марку TANECO Turbine VG32 и получившее одобрение на использование в турбоустановках производства компании Siemens. С 2023 г. освоено его промышленное производство.

В результате подконтрольной эксплуатации турбинного масла TANECO Turbine VG32 в АО «ТАНЕКО» показана возможность его применения в турбокомпрессоре АЭРОКОМ 43-125/10,2 УХЛ.

С применением российских компонентов разработан состав турбинного масло класса вязкости 32, превосходящего по эксплуатационным свойствам турбинное масло TANECO Turbine VG32.

Полученные в работе данные и расчеты были использованы при разработке стандарта СТО ТЭКСЕРТ 4.1-2026 «Смазочные материалы. Методика оценки эмпирического критерия противозадирных свойств масел, определяемого на четырехшариковой машине трения», зарегистрированном 19 января 2026 г.

Методология и методы исследования. Для оценки эксплуатационных свойств турбинных масел разработке их состава использованы современные стандартные и исследовательские методы, включающие определение основных физико-химических показателей, окислительной стабильности, деэмульгирующих, антипенных, деаэрационных свойств и смазывающей способности. Определение окислительной стабильности турбинных масел проводили по ГОСТ, ASTM и СТО ПАО «Газпром», условия которых моделируют их поведение при эксплуатации. Разработку рецептур турбинных масел проводили с применением метода математического планирования эксперимента.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Комплексный подход в разработке научно-методического аппарата при создании турбинных масел с высокими эксплуатационными свойствами, основанного на применении современных методов исследования окислительных, антикоррозионных, деэмульгирующих и антиаэрационных свойств композиций

базовых масел с присадками в совокупности со сложными эфирами двухосновных кислот;

2. Результаты опытно-промышленных испытаний оптимальных составов турбинных масел;

3. Рецептуры турбинных масел на основе российских компонентов, соответствующих требованиям международных стандартов и спецификаций.

Степень достоверности результатов. Научные положения, результаты испытаний и выводы, представленные в работе, подтверждены большим объемом экспериментальных данных, полученных с использованием современного научно -исследовательского оборудования и стандартных методов испытаний. Достоверность полученных данных подтверждается корреляцией теоретических и лабораторных экспериментальных исследований, достигнутых в результате опытно-промышленных испытаний разработанных турбинных масел и пакетов присадок для них, на энергетических предприятиях РФ.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Работа посвящена фундаментальным и прикладным исследованиям в области химии и технологии переработки нефтепродуктов и соответствует пунктам паспорта специальности 2.6.12 - «Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ», отрасль наук - технические науки: пункт 1 - физико-химическая механика нефтяных дисперсных систем; пункт 2 - технологии приготовления товарных нефтепродуктов; пункт 5 - химмотологические аспекты физико-химической технологии нефти и газа.

Апробация результатов. Основные положения диссертационной работы опубликованы в тезисах конференций: XVI научно-практическая конференция «Актуальные задачи нефтегазохимического комплекса. Глубокая переработка углеводородных ресурсов. Низкоуглеродные энергоносители и продукты нефтегазохимии» (г. Москва, 2024 г.), I Всероссийская научно-техническая конференция «60 лет химмотологии - основные итоги и направления развития» (г. Москва, 2024 г.), Международная научная конференция «Машины, технологии и материалы для современного машиностроения», посвященная 85-летию Института

машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (г. Москва, 2023 г.), VI Региональная научно-техническая конференция, посвященная 100-летию М.М. Ивановой «Губкинский университет в решении вопросов нефтегазовой отрасли России» (г. Москва, 2022 г.), V Региональная научно-техническая конференция «Губкинский университет в экосистеме современного образования» (г. Москва, 2021 г.), XIV Научно-практическая конференция «Актуальные задачи нефтегазохимического комплекса. Технологическая платформа «Глубокая переработка углеводородных ресурсов» (г. Москва, 2021 г.), Международная научно-техническая конференция «Теория и практика производства и применения современных горюче-смазочных материалов» (г. Москва, 2019 г.).

Личный вклад автора в работы, включенные в диссертацию, состоит в формировании и постановке основных задач, подборе и анализе литературных данных, планировании экспериментов, активном участии во всех этапах исследований, включающих выполнение измерений, интерпретацию, обсуждение, обобщение результатов, их оформление и внедрение.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 5 статей в изданиях, входящих в перечень ВАК Министерства науки и высшего образования РФ, 1 патент на изобретение и 7 тезисов докладов на международных, всероссийских и межвузовских научно-практических конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1) и 4 глав с результатами исследований, их обсуждением и выводами, заключения и практических рекомендаций, списка цитируемой литературы и приложений, подтверждающих результаты исследования. Работа изложена на 221 странице машинописного текста, включает 39 рисунков, 63 таблицы, 4 приложения и содержит список литературы из 150 наименований.

