ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОЕ МАСЛО Российский патент 2014 года по МПК C10M169/00 C10M107/10 C10M129/10 C10M133/12 C10M137/04 C10M143/08 C10N40/16 

Изобретение относится к электроизоляционным маслам, применяемым для изоляции электрических двигателей погружных насосов, используемых при нефтедобыче.

Известно, что для этих целей применяются как обычные трансформаторные масла, типа ГК, Т-1500, так и специальные масла - МАПЭД (ТУ 38.101579-75), МДПЭ (ТУ 38.401778-89), которые по своей основе представляют те или иные фракции трансформаторных масел. Недостатками указанных масел являются либо низкая стабильность к окислению, либо невысокая температура вспышки, либо высокое значение тангенса угла диэлектрических потерь.

Известен способ получения электроизоляционного масла для сверхвысоковольтных кабелей и аппаратуры путем загущения маловязкого масла высокомолекулярной вязкостной присадкой, в частности полиизобутиленом с ММ более 20 000, и добавлением антиокислительной присадки - ионола [А.с. СССР №239488, МПК С 10М, БИ №11, 1969 г.].

Однако, такое масло не применимо для заполнения электродвигателей погружных насосов из-за повышенной вязкости и недостаточно высоких электроизоляционных свойств. Кроме того, введение загущающей присадки представляет серьезные затруднения, так как необходимо проводить длительное перемешивание масла с полиизобутиленом или растворять полиизобутилен в подходящем растворителе и основу смешивать с концентратом полимера. Эти приемы усложняют технологию и не позволяют достичь требуемых электрических показателей.

Известно электроизоляционное масло, используемое в электродвигателях погружных насосов (пат. РФ №2169173, МПК С10М, БИ №17, 2001 г.). Масло содержит: полиизобутилен ММ 1000÷5000 - 0,1-20,0% мас., антиокислительную присадку фенольного или аминного типа - 0,1-0,5% мас. и нефтяное масло до 100% мас. Нефтяное масло получено из продуктов гидрокаталитической переработки парафинсодержащего сырья. Однако указанное масло обладает недостаточной стойкостью к воздействию высоких температур и может использоваться, когда рабочие температуры в насосах не превышают 160°C. Поскольку масло является не только изолирующей, но и смазочной средой, к трибологическим характеристикам предъявляются повышенные требования.

Наиболее близким (прототип) к заявляемому составу является электроизоляционное масло для изоляции электродвигателей погружных насосов, применяемых в нефтедобыче (пат. РФ №2284346, МПК С10М, БИ №27, 2006 г.).

Масло содержит, % мас.:

гидрированные полиальфаолефины   ММ 400÷1000 0,1-99,7 антиокислительные присадки фенольного   и/или аминного типа 0,1-1,0 алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты 0,1-2,0 нефтяное масло до 100

Несмотря на свои достоинства, указанное масло обладает недостатками. Состав композиции масла не позволяет получить высокую стабильность в условиях электрических разрядов и его рабочая температура не превышает 200°C.

Задача изобретения - получение электроизоляционного масла для электродвигателей погружных насосов с повышенной стабильностью к воздействию электрических разрядов и термостойкостью, повышенной рабочей температурой масла до 250°C.

Задача достигается тем, что в электроизоляционное масло, содержащее гидрированные полиальфаолефины ММ 400÷1000, антиокислительную присадку фенольного или/и аминного типа, алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты, дополнительно вводят антиокислительные присадки на основе сложных эфиров, сложные эфиры двухосновных органических кислот в следующем соотношении, % мас.:

гидрированные полиальфаолефины   ММ 400÷1000 до 100,0 антиокислительная присадка фенольного   и/или аминного типа 0,1-1,0 алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты 0,1-2,0 антиокислительные присадки на основе   сложных эфиров 0,1-1,0 сложные эфиры двухосновных органических кислот 5,0-20,0

В композиции использованы следующие компоненты:

- гидрированные полиальфаолефины ММ 400-1000 по ТУ 38.40111093-2003

- 4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол (агидол-1) по ТУ 38.5901237-90 и/или дифениламин по ТУ 6-09-5467-90

- трибутилфосфат по ТУ 6-02-733-84 и/или

трикрезилфосфат по ГОСТ 5788-76 и/или

триксиленилфосфат по ТУ 6-05-161-78 и/или

триалкилфенилфосфит по ТУ 6-02-680-77

- стеарил 3 [3'5'-ди-третбутил-4-гидроксифенил]-пропионат

- С₇-С₉ - алкильные эфиры 3,3-бис [1,1-диметилэтил] 4-гидрокси бензопропановой кислоты

- диоктилсебацинат (ДОС) по ГОСТ 8728-66

- ди-[2-этилгексил]-фталат (диоктилфталат - ДОФ) по ГОСТ 8728-66.

