CS251740B1

CS251740B1 - Olej pro vzduchové a plynové kompresory se zlepšenou mazivostí

Info

Publication number: CS251740B1
Application number: CS856401A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Stepina; Vladislav Marek; Vladimir Matejovsky; Vaclav Novak
Original assignee: Vaclav Stepina; Vladislav Marek; Vladimir Matejovsky; Vaclav Novak
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1987-07-16
Also published as: CS640185A1

Abstract

Oleje pro vzduchové a plynové kompresory se zlepšenou mazivostí a délší životností, viskožitních tříd ISO VG 52, 46, 68, 100 a 150 a vyhovující třídám ISO-L-DAA a IS0-L-DAB pro pístové, resp. IS0-L-DAG a ISO-L-DAH pro šroubové kompresory podle výkonové klasifikace ISO 6521, složené z vysokotlakých hydrogenátů ^ako základových olejů a ze zušlechťujících přísad, jejichž složkami je směs dialkylditiofosfátů zinečnatých, inhibitor oxidace typu alkylfenolu nebo alkylbisfenolu, protikorozní přísada typu alkylarylsulfonátu vápenatého, barnatého nebo hořečnatého, protipěnivostní přísada typu polysiloxanu a příp. i detergenty-disperzanty popelného typu a depresant polymetakrylátového a/nebo aliylnaftalenového typu.

Description

Vynález se týká oleje se zlepšenou mazací schopností k mazání vzduchových a plynových kompresorů.

Základní úkoly mazacího oleje jsou u všech vzduchových a plynových kompresorů stejné: olej musí mazat jak válec, píst, pístní čep, příp. ucpávky u pístových kompresorů nebo šroubové rotory u mazaných šroubových kompresorů, tak i jiné části, t.j. ložiska, křižákové čepy a vedení. Složení a vlastnosti oleje musí být přizpůsobeny konstrukci kompresoru a podmínkám, za nichž kompresor pracuje.

Jedním ze základních požadavků je, aby se dokonalé mazání docílilo s co nejmenším množstvím oleje. Důvody pro to jsou nejen ekonomické (malé spotřeba oleje) a ekologické (čistota komprimovaného vzduchu, resp. plynu a malé vynášení olejového aerosolu do prostředí), ale u vzduchových pístových kompresorů i bezpečnostní, t.j. zmenšení možnosti výbuchu a požáru kompresoru způsobeného nadměrnou tvorbou karbonových úsad, jejichž množství se zvět-šuje mj. s množstvím procházejícího oleje. V důsledku toho se též požaduje, aby olej měl dobrou termickou stálost, t.j. malý sklon k tvorbě karbonových úsad a pokud možno jednotné frakční složení,t.j. neobsahoval ani velmi lehké ani zbytkové olejové frakce.

K docílení malé spotřeby oleje při dokonalém mazání je nutné, aby měl olej co nejlepší mazací schopnosti. Ty se docilují nejen volbou vhodné viskozity oleje, ale i přídavkem zušlechtujících přísad zvyšujících únosnost mazacího filmu, resp.

I ^zlepšujících protioděrové schopnosti oleje.

S nasávaným vzduchem (plynem) vstupuje do kompresoru i vlhkost. Čím vyšší je teplota nasávaného plynu, tím větší

- 2 251 740 bývá jeho relativní vlhkost. Vlhkost může při větším tlaku kondenzovat v kompresoru a při výstupu z kompresoru v mezichladičích, koncových chladičích, rozvodech a zásobnících stlačeného plynu a vyvolávat korozi. Od oleje se proto požaduje jednak schopnost adsorbovat se na kovových plochách a vytlačit z nich vodu, jednak vytvářet ochranný film na površích proti koroznímu účinku vody. Toho se dociluje přídavkem inhibitoru koroze do oleje.