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ТУРБИННЫХ МАСЕЛ 1.1 Условия применения турбинных масел

Турбины используются для производства электроэнергии, когда они являются приводом генератора при прямом или опосредованном соединении с редуктором, в качестве непосредственного привода для насосов, компрессоров и вентиляторов, в качестве реактивных двигателей, либо при использовании с независимой силовой турбиной для приводов насосов и компрессоров. Одним из важнейших элементов при их эксплуатации является турбинное масло. В настоящее время в турбинном оборудовании используется 42 млн тонн смазочных материалов, из которых 97% приходится на долю минеральных масел. Объем потребления турбинных масел ежегодно увеличивается на 2,5% за счет роста потребления энергии [2]. Турбинные масла применяются в системах смазки паровых, гидравлических, ветряных турбин и в газоперекачивающих агрегатах.

Турбинное масло в паровых турбинах предотвращает износ поверхностей трения, снижает потери мощности, возникающие из-за трения, отводит тепло, выделяющееся при трении, предотвращает коррозию элементов масляной системы, передает импульсы и перемещает детали в системе автоматического регулирования и защиты турбины [3-5]. Опорные подшипники турбины отвечают за поддержание требуемого положения вращающегося ротора по отношению к элементам статора, принимая на себя действующие на ротор нагрузки. В турбостроении преимущественно используют подшипники скольжения, преимуществами которых являются: устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам, работоспособность при высоких окружных скоростях, длительный срок службы, высокая надёжность. При вращении вала между расточкой вкладыша подшипника и его шейкой возникает полусухое (полужидкостное) трение. Чтобы снизить его интенсивность, внутреннюю поверхность расточки вкладыша покрывают баббитом - антифрикционным сплавом, в состав которого входят олово, сурьма и медь, а в качестве смазочного материала применяется турбинное масло [6, 7].

Для надежной работы подшипников в паровых турбинах турбинное масло должно непрерывно подводиться под давлением 0,06-0,2 МПа, которое одновременно охлаждает подшипник. Температура в масляной емкости - 40-60 °С, скорость подачи масла 1,5-4,5 м/с. Охлажденное и прошедшее через редукционные клапаны турбинное масло поступает в подшипники турбины и генератора под давлением 0,1-0,3 МПа. По длине вкладыша турбинное масло всегда вводится посредине и растекается в обоих направлениях: отвод осуществляется с обоих концов нижнего вкладыша в сливную полость.

Турбинное масло в газоперекачивающих агрегатах (ГПА) выполняет функции смазки и охлаждения опорного и упорного подшипников ротора, уплотнения радиальных зазоров между ротором и статором нагнетателя и двигателя с целью ограничения утечек газа в атмосферу (нагнетатель) и масла в камеру сгорания (двигатель) [8, 9]. Турбинное масло, забираемое из бака главным насосом, редуцируется регулятором давления, охлаждается, фильтруется и с требуемым избыточным давлением поступает на смазку подшипников и к насосам уплотнений (Рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Схема маслоснабжения ГТК-10-4 Главным масляным насосом (4) центробежного типа, установленным непосредственно на валу турбины высокого давления, создается давление масла до 1,2 МПа. Затем турбинное масло поступает на сдвоенный обратный клапан (3),

после которого оно разделяется на два потока: к маслоохладителю (7) через регулятор давления (6) и соплу инжектора насоса (5), к которому подводится турбинное масло из нагнетательной линии того же насоса. Регулятор (6) понижает давление на входе в маслоохладитель до 0,4-0,6 МПа. Охлажденное и очищенное фильтром (8) турбинное масло поступает на смазку опорно-упорного подшипника нагнетателя и к блоку винтовых насосов. Далее турбинное масло после дополнительного редуцирования в регулируемом дросселе (9) поступает на смазку подшипников турбогруппы и к импеллеру (1).

После смазки и охлаждения подшипников турбинное масло сливается в маслобак. Турбинное масло при пуске и остановке агрегата подается пусковым масляным насосом (2), размещенным на верхней крышке маслобака. Резервный шестеренчатый маслонасос (10) с приводом от электродвигателя постоянного тока, у которого первая ступень подключена к маслопроводу смазки низкого давления, а вторая ступень подает турбинное масло с давлением 0,5 МПа на смазку опорно-упорного подшипника нагнетателя.

