СМАЗОЧНОЕ МАСЛО ДЛЯ ГАЗОВЫХ ТУРБИН Российский патент 1998 года по МПК C10M141/10 C10M141/10 C10M129/10 C10M133/12 C10M133/44 C10M137/04 C10N40/12 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к составу высококачественных масел, предназначенных для смазки и охлаждения перспективных газотурбинных двигателей (ГТД) в составе авиационных и судовых приводов газоперекачивающих агрегатов (ГПА).

Смазочные масла для газовых турбин должны отвечать следующим требованиям:
- надежно смазывать все узлы трения и агрегаты двигателей с минимальными износами при рабочих температурах масла в объеме до 180^oC в течение всего ресурса 100 тыс. ч;
- обладать пологой вязкостно-температурной кривой с вязкостью при 100^oC в пределах 2,5 - 5 мм²/с;
- иметь однородный и стабильный фракционный состав, обуславливающий минимальную испаряемость;
- обладать высокими антиокислительными свойствами при рабочих температурах до 180^oC и кратковременных перегревах 250 - 300^oC;
- обладать высокой термической стойкостью.

Известно смазочное масло для газовых турбин на основе нефтяных масел с добавлением различных функциональных присадок, мас.%:
Дитретбутилфенола - 0,8
Дипроксамина Д-157 - 0,02
Кислого эфира алкенилянтарной кислоты - 0,02
Полиметилсилоксана ПМС-200А - 0,003.

(Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Справочник под ред. В.М.Школьникова, М., Химия, 1989).

Недостатком масла ТП-22С является низкая термоокислительная стабильность до 70 - 80^oC и высокая вязкость при 100^oC (20 - 22 мм²/с).

Наиболее близким по составу и достигаемому техническому результату к предлагаемому смазочному маслу является масло для судовых газовых турбин по ГОСТ 10289, применяемых в авиационных и судовых приводов (ГПА), следующего состава, мас.%.

2,6-дитретбутилпаракрезол - 0,5 - 0,8
Совол (хлорированный дифенил) - 0,8 - 1,2
Нефтяное масло - до 100
(В.И.Горелов, Эксплуатация корабельных газотурбинных установок, М., Военное издательство МО СССР, 1972, с. 155 - 156).

Недостатком судового масла для газовых турбин по ГОСТ 10289, является неудовлетворительная термоокислительная стабильность при 175 - 180^oC и повышенная вспениваемость, не обеспечивающие оптимальную работоспособность газотурбинных двигателей авиационных и судовых приводов (ГПА) в течение требуемого ресурса.

Недостаточная термоокислительная стабильность требует частой смены масла из-за образования отложения продуктов окисления, загрязнения поверхности маслофильтров и повышенного кислотного числа и резкого увеличения вязкости.

Повышенная вспениваемость масла ухудшает работу маслосистемы двигателя; теплоемкость и теплопроводность масла уменьшаются, ухудшается охлаждение трущихся деталей двигателя, количество подающегося к местам смазки масла уменьшается из-за увеличения за счет вспенивания его объема.

Технической задачей данного изобретения является улучшение термоокислительной стабильности масла до 180^oC и понижение его способности к пенообразованию.

Поставленная задача достигается тем, что смазочное масло для газовых турбин, содержащее базовое масло и 2,6-дитретбутилпаракрезол, дополнительно содержит n,n'-динонилдифениламин, бензотриазол, трикрезилфосфат или дифенилпаратретбутилфенилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%.

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 - Остальное
В качестве базового масла предлагаемое смазочное масло содержит нефтяное или синтетическое масло.

Совместное использование в составе смазочного масла антиокислителей n, n'-динонилдифениламина, 2,6-дитретбутилпаракрезола, трикрезилфосфата или дифенилпаратретбутилфенилфосфата и бензотриазола позволяет улучшить термоокислительную стабильность при 180^oC и понизить способность масла к пенообразованию.

Для приготовления составов смазочного масла использовали:
- трикрезилфосфат по ГОСТ 5728-76 изм. 1-4, желтоватую, прозрачную жидкость с температурой вспышки 240 - 244^oC или дифенилпаратретбутилфенилфосфат по ТУ-6-05-1611-76 изм. 1, 2, прозрачную маслянистую жидкость с температурой вспышки не менее 240^oC;
- 2,6-дитретбутилпаракрезол (агидол-1) по ТУ 38.5901237-90, белое кристаллическое вещество с температурой плавления 69,5 - 69,7^oC;
- бензотриазол по ТУ 6-09-1291-81, белый кристаллический порошок с розовым или желтоватым оттенком с температурой 98 - 99^oC;
- n,n'-динонилдифениламин по ТУ 38.1011215-89, прозрачная вязкая жидкость от желтого до темновишневого цвета с вязкостью при 100^oC в пределах 14 - 25 мм²/с;
- нефтяное масло прозрачное от бесцветного до слабожелтого цвета селективной или адсорбционной очистки с температурой вспышки не ниже 170^oC;
- синтетическое масло представляющее собой смесь изопарафиновых углеводородов, полученное гидрогенизационной переработкой нефтяного сырья или полимеризацией α -олефинов.

Технология приготовления предлагаемого масла состоит из следующих операций: дозирование компонентов, перемешивание основы с присадками до полного растворения, фильтрация готового масла.

Для испытания были приготовлены образцы масла состава; приведенного в табл. 1.

Сравнительные данные полученные при исследовании образцов предлагаемого масла и аналоги масла для судовых газовых турбин по ГОСТ 10289 приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2 использование сочетания присадок в предлагаемом масле позволяет улучшить термоокислительную стабильность при 180^oC, понизить способность масла к пенообразованию.

Применение такого масла позволит обеспечить работоспособность и надежность перспективных ГТД в приводах газоперекачивающих агрегатов в течение ресурса 100 тыс. ч, сократить число регламентных работ, упростить эксплуатацию техники.

Использование: изобретение относится к смазочным маслам для газовых турбин и предназначено для смазки перспективных газотурбинных двигателей в составе газоперекачивающих агрегатов и других видов техники с газовой турбиной. Заявляется смазочное масло следующего состава, мас.%: 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 остальное. В качестве базового масла используются нефтяное или синтетическое масло. Использование смазочного масла по предполагаемому изобретению в системе смазки перспективных газотурбинных двигателей позволит обеспечить их работоспособность и надежность в течение ресурса 100 тыс.ч, сократить число регламентных работ, упростить эксплуатацию техники. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Смазочное масло для газовых турбин, содержащее базовое масло и 2,6-дитретбутилпаракрезол, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит n, n'-динонилдифениламин, бензотриазол, трикрезилфосфат или дифенилпаратретбутилфенилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
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 - Остальное
2. Масло по п.1, отличающееся тем, что в качестве базового масла оно содержит нефтяное или синтетическое масло.