СМАЗОЧНОЕ МАСЛО ДЛЯ ГАЗОВЫХ ТУРБИН Российский патент 2002 года по МПК C10M129/72 C10M129/72 C10M129/10 C10M133/12 C10M133/38 C10M137/04 C10N30/08 C10N40/12 

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к составу высококачественных масел для смазки и охлаждения теплонапряженных газотурбинных двигателей сверхзвуковой авиации.

Высокотемпературное смазочное масло для газотурбинных двигателей должно отвечать следующим требованиям:
- стойкость к окислительному воздействию высоких температур до 200^oС и кратковременному перегреву 250-300^oС при форсажных режимах;
- обладать достаточными вязкостно-температурными, смазывающими и антикоррозионными свойствами, высокой термической стабильностью.

Известно смазочное масло для газовых турбин на основе нефтяных масел с добавлением различных функциональных присадок, мас.%:
2,6-Дитрет.бутилпаракрезол - 0,7-1,0
Ариловые эфиры фосфорной кислоты - 1,0-3,0
Аминопроизводные антиокислительные присадки - 0,1-0,5
Бензотриазол - 0,005-0,015
Базовое масло - Остальное
(патент PФ 2125084, опубл. 20.01.99 г., бюл. 2, МКИ⁶ С 10 M 141/10).

Известно также масло для газовых турбин, содержащее,мас.%:
2,6 Дитрет.бутилпаракрезол - 0,7-3,0
Ариловые эфиры фосфорной кислоты - 0,3-0,6
Аминопроизводные антиокислительные присадки - 0,1-3,0
Бензотриазол - 0,001-0,3
Масляный раствор полиалкилметакрилата с мол.массой 3000-8000 - 0,01-3,0
Базовое масло - Остальное
(патент РФ 2125588, опубл. 27.01.99 г., бюл, 3, МКИ⁶ C 10 M 161/00).

Указанные масла обладают недостаточной термоокислительной стабильностью при температуре выше 180^oС и высокой вязкостью при минус 40^oС (до 5000 мм²/с).

Наиболее близким по составу и достигаемому техническому результату к заявляемому смазочному маслу является смазочное масло для газовых турбин, применяемое для смазки современных и перспективных газотурбинных двигателей в составе авиаприводов газоперекачивающих агрегатов РАО "Газпром" и других видов техники следующего состава, мас.%:
2,6-Дитрет.бутилпаракрезол - 0,5-3,0
n, n'-динонилдифениламин - 0,2-0,5
Трикрезилфосфат или дифенилпаратрет.бутилфенилфосфат - 1,0-3,0
Бензотриазол - 0,005-0,1
Базовое масло (нефтяное или синтетическое) - Остальное
(патент РФ 2109800, опубл. 27.04.98 г. бюл. 12, МКИ⁶ C 10 M 141/10).

Недостатками указанного масла являются неудовлетворительные эксплуатационные свойства - стабильность к окислению при 200^oС и повышенная испаряемость при 175^oС, не обеспечивающие оптимальную работоспособность теплонапряженных ГТД сверхзвуковой авиации.

Недостаточная термоокиолительная стабильность и повышенная испаряемость требуют частой смены масла из-за образования отложений продуктов окисления, загрязняющих поверхности маслофильтров, повышенного кислотного числа и резкого увеличения вязкости.

Техническим результатом заявленного состава смазочного масла является улучшение термоокислительной стабильности при 200^oС и понижение его испаряемости при 175^oС.

Для достижения указанного технического результата смазочное масло для газовых турбин, содержащее базовое масло, 2,6-дитрет.бутилпаракрезол, алкилированный дифениламин, бензотриазол, трикрезилфосфат или дифенилпаратрет. бутилфенилфосфат дополнительно содержит термостабильный диизооктилсебацинат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Термостабильный диизооктилсебацинат - 10,0-15,0
2,6-Дитрет.бутилпаракрезол - 0,5-3,0
Алкилированный дифениламин - 0,2-0,5
Трикрезилфосфат или дифенилпаратрет.