В газотурбинном двигателе (ГТД), используемом в ГПА, турбинное масло непрерывно и многократно циркулирует в течение длительного времени и подвергается значительным термическим нагрузкам. За один цикл масло в двигателе нагревается в среднем на 40-70 °С. Наименьшая рабочая температура наблюдается у переднего подшипника компрессора, а наибольшая - у подшипника турбины, который нагревается до 120 °С и выше. Охлаждение подшипников достигается путем прокачки большого количества масла. Рабочая температура масла в ГТД может достигать 230 °С и более. Смазывающая способность всех узлов и агрегатов ГТД должна обеспечиваться с минимальным износом в пределах рабочих температур от -50 °С до 230 °С и выше, удовлетворяя требованиям двигателей по противоизносным свойствам при минимальной величине критической нагрузки разрушения масляной пленки от 400-500 до 700-900 Н. Максимальная вязкость, обеспечивающая запуск двигателя без подогрева при отрицательных температурах, зависит от мощности пусковых устройств ГТД и не должна превышать для масел 2000-4500 мм2/с. Прокачиваемость масла при

отрицательных температурах нарушается при вязкости 5000 мм2/с, а прекращается полностью при вязкости 20000 мм2/с.

Гидравлические турбины применяют в качестве привода электрического генератора на гидроэлектростанциях. Выбор типа гидравлической турбины для гидроэлектростанции зависит от параметров напора и расхода воды. Гидротурбины пропеллерного и поворотно-лопастного типа применяются, как правило при малых напорах и больших расходах. Радиально-осевые гидротурбины применяют на средних напорах и при средних расходах. Ковшовые гидротурбины используют при малых расходах и больших напорах, как правило, в горных районах [10].

Основными способами циркуляции масла в системе смазки гидрогенератора являются: обособленная масляная система с собственным масляным насосом (без масляного фильтра), масляная система, общая с турбиной, обособленная масляная система с собственным масляным насосом и фильтром, а также система самоциркуляции масла, создаваемая вращающимися частями подпятника. Охлаждение масла производится проточной водой, проходящей через змеевик, расположенный в ванне пяты.

Общий объем масла, используемого в системах регулирования гидротурбин для смазки подпятников и направляющих подшипников, может достигать нескольких тысяч тонн, что составляет 25-35% от общего количества масла в системе регулирования [11].

Ветряные турбины - новый вид оборудования, в котором вращающиеся лопасти соединены с генератором напрямую или через редуктор. В ветряных турбинах используют две схемы лопастей: с горизонтальными осями (поворотно-лопастные турбины) и с вертикальными осями (турбины с крутящим моментом при неподвижном колесе). В турбинах первого типа используют один редуктор и генератор. В редукторе применяют масло, а в подшипнике генератора и основного вала - пластичную смазку. Редукторы в установках малой мощности (менее 500 кВт) имеют маслосистему объемом около 125 л. В них применяют масло класса вязкости 220 при температуре 80-90 °С. Для турбин мощностью более 500 кВт

применяют систему принудительной смазки, а объем маслосистемы увеличивается до 600 л [2].

Использование турбинных масел на минеральной основе в ветряных турбинах приводит к микропиттинговой коррозии подшипников, что привело к использованию базовых масел на основе полиальфаолефинов (ПАОМ). Однако масла на их основе имеют срок службы не более 2 лет.

Основное направление в теплоэнергетике - использование газовых турбин в двух направлениях: в режиме простого цикла (КПД 35-40%), получение электроэнергии и тепла на установках комбинированного цикла (КПД 50-60%), применение высоких рабочих температур (пара до 600 °С и более) и уменьшение объема масляной системы. При увеличении температуры горения в газовой турбине на 55 °С увеличивается ее мощность с приростом КПД при простом цикле установки на 2-4%.

К последним конструкционным разработкам относятся применение паровой, газовой турбины и генератора (возможно с насосом и компрессором) на едином валу, что обеспечивает более низкие капитальные затраты и компактность в размещении оборудования [1, 12-14]. В последние годы интенсивно проводится использование авиационных ГТД для наземного применения с целью увеличения ресурса и учета специфических условий их эксплуатации на земле.

1.2 Основные физико-химические и эксплуатационные показатели турбинных масел и методы их оценки

Основные физико-химические показатели турбинных масел и стандарты, по которым их определяют, приведены в Таблице 1.1 [1, 15-18].

Таблица 1. 1 - Основные физико-химические и эксплуатационные показатели турбинных масел и методы определения_

Показатель Стандарты

Кинематическая вязкость ГОСТ 33, ASTM D 445

Индекс вязкости ГОСТ 25371, ASTM D 2270

Плотность ГОСТ 3900, ГОСТ ISO 12185, ГОСТ ISO 3675, ASTM D 1298, ASTM D 4052

Цвет ГОСТ 20284, ГОСТ ISO 2049, ASTM 1500

Кислотное число ГОСТ 5985, ГОСТ 11362, ГОСТ ISO 6618, ГОСТ ISO 6619, ASTM D 664

Температура вспышки в открытом тигле ГОСТ 4333, ASTM D 92

Продолжение Таблицы 1.1

Показатель Стандарты

Температура застывания ГОСТ 20287, ASTM D 97

Содержание серы ГОСТ Р 51947, ГОСТ 1437, ASTM D 4294, ASTM D 6481

Содержание воды ГОСТ 2477, ГОСТ Р 54281, ASTM D 6304

Класс промышленной чистоты ГОСТ 17216, ГОСТ ISO 4406

Содержание механических примесей ГОСТ 6370

Содержание водорастворимых кислот и щелочей ГОСТ 6307

Фильтруемость ГОСТ ISO 13357-1

Антикоррозионные свойства ГОСТ 19199, ASTM D 665, ГОСТ 32329, ГОСТ ISO 7120, ГОСТ ISO 2160, ГОСТ 20502

