Композиция смазочного масла для газовых турбин

Композиция смазочного масла для газовых турбин

Реферат

Настоящее изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности, к составу смазочного масла, предназначенного для использования в газотурбинных двигателях авиационных и судовых приводов газоперекачивающих агрегатов и других видов техники с газовыми турбинами.

Известно (патент RU 2109800 С1, кл. С10М 141/10, опубл. 27.04.1998 г.) смазочное масло для газовых турбин, применяемое для смазки газотурбинных приводов в составе газоперекачивающих агрегатов и газотурбинных энергетических установок следующего состава, % масс.:

2,6-дитретбутилпаракрезол	0,5-3,0
n,n'-динонилдифениламин	0,2-0,5
трикрезилфосфат или
дифенилпаратретбутилфенилфосфат	1,0-3,0
бензотриазол	0,005-0,1
базовое масло (нефтяное или синтетическое)	остальное

Недостатками указанного масла являются неудовлетворительные эксплуатационные свойства - недостаточный уровень термоокислительной стабильности (175°С).

Также известно (патент RU 2325434 С2, кл. С 10М 141/06, опубл. 27.05.2008 г.) смазочное масло для силовых турбин следующего состава, % масс.:

продукты реакции N-фенилбензоламина и
2,4,4-триметилпентана	0,1-1,5
сложные эфиры триметилпропана и одноосновной
карбоновой кислоты или диизооктилсебацинат	10,0-40,0
2,6-дитретбутилпаракрезол	0,5-5,0
трикрезилфосфат	1,0-5,0
бензотриазол	0,001-0,5
базовое полиальфаолефиновое масло ПАОМ-4	остальное

Недостатками масла данного состава являются повышенная гигроскопичность и склонность к гидролизу за счет используемых в составе эфирных соединений (до 40%).

Наиболее близким по составу и достигаемому техническому результату к заявляемому смазочному маслу является смазочное масло для газовых турбин следующего состава, % масс.:

термостабильный диизооктилсебадинат
2,6-дитретбутилпаракрезол
алкилированный дифениламин, или
n,n' -динонилдифениламин, или
смесь бутил- и октилдифениламинов
трикрезилфосфат или
дифенилпаратретбутилфенилфосфат	1,0-3,0
бензотриазол
базовое масло (синтетическое полиальфаолефиновое)	остальное

(Патент RU 2185423 С2, кл. С10М 129/72, опубл. 20.07.2002 г.).

Недостатком масла данного состава является склонность к образованию высокотемпературных отложений, что приводит к коксованию лабиринтных уплотнений газотурбинных двигателей.

Техническим результатом настоящего изобретения является снижение склонности к образованию высокотемпературных отложений.

Для достижения указанного технического результата предлагается смазочное масло для газовых турбин, содержащее, трикрезилфосфат, базовое полиальфаолефиновое масло, отличающееся тем, что оно содержит (С₁₃-С₁₅) алкилированный эфир 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидроксибензопропановой кислоты, производное толутриазола в виде N,N-бис-(2-этилгексил)-4-метил-1Н-бензотриазол-1-метиламина, полиметилсилоксан при следующем соотношении компонентов, % масс.:

алкилированный фенил-альфа-нафтиламин	0,5-1,0
(С13-С15) алкилированный эфир 3,5-бис(1,1-
диметилэтил)-4-гидрокси бензопропановой
кислоты
трикрезилфосфат	1,5-3,0
производное толутриазола в виде
N,N-бис-(2-этилгексил)-4-метил-1Н-
бензотриазол-1-метиламина	0,1-0,3
полиметилсилоксан	0,002-0,006
базовое полиальфаолефиновое масло ПАО-4	до 100

Вместо трикрезилфосфата предлагаемое смазочное масло может содержать триксиленилфосфат.

Для приготовления составов смазочного масла используют:

алкилированный фенил-альфа-нафтиламин - Naugalube APAN производства фирмы Chemtura - прозрачная жидкость светло-желтого цвета с кинематической вязкостью 23 мм²/с при 100°С;

(С₁₃-С₁₅) алкилированный эфир 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидроксибензопропановой кислоты - Naugalube 38 производства фирмы Chemtura, в виде прозрачной жидкости с желтоватым оттенком с температурой вспышки в закрытом тигле не менее 229°С;

трикрезилфосфат по ГОСТ 5728-76 или триксиленилфосфат- Durad 220Х производства фирмы Chemtura, в виде желтоватых прозрачных жидкостей с температурой вспышки не менее 240°С;

производное толутриазола в виде N,N-бис-(2-этилгексил)-4-метил-1Н-бензотриазол-1-метиламина- Irgamet-39 производства фирмы BASF/Ciba. Бесцветная жидкость с температурой кипения 271°С, плотностью 0,94-0,96 г/см³, температурой воспламенения выше 280°С;

полиметилсилоксан (ПМС-200А по ОСТ 6-02-20-79);

синтетическое базовое масло ПАО-4, полученное олигомеризацией α-олефинов с кинематической вязкостью 3,8-4,1 мм²/с при 100°С, температурой вспышки в открытом тигле не ниже 200°С, температурой застывания не выше минус 60°С.