бутилфенилфосфат - 1,0-3,0
Бензотриазол - 0,005-0,1
Базовое масло - Остальное
В качестве алкилированного дифениламина предлагаемое смазочное масло содержит n, n' -динонилдифениламин или смесь бутил - и октилдифениламинов.

В качестве базового масла предлагаемое смазочное масло содержит синтетическое полиальфаолефиновое масло.

Использование термостабильного диизооктилсебацината и синтетического полиальфаолефинового масла позволяет улучшить термоокислительную стабильность при 200^oС и понизить испаряемость при 175^oС.

Для приготовления составов смазочного мсла использовали:
- 2,6-дитрет.бутилпаракрезол (Агидол-1) по ТУ 38.5901237-90, белое кристаллическое вещество с температурой плавления 69,5-69,7^oС;
- n, n'- динонилдифениламин по ТУ 38.1011215-89, прозрачная вязкая жидкость от желтого до темно-вишневого цвета с вязкостью при температуре 100^oС в пределах 14-25 мм²/с или смесь бутил- и октилдифениламинов - Irg. I-57 фирмы Ciba (Швейцария), жидкость светло-желтого цвета c температурой вспышки 190^oС;
- трикрезилфосфат по ГОСТ 5728-76 изм. 1-4, желтоватая прозрачная жидкость с температурой вспышки 240-244^oС или дифенилпаратрет.бутилфенилфосфат по ТУ 6-05-1611-76 с изменением 1, 2, прозрачную маслянистую жидкость с температурой вспышки не менее 240^oС;
- диизооктилсебацинат термостабильный по ТУ 6-06-11--88, представляющий собой сложный эфир изооктилового спирта (2-этилгексанола) и себациновой кислоты, мол. массы 426, 68, кислотное число - не более 0,14, температура самовоспламенения - 400^oС, температура вспышки - не менее 216^oС;
- синтетическое полиальфаолефиновое масло, представляющее собой смесь изопарафиновых углеводородов, полученное олигоизомеризацией 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.

Сравнительные данные, полученные при исследовании образцов предлагаемого масла и масла для газовых турбин по прототипу приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, использование сочетания присадок в предлагаемом масле позволяет улучшить термоокислительную стабильность при 200^oC, понизить испаряемость масла при 175^oC.

Применение такого масла позволит обеспечить работоспособность и надежность теплонапряженных ГТД сверхзвуковой авиации, скорость и высоту полетов самолетов.

Использование: для смазки перспективных газотурбинных двигателей в составе газоперекачивающих агрегатов и других видов техники с газовой турбиной. Масло содержит, мас. %: термостабильный диизооктилсебацинат 10,0 - 15,0, 2,6-дитретбутилпаракрезол 0,5 - 3,0, алкилированный дифениламин 0,2 - 0,5, трикрезилфосфат или дифенилпаратретбутилфенилфосфат 1,5 - 3,0, бензотриазол 0,005 - 0,1, базовая основа - остальное. В качестве алкилированного дифениламина оно может содержать n,n'-динонилдифениламин или смесь бутил- и октилдифениламинов, а в качестве базового масла - синтетическое полиальфаолефиновое масло. Технический результат - повышение работоспособности и надежности двигателей в течение ресурса, предусмотренного для сверхзвуковой авиации. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Смазочное масло для газовых турбин, содержащее базовое масло, 2,6-дитрет. бутилпаракрезол, алкилированный дифениламин, трикрезилфосфат или дифенилпаратрет. бутилфенилфосфат, бензотриазол, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит термостабильный диизооктилсебацинат при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Термостабильный диизооктилсебацинат - 10,0-15,0
2,6-Дитрет. бутилпаракрезол - 0,5-3,0
Алкилированный дифениламин - 0,2-0,5
Трикрезилфосфат или дифенилпаратрет. -бутилфенилфосфат - 1,0-3,0
Бензотриазол - 0,005-0,1
Базовое масло - Остальное
2. Смазочное масло по п. 1, отличающееся тем, что в качестве алкилированного дифениламина оно содержит n, n'-динонилфениламин или смесь бутил-и октилдифениламинов. 3. Смазочное масло по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в качестве базового масла оно содержит синтетическое полиальфаолефиновое масло.