Зольность ГОСТ 34193, ASTM D 482

Окислительная стабильность ГОСТ 981, СТО 2-2.4-134, ASTM D 943, ГОСТ ISO 4263-1, ASTM D 4310, ГОСТ ISO 7624, ISO 7624, IP 280, ASTM D 2893, ASTM D 4636

Деэмульгирующие свойства ГОСТ ISO 6614, ASTM D 1401, ГОСТ 12068, DIN 51589-1, ГОСТ 2917,

Пенообразование ГОСТ ISO 6247, ASTM D 892, ГОСТ 32344 ГОСТ ISO 9120

Аэрация ГОСТ ISO 9120, ASTM D 892, ASTM D 3427

Противоизносные и противозадирные свойства ГОСТ 9490, ГОСТ ISO 20623, ASTM D 4172, ASTM D 2266, ASTM D 2783, ASTM D 2596, IP 239, DIN 51350, ASTM D 5183, ISO 14635, ASTM D 5182-19

1.2.1 Окислительная стабильность

В работах [19, 20] установлено, что важнейшим эксплуатационным показателем турбинных масел является их термоокислительная стабильность. Окисление турбинных масел приводит к следующим негативным последствиям: накоплению продуктов окисления, включающих низкомолекулярные карбоновые кислоты, которые повышают кислотное число масла и могут вызывать коррозию металлических поверхностей, увеличению вязкости (повышению внутреннего трения), снижающему прокачиваемость, что приводит к росту энергозатрат. На глубоких стадиях окислительной деградации наблюдается накопление осадка, лака, шлама, снижающих производительность масляной системы, а при критическом содержании - приводящих к отказу оборудования.

По предложенной классификации [21] осадки делятся на три вида: первый вид состоит из асфальтенов и карбенов, которые образуются в результате окисления смолистых веществ, присутствующих в плохо очищенном масле; второй

тип осадков представляет собой коричневое, липкое, иногда твердое вещество, представляющее собой продукты оксикислот, образующиеся в результате окисления глубокоочищенных масел; третий вид осадков (шлам) представляет собой продукт реакции металлов в присутствии воды и кислорода с органическими кислотами, образующимися в процессе окисления масла. Этот вид осадков встречается на практике чаще всего.

На процесс окисления турбинного масла влияют условия его эксплуатации и состав масла. При увеличении температуры процесс окисления становится более интенсивным. Также увеличивают скорость окисления (оказывают каталитическое действие) ионы металлов (железа, меди и др.) [22-24].

Окисление может происходить в различных условиях, в зависимости от характера контакта кислорода с маслом: в объёме масла или в тонкой плёнке. Эти процессы существенно различаются по длительности и интенсивности. При окислении в объёме весь объём масла контактирует с кислородом - обычно это происходит при перемешивании. Данный процесс отличается большей продолжительностью и меньшей интенсивностью. Окисление в тонкой плёнке протекает иначе: небольшое количество масла взаимодействует с кислородом воздуха на сильно нагретых поверхностях. Для этого типа процесса характерны меньшая продолжительность и более высокая интенсивность. Таким образом, ключевое различие между двумя видами окисления заключается в условиях контакта масла с кислородом, что напрямую влияет на скорость и характер протекания химической реакции [22, 23]. Образующиеся в процессе окисления продукты могут быть растворимыми в масле (кетоны, спирты, карбоновые кислоты, сложные эфиры и др.) и нерастворимыми, следовательно, образующими отложения и осадок при глубоком окислении (смолисто-асфальтеновые вещества, карбены и карбоиды) [19, 20].

Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Яковлева Виктория Алексеевна, 2026 год

Норма Источник

1 Вязкость кинематическая при 40°С. mmVc ГОСТ 33 Менее 25 Более 41 йЕК 32568£ является браковочным }

2 Вязкость кинематическая при 50°С. мкг/с Более 28 СТО ГАЗПРОМ 0612009 является браковочным1)

3 Кислотное число, мг КОН г, масла ГОСТ 11362 Более 0.4 ОЕК32568£ является браковочным1)

Более 0.6 СТО ГАЗПРОМ 0612009 справочно

4 Наличие растворенного шлама РД 34.43.10296 Отсутствие РД 34.43.102-96 справочно

5 Температура вспышки в открытом тигле ГОСТ 4333 Менее 186 СТО ГАЗПРОМ 0612009 является браковочным1)