Технология приготовления масла, предлагаемого в настоящем изобретении состава, состоит из следующих операций: дозирование присадок, перемешивание основы масла с присадками до их полного растворения, фильтрация готового масла. Для испытания приготовлены образцы масла, состав которых приведен в таблице 1.

Сравнительные данные, полученные при исследовании образцов предлагаемого масла и масла прототипа, приведены в таблице 2.

Как видно из данных таблицы 2, использование сочетания компонентов и их количественное соотношение в составе масла, предлагаемом в настоящем изобретении, позволяет получить заявленный технический результат, заключающийся в снижении склонности к образованию высокотемпературных отложений по сравнению с прототипом. Отмечено увеличение характерного времени лакообразования, определяемого по ГОСТ 23175, и снижение коксования, определяемого на установке по методу FTM 791-3462.

Применение заявляемого смазочного масла позволяет обеспечить надежную и бесперебойную работу газотурбинных двигателей авиационных и судовых приводов газоперекачивающих агрегатов и других видов техники с газовыми турбинами.

Таблица 1Состав образцов масла
Компоненты	Количество, % масс.
Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4
Алкилированный фенил-альфа-нафтиламин	0,5	0,7	0,7	1,0
Алкиловый эфир р-(3,5-дитретбутил-4-оксифенил) пропионовой кислоты	2,0	1,2	1,2	1,0
Трикрезилфосфат	1,5	2,5	-	-
Триксиленилфосфат	-	-	2,0	3,0
Производное толутриазола в виде N,N-бис-(2 этилгексил)-4метил-1Н-бензотриазол-1-метиламина	0,1	0,2	0,2	0,3
Полиметилсилоксан	0,002	0,004	0,004	0,006
Синтетическое базовое масло ПАО-4	до 100	до 100	до 100	до 100

Таблица 2Сравнительные характеристики масла, заявляемого состава и прототипа
Наименование показателя	Масло пример №1	Масло пример №2	Масло пример №3	Масло пример №4	Масло по прототипу
Вязкость кинематическая по ГОСТ 33 при 100°С, мм2/с	3,877	3,904	3,893	3,924	3,784
Температура вспышки в открытом тигле по ГОСТ 4333, °С	220	223	222	225	218
Трибологические характеристики по ГОСТ 9490:критическая нагрузка, Рк, Ндиаметр пятна износа при осевой нагрузке 196 Н, Dh, мм	6960,32	6960,30	6960,30	7350,31	6960,30
Термоокислительная стабильность по ГОСТ 23797 при 200°С в течение 50 часов (расход воздуха 10 л/ч):прирост кинематической вязкости при 100°С, %кислотное число, мг КОН/гмассовая доля осадка, %внешний вид реакторов и ловушек	56,4 4,45 0,0083 чист.	50,5 4,25 0,014 чист.	52,0 3,90 0,015 чист.	45,5 3,47 0,012 чист.	65,185,560,017 отложения на стенках (оранжевые кристаллы)
Термоокислительная стабильность по ГОСТ 23175, мин	Более 120 мин	48
Склонность к коксообразованию по FTM 791-3462 в течение 6 часов (температура пластины 290°С, температура масла 120 °С), мг	17,0	15,7	14,25	9,9	55,6

Композиция смазочного масла для газовых турбин, содержащая трикрезилфосфат, базовое полиальфаолефиновое масло, отличающаяся тем, что композиция содержит (С₁₃-С₁₅)алкилированный эфир 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидроксибензопропановой кислоты, производное толуолтриазола в виде N,N-бис-(2-этилгексил)-4-метил-1Н-бензотриазол-1-метиламина, полиметилсилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

алкилированный фенил-альфа-нафтиламин	0,5-1,0
(С13-С15)алкилированный эфир 3,5-бис-(1,1-диметилэтил)-
4-гидроксибензопропановой кислоты	1,0-2,0
трикрезилфосфат или триксиленилфосфат	1,5-3,0
производное толутриазола в виде N,N-бис-(2-этилгексил)-
4-метил-1Н-бензотриазол-1-метиламина	0,1-3,0
полиметилсилоксан	0,002-0,006
базовое полиальфаолефиновое масло ПАО-4	до 100