moderní kvalitní oleje pro mazání vzduchových a plynových kompresorů jsou vyráběny z kvalitních selekčních ropných rafinétů, s výhodou cyklanických, které mají malý sklon k tvorbě karbonu. Pro zlepšení termooxidační stálosti jsou i vybavovány přísadami. Podle sklonu k tvorbě karbonu za vysokých teplot jsou tyto oleje rozdělovány i v mezinárodních klasifikacích, např. v klasifikaci ISO 6521, které obsahují i limitní hodnoty jejich jakostních parametrů. Avšak žádná z těchto klasifikací nezdůrazňuje požadavek na vyšší protioděrovou (mazací) schopnost kompresorových olejů. Zjistili jsme však, že při záměrném zvýšení mazací schopnosti kompresorového oleje, např. kombinací dialkylditiofosfátů zinečnatých s různými alkyly, lze snížit dávkování oleje do pístového kompresoru*a tím i jeho spotřebu. Kromě toho se tím docílí i zmenšení tvorby karbonu na výtlaku, t.j. na výtlačném ventilu a ve výtlačném potrubí, což se příznivě projeví v prodloužení správné funkce výtlačného ventilu a ve snížení nebezpečí výbuchu a požáru ve výtlačném potrubí vzduchových pístových komprésorů. U mazaných šroubových kompresorů se lepší mazací schopností oleje docílí prodloužení životnosti šroubových rotorů.

Po stránce termooxidační stálosti jsou vysokotlaké hydrogenáty ropných olejových, destilátů, zejména ty, které byly zbaveny redestilací lehkých podílů, lepší než selekční rafináty, zejména cyklanické. Navíc mají podstatně větší viskozitní indexy Jejich termooxidační stálost lze výrazně zvýšit použitím kombinace antioxidantů typu rozkladačů peroxidů, s výhodou dialkylditiofosfátů zinečnatých, a antioxidantů typu lapačů radikálů

- 3 251 740 s výhodou alkylfenolů a zejména tepelně stálejších alkylbisfenolů. Na této bázi vyrobené a uvedeným způsobem zušlechtěné kompresorové oleje mají lepší termooxidační stálost než dnes běžně vyráběné kompresorové oleje, a menší sklon k tvorbě karbonu. Mohou být proto používány delší dobu. U šroubových kompresorů je důležitým přínosem to, že zmenšením tvorby termooxidačních zplodin se zpomaluje zanášení odlučovačů oleje a prodlužuje jejich provozuschopnost.

Podstatou vynálezu je složení olejů pro vzduchové a plynové kompresory se zlepšenou mazivostí, viskozitních tříd ISO VG 32, 46, 68, 100 a 150, vyhovující třídám ISO-L-DAA a ISO-L-DAB pro pístové kompresory, resp. ISO-L-DAG a ISO-L-DAH pro šroubové kompresory podle výkonové klasifikace ISO 6521, vyznačené tím, že se skládají z vysokotlakých hydrogenétů jako základových olejů, získaných hydrokrakováním vakuových destilátů sovětské ropovodní ropy při tlacích 15 až 25 MPa, teplotách 370 až 42O°C, objemových rychlostech 0,2 až 0,8 m^/m^ na katalyzátoru složeném z 5 až 12% hmot. kysličníku nikelnatého a 25 až 35% hmot. kysličníku wolframového nebo z 5 až 12% hmot. kysličníku nikelnatého a 15 až 25/& hmot. kysličníku molybdenového na alumosilikátu s obsahem 5 až 15% hmot. kysličníku křemičitého, s výhodou z těch vysokotlakých hydrogenétů, které byly po stabilizaci zbaveny redestilací 10 až 30% hmot. lehkých podílů, z 0,3 až 1,0% hmot. dialkylditiofosfátu zinečnatého s alkyly až C_g, z 0,1 až 0,5% hmot. dialkylditiofosfátu zinečnatého s alkyly až C^, z 0,1 až 0,5% hmot. alkylfenolů, s výhodou 2,6 diterc.buty1-4-metylfenolu, nebo tepelně stálejšího alkylbisfenolu, s výhodou 2,2^,-metylén-bis-(2-metyl-6-terc. butylfenůlu) nebo 4,4’-metylén-bis-(2-metyl-6’-terc .butylfenolu), i z 0,1 až 1,0% hmot. ropného nebo syntetického alkylarylsulfonátu vápenatého nebo barnatého nebo hořečnatého s TBN 5 až 300 mgKOH/g ve formě olejového koncentrátu s obsahem 30 až 49% hmot.

aktivní látky, a z 0,0005· až 0,01% hmot. polysiloxanu, s výho/ dou polymetylsiloxanu nebo polyvinylsiloxanu , příp. i z 0,5 až 5,0% hmot. detergentu-disperzantu, kterým může být 40 až

- 4 251 740

60% olejový koncentrát alkylfenolátu nebo alkylfenolsulfidu vápenatého nebo horečnatého s alkyly až Ο^θ a s TBN 140 až 260 mgKOH/g nebo alkylsalicylátu vápenatého nebo horečnatého s alkyly Οθ až a a TBN 120 až 180 mgKOH/g nebo směs obou, v níž činí alkylsalicylát 10 až 90% podíl nebo směs uvedených popelných detergentů s bezpopelným disperzantem, typicky sukcinimidem nebo Mannichovým produktem, v níž Činí podíl bezpopelného disperzantu 10 až 60%, a příp. i z 0,1 až 1,0% hmot. depresantu typu polymetakrylátu a/ nebo alkylnaftalénu.