6 Содержание воды. % ГОСТ 2477 Более 0.03 СТО ГАЗПРОМ 0612009 является браковочным1)

7 Класс чистоты гост 17216 Более 11 Инструкция по эксплуатации дает информацию о чистотесистемы и масла, является браковочным

8 Время фильтрации 100 мл., фото мембран наприооре Pall Лаборатория Pall Отчет -

9 ИК спектр -прирост продуктов окисления А£ТМ Е 2412 Отчет - Степень деградации масла, справочно

Отчет - дает информацию о процесс деградации масла

10 Стабильность к окислению при условиях: 150 °С. 16 ч. 3 дм3 ч - кислотное число, мг КОН/1 г - осадок. % мае. ГОСТ 981 Более 0.60: Более 0.15 РД 34.43.102-96 Определение запаса работоспособности масла

11 Склонность к пе но образованию А5ТМ Б 892 - - контроль стабильности с войс тв. сир авочно

13 Содержание водорастворимых кислот ищелочей, рН ГОСТ 6307 Менее 5 Более 9 СТО ГАЗПРОМ 0612009 является браковочным1)

14 Коррозия на пластинках из меди АБТМ ШЗО отчет - контроль стабильности свойств, справочно

15 Содержание мех примесей. % ГОСТ 6370 0.01 СТО ГАЗПРОМ 0612009 является браковочным1)

1 Решение о корректирующих действиях, предусмотренных инструкцией по эксплуатации, принимаются на

основе данных лаборатории АО «ТАНЕКО»

б. УСЛОВИЯ II ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ МОНИТОРИНГА

6Л. Перед началом проведения мониторинга осуществляется техническое обслуживание оборудования. Замена масла осуществляется с выполнением полного перечня регламентированных сопутствующих работ технического обслуживания. Техническое состояние оборудования перед началом мониторинга должно соответствовать требованиям нормативно технической документации.

6.2. Техническое обслуживание оборудования в период мониторинга проводится в соответствии с инструкцией по эксплуатации (рекомендациями фирмы-производителя).

б3. Эксплуатация агрегата осуществляется персоналом АО «ТАНЕКО» в соответствии с требованиями настоящей программы с назначением ответственных лнц нз числа персонала, обеспечивающих бесперебойную работу оборудования и выполнение основных требований программы:

6.4. Отбор проб осуществляется периодически представителем АО «ТАНЕКО» в соответствии с рекомендациями, приведенными в инструкции по эксплуатации, согласно графику.согласованному сторонамп в настоящей программе (Таблица 5.1).

6.5. Объем разовой пробы должен быть не менее 5 литров.

Из штатной точки отбора, определенной РЭ агрегата АЭРОКОМ 43-125/10г2 УХЛ4.

Пробу делят на две части: одна часть (2л.) исследуется в лаборатории АО «ТАНЕК 0»: вторая (3.0 л.) направляется в испытательную лабораторию РГУ нефти и газа (НЕТУ) имени ИМ Губкина. Емкости для хранения отобранных проб должны быть сухнмн (не содержать следов жидкости) и чистыми, допускается использование стеклянных или пластиковых бутылок. Упаковка маркировка, оформление пробы осуществляется в соответствии с ГОСТ 2517. На этикетке пробы указывают:

-номер пробы по журналу учета;

э

-марка масла:

-нормативный документ на масло; -дата отбора пробы;

-номера агрегата (станционный п заводской), -общая наработка агрегата к моменту взятая пробы в часах; -наработка агрегата на испытуемом масле: -точка отбора пробы.

В журнале испытаний должна быть сделана соответствующая запись об отборе пробы масла.

6.6. В случае появления неисправностей в работе маслоснстемы (например, забивки фильтров, изменения показателей качества масла выше или ниже норм отбраковки) агрегат должен быть остановлен. При этом оформляется отдельный акт о причинах прекращения испытаний. При выявлении нехарактерных отложений на фнтьтре необходимо фнльтроэлемент или соскоб отложении с фнльтроэлемента отправить в РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М Губкина для проведения исследовании.

6.7. Полученные результаты лабораторных испытаний предоставляются всем участникам настоящей Программы хтя проведения консультаций. В случае получения неудовлетворительных результатов сторонами может быть принято решение о проведении повторно проверочных измерений, повторном отборе пробы. В случае подтверждения неудовлетворительных результатов сторонами может быть принято решение о проведении корректирующих технических воздействий (инструментальная диагностика, регулировочные работы, ремонт) либо о замене масла.

6.8. График отбора проб

6.S.I. При проведении опытно-промышленных испытании: 1) через каждые 250 часов необходимо определять следующие показатели турбннногомасла TANECO Turbine 32: кинематическая вязкость;

ю

кислотное число; цвет;

- температуру вспышки:

- время деэмульсацня;

- содержание воды.

