УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ ПАСТА ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ И УСТРАНЕНИЯ УТЕЧЕК ГАЗА И ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ УЗЛОВ УПЛОТНЕНИЯ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ Российский патент 2009 года по МПК C10M161/00 C10M125/02 C10M135/32 C10M147/02 C10M117/06 C10N40/34 

Изобретение относится к смазочным материалами, используемым во многих областях промышленности для предупреждения и устранения утечек газа через неплотности запорной аппаратуры при диапазоне рабочих температур окружающей среды от минус 45°С до плюс 160°С и выше, а также для защиты от коррозии металлических деталей уплотнительных узлов, работающих в вышеуказанных диапазонах температур.

В настоящее время для смазки, предупреждения и устранения утечек газа через неплотности запорной аппаратуры широко используется смазка САГ №1 и 2 (см. ТУ38.401-58-289.01). Смазка САГ представляет собой композиционный состав на основе минеральных и (или) органических продуктов, присадок, загустителей и пластификаторов. САГ №1 (тип 1) применяется для смазки ручного привода (редуктора) для консервации внутренних обработанных поверхностей деталей при изготовлении или капитальном ремонте крана. Смазка САГ№2 применяется для предупреждения и устранения утечек газа, в том числе сероводорода. Эта смазка успешно заменяет смазку для газовых кранов «Кранол» и смазку «Плитол М» общего назначения. Смазка САГ имеет удовлетворительные антикоррозионные характеристики, однако во время эксплуатации ее при давлении в запорной аппаратуре до 80 атмосфер (Ру) происходит утечка газа, что приводит к большим потерям.

Смазка САГ№1 и 2 может иметь разный состав, чаще всего САГ№1 и 2 готовят загущением смеси минеральных масел (веретенного АУ и М-6А) литиево-бариевыми мылами синтетических жирных кислот, масла касторового, нефтяных кислот.

При изготовлении САГ№ 2 кроме вышеуказанного вводят вязкостную присадку - полиизобутилен П-20. Наряду со многими ее положительными характеристиками смазка САГ-2 неудовлетворительно работает в более тяжелых условиях эксплуатации (при высоких температурах и больших давлениях), что часто требуется в современной технике.

В качестве прототипа выбрана смазка Р-416 (см. В.В.Синицын «Пластичные смазки в СССР», М.: Химия, 1984,с.163-169, которая состоит из масла веретенного, загущенного цинковыми и литиевыми мылами стеариновой кислоты. Содержит также порошки свинца и его соединений. Эту смазку применяют для предотвращения задиров, облегчения сборки и разборки буровой техники с крупной резьбой. К тому же она токсична. К ее достоинствам следует отнести водостойкость, ее довольно высокие антикоррозионные свойства и способность обеспечивать герметичность смазываемых поверхностей.

Основными недостатками смазки Р-416 является:

1. Невозможность герметизации сильно изношенной старой аппаратуры, что приводит к утечкам газа.

2. Относительная вязкость не обеспечивает ее подачу в запорно-регулируемую аппаратуру при небольших давлениях и высоких температурах от -50°С до +100°С.

В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности работы запорной аппаратуры за счет снижения утечек через ее запорный орган.

Эта задача решается за счет технического результата, который состоит в создании пасты с различной степенью вязкости по градации: легкая, средняя и паста-герметизатор, использование каждого типа которой определяется с учетом различных степеней протечек через запорный орган арматуры.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в уплотнительную пасту для герметизации и устранения утечек газа и защиты от коррозии узлов уплотнения запорной арматуры, содержащую минеральное масло, загущенное литиево-цинковыми мылами синтетических жирных кислот, и наполнитель, в качестве наполнителя добавлены графито-коллоидный препарат, политетрафторэтилен и многофункциональная присадка, содержащая 1,4-ди(N-арилсульфониламино)-2(тиобензтиазол) бензол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Графито-коллоидный препарат 1,5-9,0 Политетрафторэтилен 5,0-14,0 Присадка многофункциональная 2,5-7,0 Загущенное минеральное масло до 100.