Příklad 1.

Byl připraven olej se zlepšenou mazací schopností pro mazání vzduchových a plynových kompresorů, který měl následující složení:

98,799% hmot. základového oleje, kterým byl vysokotlaký hydrogenét s viskozitou 10,7 min /s při 100°C a s VI 92, získaný hydrokrakováním těžkého vakuového destilátu ze sovětské ropovodní ropy,

0,45% hmot. dialkylditiofosfátu zinečnatého s i-alkyly a Οθ (Multadit OB/,

0,30% hmot. dialkylditiofosfátu zinečnatého s n-alkyly a Οθ (Oloa 267),

0,30% hmot. 4,4’-metylén-bis-(2-metyl-6-terc.butylfenolu),

0,15% hmot. syntetického alkylarylsulfonétu bamatého (Nasul BSN) 0,001% hmot. silikonového oleje (Lukooil Ii/iS 200).

Připravený olej měl tyto jakostní parametry:

O Λ kinematické viskozita (mm /s) při 40°C	97,50 10,68 91
viskozitní index	100°C -
bod tuhnutí, °C		-10
bod vzplanutí (o.k.),	°c	223
anilinový bod, °C		113
odparnost (Noack), %	hmot.	7,7
popel, % hmot.		0,25
CGT, % hmot.		0,28

- 5 251 740

deemulgační charakteristika	19-8-53 /10»/ 37-38-5 /30»/ 40-38-2 /60»/
pěnivost/stálost pěny:
při 24°C	0/0
93°C	70/0
24°C po 93°C	0/0
korozivnost na měď /3 h při 100°C/	la
oxidační zkouška podle ČSN 65 6235 i
CCT po zkoušce, % hmot.	O',73
vzrůst CCT po zkoušce, % hmot.	0,45

zkouška tepelné stálosti /PNEUROP-test/:

CCT po zkoušce, % hmot. 1,92 vzrůst CCT po zkoušce, % hmot. 1,64

Vickers-test:

hmotnostní úbytek statoru, mg 25 hmotnostní úbytek lamel, mg 3

Podle viskozity při 40°C jde o olej viskozitní třídy ISO VG 100. Podle výsledku Pneurop-testu i jiných zkoušek splňuje olej podmínku pro zařazení do výkonové třídy ISO-L-DAB. Podle výsledku Vickers-testu mó olej vynikající mazací (protioděrové) schopnosti.

Při 150hodinové provozní zkoušce ve dvoustupňovém pístovém vzduchovém kompresoru ČKD 3 DSK 350 prokázal olej velmi dobré mazací schopnosti, které umožnily snížit dávkované množství oleje pod 100 g/h proti více než 300 g/h s běžným kompresorovým olejem.

Takový olej je možno použít i jako hydraulický olej ISO VG 100, výkonové třídy ISO-L-HM pro náplně hydrostatických systémů.

Příklad 2.

Byl připraven olej se zlepšenou mazací schopností pro mazá ní vzduchových a plynových kompresorů, který měl následující složení:

- 6 251 740

96. J9 % hmot. základového oleje jako v příkladu 1,

0,45 % hmot. dialkylditiofosfátu zinečnatého β i-alkyly a Οθ /Multadit OB/,

0,30 % hmot. dialkylditiofosfátu zinečnatého a n-alkyly a C&

/Oloa 267/,

0,30 io hmot. 2,6-diterc.butyl-4-metylfenolu /Antioxidant K 4/, 0,15 9 hmot. syntetického alkylarylsulfonátu barnatého /Nasul BSN/,

0,001 % hmot. silikonového oleje /Lukooil MS 200/,

1,20 % hmot. alkylfenolsulfidu vápenatého s TBN 250 mg KOH/g ' /Oloa 219/,

0,80 % hmot. bissukcinimidu /Oloa 33730/.