2)через каждые 720 часов дополнительно определять следующие показатели турбинного масла TANECO Turbine 32:

- содержание металлов (железо, медь и т.д.);

- механических прнмесен:

- класс промышленной чистоты:

- термо окислительную стабильность турбинных масел по СТО Газпром 2.2^134-2007.

6.8.2. Отбор проб для мониторинга внешними лабораториями производить в следующем порядке:

-свежее масло;

-через 1 час наработки агрегата (±20 мин) после пуска агрегата:

-после 50 часов наработки агрегата (±2 часа) работы агрегата:

-после 500 часов наработки агрегата (±24 часа):

-через каждые 1500 часов наработки агрегата (±24 часа) до окончания испытания.

Непосредственно после одноразового долнва (не более чем через 2 часа) объем которого более чем 25% превышает объем заправки, а также в случае длительного простоя агрегата (более 1 календарного месяца) перед повторным запуском производится дополнительный отбор проб масла и его анализ в лаборатории АО «ТАНЕКО».

7. ОТЧЕТНОСТЬ

Б ходе эксплуатационного мониторинга всем Сторонам предоставляются результаты лабораторных испытании проб масел.

Раз в полгода участниками составляется и согласуется промежуточный отчет, содержащий промежуточный выводы и. при

it

необходимости, рекомендации по коррекции программы. После завершения испытаний участниками составляется консолидированный отчет с выводами н рекомендациями по дальнейшей эксплуатации.

Э. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

С целью определения экономической эффективности от использования турбинного масла TANECO Turbine 32 и проведения сравнительного анализа со штатным маслом Тп-22Б необходимо предоставить следующие данные:

1) Время работы фильтра до его замены (частота замены на Тп-22Б и TANECO Turbine 32. Количество фильтров н стоимость фильтров (отечественного в рублях или импортного в евро/долларах за штуку).

2) Данные по коррозионно - механическому износу подшипников (стоимость подшипников и затрат на их

переустановку).

3) Данные по сроку службы масла Ти-22Б и TANECO Turbine 32 (до замены наоснованнн проведенных испытании).

4) Потерн масла Тп-22Б и TANECO Turbine 32 и состояние уплотнений в агрегате.

5)Все затраты на эксплуатацию масла TANECO Turbine 32 (потребление эл.энергнн. стоимость запчастей, оплата труда работников и т.д.).

Инструкция специалиста ответственного за эксплуатацию подконтрольного оборудования

Обеспечение бесперебойной работы, сохранности эксплуатируемого оборудования в период эксплуатационного мониторинга - основная задача ответственного за эксплуатацию подконтрольного оборудования Для выполнения задачи необходимо:

1.В обязательном порядке проводить инспекции, регламентаро ванные производнтелем оборудов ания.

2. Получать маслон осуществлять. долнв своевременно, в соответствии спотребностью.

3. Строго фиксировать количество доливаемого масла.

КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ

1. Доливать любые другие масла, помимо предназначенных к испытаниям, в том числе идентичной марки Исключения составляют случаи предотвращения аварийны! ситуаций.

2. Получать и перемещать масла в неподготовленной таре (наличие остатков других нефтепродуктов, вода, любые механические загрязнения).

3. Осуществлять долив масла с несоблюдением правил промышленной чистоты.

Инструкция с пей на листа ответственного за проведение эксплуатационного мониторинга

Основная задача

Обеспечение проведения эксплуатационного мониторинга на предприятии в соответствии с принятыми нормативами технической эксплуатации. а также требованиями утвержденной Программы-методики эксплуатационного мониторинга.

Для выполнения задачи необходимо

1. Провести инструктаж персонала. задействованного в эксплуатационном мониторинге.

2. Контролировать выполнение задействованным персоналом требований по соблюдению программы-методнки эксплуатационного мониторинга и инструкций.

3.Содействовать организации проводящей мониторинг в рамках принятых норм технической эксплуатации и утвержденной программы-методики эксплуатационного мониторинг.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Введение

Согласно Статье 21 Федерального закона «О техническом регулировании» от 27.12,2002 N? 184-ФЗ [1] добровольное подтверждение соответствия может осуществляться установлением соответствия национальным стандартам, стандартам организаций, сводам правил системам добровольной сертификации, условиям договоров. Оценка соответствия выпускаемой продукции, потребляемой топливно-энергетическим комплексом, в Системе добровольной сертификации топливно-энергетического комплекса (Система ТЭКСЕРТ) может также устанавливаться по результатам приемочных и периодических испытаний в соответствии с ГОСТ 19.301-79 «Единая система программной документации. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению» [2], ГОСТ Р 8.563-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений» [3] и настоящим стандартом. При постановке на производство продукции следует руководствоваться процедурами, установленными ГОСТ Р 15.201-2000 «Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство» [4]. Настоящий стандарт разработан в соответствии с СТО ТЭКСЕРТ 1.0-2014. «Система стандартизации ТЭКСЕРТ. Основные положения» [5], СТО ТЭКСЕРТ 1.1-2014 «Система стандартизации ТЭКСЕРТ. Стандарты ТЭКСЕРТ. Порядок разработки, утверждения, учета, изменения и отмены» [б].