Политетрафторэтилен в составе пасты - твердый компонент, обеспечивающий стабильные антифрикционные свойства пасты в широком интервале температур - до 300°С. Политетрафторэтилен обеспечивает противоизносные, противозадирные, антикоррозионные свойства пасты и повышает рабочую температуру пасты.

Оптимальное количество политетрофторэтилена 5,0-14,0 мас. частей, нижний и верхний пределы определяются смазывающими свойствами политетрафторэтилена и консистентностью пасты, которая, в свою очередь, определяется эксплуатационными требованиями. В этих пределах эффективность политетрафторэтилена как антифрикционной добавки высокая.

Графито-коллоидный препарат введен в состав пасты как эффективный антикоррозионный элемент, улучшающий условия прохождения пасты по мазепроводу и который не позволяет пасте закоксовываться.

Многофункциональная присадка представляет собой органическое соединение. Она повышает: антикоррозионные свойства пасты при повышенных температурах, противозадирные и противоизносные свойства пасты, что делает возможность применения пасты при более низких отрицательных температурах. Оптимальное содержание многофункциональной присадки определено лабораторными исследованиями, значительная эффективность ее проявляется при содержании выше 3,5 мас. частей, а выше 7,0 мас. частей - рост противоизносных и противозадирных свойств незначителен.

Присадка имеет следующее строение:

где R-Н-, СН₃.

Примеры реализации смазок с добавлением многофункциональной присадки

Уплотнительная паста на основе масла литиево-цинковых мыл синтетических жирных кислот с добавлением графита, политетрафторэтилена и многофункциональной присадки, названная «МАПСОЛ 1-У», испытывалась на Владимирском магистральном газопроводе на компрессорной станции «Муромская» на кране Ду300 Ру80 производства «Дзержинсктехмаш»а №18. Уровень протечки до забивки в испытываемый кран новой смазки составил 320 единиц по показателю AT «Искатель-2». Результаты испытаний:

Уплотнительная смазка 131-435 тип 3 тяжелая кратковременно снизила протечку до 180 единиц.

Уплотнительная паста «МАПСОЛ 1-У» снизила протечку до «0».

Испытания показали, что уплотнительная паста «МАПСОЛ 1-У», изготовленная по рецептуре предлагаемого патента, имеет хорошие герметизирующие и антикоррозионные показатели, что за счет снижения утечек через запорный орган повышает эффективность работы запорной аппаратуры в целом. Эта паста рекомендована к применению.

Использование: для предупреждения и устранения утечек газа через неплотности запорной аппаратуры при диапазоне рабочих температур окружающей среды от минус 45°С до плюс 160°С и выше, а также для защиты от коррозии металлических деталей уплотнительных узлов, работающих в вышеуказанных диапазонах температур. Сущность: паста содержит в мас.%: графито-коллоидный препарат 1,5-9,0, политетрафторэтилен 5-14, присадка многофункциональная 2,5-7,0, минеральное масло, загущенное литиево-цинковыми мылами синтетических жирных кислот до 100. Многофункциональная присадка содержит 1,4-ди(N-арилсульфониламино)-2(тиобезтиазол)бензол. Технический результат - повышение эффективности работы запорной аппаратуры за счет снижения утечек через ее запорный орган.

Уплотнительная паста для герметизации и устранения утечек газа и защиты от коррозии узлов уплотнения запорной арматуры, содержащая минеральное масло, загущенное литиево-цинковыми мылами синтетических жирных кислот, и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя содержит графитоколлоидный препарат, политетрафторэтилен и многофункциональную присадку, содержащую 1,4-ди(N-арилсульфониламино)-2(тиобезтиазол)бензол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
графитоколлоидный препарат 1,5-9,0 политетрафторэтилен 5,0-14,0 присадка многофункциональная 2,5-7,0 загущенное минеральное масло до 100