В таблице приведены физико-химические и электрические показатели предлагаемого электроизоляционного масла (примеры 2-4, 6-8) и его прототипа (пример 11) (пат. РФ №2284346, МПК С 10М, БИ №27, 2006 г.).

Полученное электроизоляционное масло имеет улучшенную термостойкость (температуру начала разложения масла - выше 250°C), обеспечивает работу электродвигателей при температуре до 250°C, имеет повышенную, по сравнению с прототипом газостойкость.

Использование гидрированных олигомеров олефинов в сочетании с антиокислительными присадками, фосфорсодержащими продуктами и сложными эфирами двухосновных кислот значительно повышает газостойкость масла, температуру начала разложения, а следовательно, рабочую температуру, стабильность в условиях воздействия на масло электрического поля, кроме этого, сочетание основы и добавок улучшает вязкостно-температурные свойства масла и его трибологические характеристики.

Таблица   Примеры 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (прото-тип) Содержание компонентов Гидрированные полиальфаолефины ММ 400-1000: до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 92,0 Агидол-1 0,05 0,1 0,5 1,0 1,2 - 0,5 - 0,5 0,5 0,5 Дифениламин - - - -   0,5 - 0,5 - - - Трибутилфосфат 0,05 0,1 1,2 2,0 2,2 - - - 1,2 1,2 - Трикрезилфосфат - - - - - 1,2 - - - - - Триксиленилфосфат - - - - - - 1,2 - - - 1,0 Триалкилфенилфосфит - - - - - - - 1,2 - - - Стеарил 3[3'5'-ди-третбутил-4-гидроксифенил] -пропионат 0,05 0,1 0,5 1,0 1,2 - - 0,5 0,5 - - С₇-С₉ алкильные эфиры 3,3-бис [1,1-диметилэтил] 4-гидрокси бензопропановой кислоты - - - - - 0,5 0,5 - - - - Ди-[2-этилгексил]-фталат (ДОФ) 4,0 5,0 13,0 20,0 22,0 - - 13,0 - 13,0 - Диоктилсебацинат (ДОС) - - - - - 13,0 13,0 - - - - Нефтяное масло - - - - - - - - - - до 100 Показатели Вязкость кинематическая, при 50°C, мм²/с 54,0 65,0 57,0 52,0 51,0 56,0 57,0 58,0 56,0 45,0 24,3 Диаметр пятна износа, мм 0,28 0,27 0,26 0,28 0,29 0,27 0,27 0,26 0,32 0,34 0,29 Газостойкость в атмосфере водорода, 10 Кв, 40°C, мл за 100 час -22 -38 -40 -42 -25 -38 -40 -39 -20 -17 -10 Стабильность к окислению -температура начала разложения,°C - потеря 50% массы, °C 201 322 250 354 254 362 252 356 248 335 251 360 252 361 254 357 168 321 190 319 170 320 Стойкость к окислению при 250°C, определяемая количеством поглощенного кислорода, % 6,2 4,0 4,2 4,1 6,4 4,1 4,2 4,0 8,0 12,0 32,6

Настоящее изобретение относится к электроизоляционному маслу, содержащему гидрированные полиальфаолефины молекулярной массой 400÷1000, антиокислительную присадку фенольного и/или аминного типа, алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты, при этом оно содержит антиокислительные присадки на основе сложных эфиров, сложные эфиры двухосновных органических кислот при следующем соотношении компонентов, маc.%:

гидрированные полиальфаолефины   ММ 400÷1000 до 100,0 антиокислительные присадки фенольного   и/или аминного типа 0,1÷1,0 алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты 0,1÷2,0 антиокислительные присадки на основе   сложных эфиров 0,1÷1,0 сложные эфиры двухосновных органических кислот 5,0÷20,0

Техническим результатом настоящего изобретения является получение электроизоляционного масла с рабочей температурой до 250°C, с повышенной температурой начала разложения и стабильностью в условиях воздействия электрического поля. 11 пр., 1 табл.

Электроизоляционное масло, содержащее гидрированные полиальфаолефины молекулярной массой 400÷1000, антиокислительную присадку фенольного и/или аминного типа, алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты, отличающееся тем, что оно содержит антиокислительные присадки на основе сложных эфиров, сложные эфиры двухосновных органических кислот при следующем соотношении компонентов, маc. %:
гидрированные полиальфаолефины   ММ 400÷1000 до 100,0 антиокислительные присадки фенольного   и/или аминного типа 0,1-1,0 алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты 0,1-2,0 антиокислительные присадки на основе   сложных эфиров 0,1-1,0 сложные эфиры двухосновных органических кислот 5,0-20,0