Настоящий стандарт регламентирует типовую программу и методику испытаний противозадирных и противоизносных свойств смазочных материалов (масел, пластичных смазок, присадок).

Для упрощения анализа и обработки экспериментальных данных, а также унификации показателей, получаемых при определении кривой «износ-нагрузка» на четырёхшариковой машине (4LUM) трения, используется эмпирический критерий противозадирных свойств масел, учитывающий результаты испытаний, получаемые по ГОСТ 9490 [7] и ГОСТ ISO 20623 [8].

Стандарт разработан Кафедрой химии и технологии смазочных материалов РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина и Лабораторией методов смазки машин Института машиноведения им. A.A. Благонравова Российской академии наук авторским коллективом в составе: А,Б, Золотова, В.Л. Лашхи, И.А Буяновского, В.Д. Самусенко, И.Р. Татура и В.А. Яковлевой.

1, Область применения

Методика применяется для оценки противозадирных и противоизносных свойств смазочных материалов, определения эффективности действия присадок соответствующего функционального назначения.

2. Нормативные ссылки

в настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

[1] ГОСТ 19.301-79 Единая система программной документации. Программа и методика испытаний, требования к содержанию и оформлению.

[2] ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений.

[3] ГОСТ Р 15.201-2000 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство.

[4] ГОСТ12.4.009-83. Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание.

[5] СТО ТЭКСЕРТ 1.0-2014. Система стандартизации ТЭКСЕРТ. Основные положения,

[6] СТО ТЭКСЕРТ 1.1-2014 Система стандартизации ТЭКСЕРТ. Стандарты ТЭКСЕРТ. Порядок разработки, утверждения, учета, изменения и отмены.

[7] ГОСТ 9490-75 Материалы смазочные жидкие и пластичные. Метод определения трибологических характеристик на четырехшариковой машине.

[8] ГОСТ ISO 20623-2014 Определение противозадирных и противоизносных свойств с использованием четырехшариковой машины (европейские условия).

3. Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Износ: разрушение поверхностного слоя испытуемых образцов при трении.

3.2 Схватывание: локализованное сплавление металла между трущимися поверхностями испытуемых образцов.

3.3 Сваривание: нагревание металла между трущимися поверхностями, достаточное для того, чтобы металл расплавился и шарики сварились между собой в форме пирамиды.

3.4 Средняя нагрузка Герца: усредненное численное представление диаграммы нагрузка/износ, охватывающее диапазон нагрузок от меньших, чем нагрузки схватывания до нагрузок сваривания, кривая «нагрузка — износа: логарифмический график зависимости среднего диаметра пятна износа от нагрузки.

3.5 Начальная нагрузка схватывания: самая низкая движения (прогона) и фиксированием схватывания.

3.6 Задир: механическое повреждение трущихся поверхностей, выражающееся в увеличении шероховатости и образовании борозд по ходу направления скольжения

4. Сущность метода

Испытуемый смазочный материал или раствор противоизносных или противозадирных присадок в масле используют для смазки шариков, один из которых вращается в контакте с тремя другими закрепленными шариками. Нагрузку к шарикам прикладывают с помощью рычага и измеряют износ и сваривание.

5. Аппаратура и материалы

Четырехшариковая машина (ЧШМ), узел трения которой представляет собой пирамиду из четырех контактирующих друг с другом стальных шариков. Три нижних шарика закрепляют неподвижно в чашке машины с испытуемым смазочным материалом. Верхний шарик, закрепленный в шпинделе машины, вращается относительно трех нижних под заданной нагрузкой с частотой вращения (от 1460 до 1500 об/мин. Проворачивание шариков в процессе испытания не допускается. Шарики диаметром (12,70 ± 0,01) мм по ГОСТ 3722 из стали LUX-15 по ГОСТ 801.

Микроскоп с увеличением не менее чем в 20 раз, снабженный отсчетной шкалой с ценой деления не более 0,01 мм.

Секундомер.

Петролейный эфир 70-100 ПС (ТУ 2631-075-44493179-01) или другой растворитель, удаляющий смазочный материал с деталей узла трения и не оставляющий пленки и другие загрязнения.

Шабер трехгранный или другой инструмент для удаления заусенцев, образующихся вокруг пятен износа на шариках.

Шпатель (при испытании смазок). Пинцет.