Připravený olej měl tyto jakostní parametry:

o kinem.viskozita /mmvs/ při 40°G . 98,1

100°C 10,75 viskozitní index 92 bod vzplanutí /o.k./, °C 221 bod tuhnutí, °C -11 anilinový bod, °C 110 odparnost/Noack/, % hmot. 8,1 popel, % hmot. 0,6

CCT, & hmot. 0,67 deemulgační charakteristika 15-8-57 /10’/

31-36-13 /30’/ 35-40-5 /60’/ pěnivost/stálost pěny:

při 24°C 0/0

93°C , 85/0

24°C po 93°C 0/0 korozivnost na měá /3 h při 100°C/ la oxidační zkouška podle ČSN 65 6235:

CCT po zkoušce, io hmot. 1,10 vzrůst CCT po zkoušce, hmot. 0,43 zkouška tepelné stálosti /Pneurop-test/:

CCT po zkoušce, io hmot. 2,07 vzrůst CCT po zkoušce, io hmot. 1,40

Vickers-test:

hmotnostní úbytek statoru, mg 31 hmotnostní úbytek lamel, mg 5

- 7 251 740

Podle viskozity při 40°C jde o olej viskozitní třídy ISO VG 100. Podle výsledku £neurop-testu i jiných zkoušek splňuje olej podmínku pro zařazení do výkonové třídy ISO-L-DAB. Podle výsledku Vickers-testu mó olej vynikající mazací /protioděrové/ schopnosti.

- 8 PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

251 740

1. Oleje pro vzduchové a plynové kompresory se zlepšenou mazivostí, viskozitních tříd ISO VG 32, 46, 68, 100 a 150, vyhovující výkonovým třídám ISO-L-DAA a 1S0-L-DAB pro pístové kompresory, resp. ISO-L-DAG a ISO-L-DAH pro šroubové kompresory podle výkonové klasifikace ISO 6521 a použitelné i jako hydraulické oleje výkonové třídy ISO-L-HM, vyznačené tím, že se skládají z vysokotlakých hydrogenátů jako základových olejů, získaných hydrokrakovéním vakuových destilátů sovětské ropovodní ropy při tlacích 15 až 25 MPa, teplotách 370 až 42O°C, objemových rychlostech 0,2 až 0,8 m^/m^ na katalyzátoru složeném z 5 až 12# hmot. kysličníku nikelnatého a 25 až 35# hmot. kysličníku wolframového nebo z 5 až 12# hmot. kysličníku nikelnatého a 15 až 25# hmot. kysličníku molybdenového na alumosilikétu s obsahem 5 až 15# hmot. kysličníku křemičitého, s výhodou z těch vysokotlakých hydrogenátů, které byly zbaveny redestilací 10 až 30# hmot. lehkých podílů, z 0,3 až 1,0# hmot., dialkylditiofosfátu zinečnatého s alkyly až ϋθ, z 0,1 až 0,5# hmot. dialkylditiofosfátu zinečnatého s alkyly až Cg, z 0,1 až 0,5# hmot. alkylfenolu, s výhodou 2,6-diterc.butyl-4-metylfenolu nebo tepelně stálejšího bisfenolu, s výhodou 2,2’-metylén-bis-(2-metyl-6-terc.butylfenolu)nebo 4,4’-metylén-bis-(2-metyl-6-terc.butylfenolu), z 0,1 až 1,0# hmot. ropného nebo syntetického alkylarylsulfonátu vápenatého nebo barnatého nebo hořečnatého s TBN 5 až 300 mg KOH/g ve formě olejového koncentrátu s obsahem 30 až 40# hmot. aktivní látky, z 0,0005 až 0,01# hmot. polysiloxanu, jako např. polymetylsiloxanu nebo polyvinylsiloxanu a příp. i z 0,1 až 1,0# hmot. depresantu typu

- 9 polymetakrylátu a/nebo alkylnaftalénu. ^{251 740}
2. Oleje podle bodu 1, vyznačené tím, že obsahují navíc

0,5 až 5,0% hmot. detergentu-disperzantu, kterým může být 40 až 60% olejový koncentrát alkylfenolátu nebo alkylfenolsulfidu vápenatého nebo hořečnatého s alkyly až a s TBN 140 až 260 mg KOH/g nebo alkylsalicylátu vápenatého nebo hořečnatého s alkyly Cg až C^q s TBN 120 až 180 mg KOH/g nebo směs obou, v níž činí alkylsalicylát 10 až 90% podíl nebo směs uvedených popelných detergentů s bezpopelným disperzantem, typicky sukcinimidem nebo Mannichovým produktem, v níž činí podíl bezpopelného disperzantu 10 až 60%.