6. Проведение испытаний

Определение противоизносных и противозэдирных свойств смазочных материалов выполняют на ЧШМ с продолжительностью (60,0 ± 0,5) с и постоянным увеличением нагрузки на 10 кгс. Для ЧШМ при нагрузках 40 и 316 кгс точки на кривой «Износ - нагрузка» являются диаметрами износа шаров и равны 0,300 и 0,597 мм, соответственно. График логарифмической зависимости диаметра износа шаров от нагрузки - прямая линия и является кривой Герца (Рисунок 1).

ig о

D D

_, -- 1

А Д." 2

--' -'

Р к "Л" 10 Р

Рисунок 1- Кривая «Износ - нагрузка», полученная на ЧШМ трения: 1 - кривая «износ - нагрузка» (экспериментальная); 2 - линия Герца (линия упругого контакта шаров); 3 - Э тах - условно принятый максимально возможный диаметр пятна износа шаров

Точка А на кривой соответствует критической нагрузке Р^и характеризует прочность масляной пленки, разделяющей контактируемые тела. С дальнейшим повышением нагрузки наблюдается разрыв (нарушение сплошности) масляной пленки (точка А1). Начиная сточки А1, развивается активная химическая модификация поверхностных слоев контактируемых тел (при наличии в масле Противозадирных Присадок). Модификация способствует частичному восстановлению разделяющей прослойки между контактируемыми

металлическими поверхностями. Указанный процесс определяется углом р. С его уменьшением интенсивность процесса возрастает, препятствуя задиру и заеданию поверхностей трения.

На основе кривой «Износ - нагрузка», получаемой на ЧШМ трения, определяют эмпирический критерий противозадирных свойств масел по формуле:

гд к '

где Рк - критическая нагрузка, кгс; В и Ьд а определяют по кривой «Износ - нагрузка». 7. Обработка результатов

За критическую нагрузку (Р^) принимают меньшее из двух полученных значений Рк. За диаметр пятна износа (Эй) принимают среднее арифметическое значение результатов двух последовательных определений двух пятен износа.

8. Точность метода

Сходимость для смазочных материалов устанавливают только для показателя диаметр пятна износа (Ои) в соответствии с ГОСТ 9490.

9. Пример выполнения определения

По зависимостям диаметра пятна износа от нагрузки, полученными для масла \ZHVI- 6 с пакетами присадок на ЧШМ трения по ГОСТ 23.221, приведенные в Таблице 2, были построены кривые «износ - нагрузка* (Рисунок 2).

Таблица 2 - Зависимость диаметра пятна износа от нагрузки для масла \/Н\Л-6 с пакетами

присадок_____

пакет Нагрузка (Р), кгс 1д Р Средний диаметр пятна износа (Эн), мм 1д Ои

Пакет №1 100 2,000 2,99 0,475

106 2,025 3,14 0,497

40 1,602 0,32 -0,500

Пакет №2 40 1,602 0,31 -0,505

50 1,699 0,33 -0,479

63 1,799 0,37 -0,437

67 1,826 0,38 -0,420

71 1,851 0,38 -0,419

75 1,875 0,39 -0,408

80 1,903 2,41 0,383

100 2,000 2,76 0,441

Пакет М?3 126 2,100 3,02 0,480

40 1,602 0,32 -0,493

50 1,699 0,34 -0,473

63 1,799 0,35 -0,452

80 1,903 0,38 -0,423

100 2,000 0,41 -0,386

106 2,025 2,65 0,423

112 2,049 2,69 0,430

119 2,076 2,74 0,438

126 2,100 3,51 0,546

СТО ТЭКСЕРТ 4.1-2026 Страница 7 из 9

0.800

1, 0,600

0.400

я 0,200

а

- 0.000 В~\ -0.200

-0,400

-0,600

1е р

оо 1,е >00 1,700 1,( 00 1,5 00 2,1 00 2,1 00 2,2 00 2,-

у = 0,! ¡9х - 0,7237 >

-■—1- т = 1,49х -1

/ У-0.5С Ьс - 0,546] 1 У 2,6232

и 1

/[а

. — — '

УН\Т-б + Пакет № 1 ■ УНУ1-6 + Пакет №2 ■УНУ1-6 +Пакет №3

— — линия Герца

Рисунок 2 -Зависимость «Износ-нагрузка» для масла \ZHVI-6 с пакетами присадок

С использованием приведенной формулы получены значения эмпирического критерия противозадирных свойств масла \ZHVI-6 с пакетами присадок, приведенные в Таблице 3.

Таблица 3 - Эмпирический критерий противозадирных свойств масла \ZHVI-6 с пакетами присадок

Номер пакета Рк, кгс В ьд а /V, ед.

Пакет N51 50 1,12 0,59 94,86

Пакет №2 80 0,95 0,49 154,53

Пакет N93 100 3,02 1,49 202,30

Эмпирический критерий противозадирных свойств масла УНУ1-6 с пакетами присадок дает количественную оценку, и полученное его значение, равное 202,30 ед,, подтверждают, что масло \ZHVI-6 с пакетом присадок №3 обладает наиболее высокими смазывающими свойствами.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.