автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Повышение эффективности использования смазочных масел в судовых дизелях методом вакуумтермической гомогенизации

Комитет рыбного хозяйства при министерстве сельского хозяйства Российской Федерации

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи УДК 629.124.72

НГУЕН ТХАТЬ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ В СУДОВЫХ ДИЗЕЛЯХ МЕТОДОМ ВАКЛМТЕР»ИЕСКОЙ ГОМОГЕНИЗАЦИЙ

Специальность 05.08.05

"Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)"

АВТОРЗо^РЛ? д^:ссор^'а15ш на соискание ученой степени

"гпдпдата то хккчесг":-: ноу к

Калининград - 199.2

Работа выполнена на кафедре "Судовые энергетические установка Калининградского технического института рыбной промышленности и хозяйства.

Научный руководитель - доктор технических наук Циулин В.А. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, Половинкин В.Н. кандидат технических наук, доцент Судаков Ю.Т.

Ведущая организация Калининградское производственное объединение рыбной промышленности.

Защита диссертации состоится "<27 " 1993 г.

в -¿5".00 час, в аудитории й -2,095" на заседании Специализированного Совета K064.34.0I при Калининградском техническом институте рыбной промышленности и хозяйства.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке института.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим присылать по адресу: 236000, Калининград обл., Советский проспект I, КЗИРПХ. Ученому секретарю Специализированного Совета К.064.34.01.

Автореферат разослан "_"_ 193 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат технических наук, уь

доцент 1у-/ ? Пухов В.В.

£

ОБЩАЯ ХЛРЖТШЖГИКА РАБОТ

Актуальность работы. Повышение эффективности использования смазочных масел является одной из важнейших проблем в различных отраслях народного хозяйства. Для судовых дизелей в настоящее время общие затраты на смазочные масла составляют около 10 % стоимости производимой мощности. В том числе, расход на замену отработанного масла колеблется от 10 до 40 % его общего расхода.

Надежность, долговечность и экономичность дизелей во многом зависят от качества эксплуатационных свойств применяемых моторных масел. Эти качества, как известно, претерпевают изменения в процессе транспортировки, хранения я использования. Вследствие этого, как у работающих, так и у свежих масел снижается качество. Сто влечет за собой повышение скорости изнашивания основных деталей двигателе::, возрастание иагарс-лакообразований, уменьшение срс-'?. сту-бг лаеел. ГГе.тдергаггг-з качества работагщпх с:.*азочнь:х :,:асел реализуется средства?ж очтсткп, такак фильтры, секаре тори, цэктрю'угп, представляют.:::, в определенном «желе, систему контролируемых управляющих воздействий на процессы старения пасла в смазочн™ с:: стелах агрегатов судовых энергетических усталого;:.

Опыт эксплуатации судовых дизелей свидетельствует о том, что более че." в 20 случаев производятся замены которннх насел из-за поступления в них топлива и воды. Однако су;гсс?Еух:л:е систем.: обработки смазочпкх масел не способны удалять из них легкие топливные фракции и воду.

Указанные обстоятельства определяют необходимость разработки :: псследоранц:' кових методов обработки смазочных масел, позволяющих удалять из них легказ топливные фракгнп и воду, такш образом раск?лркть область управляла возделстви": на процессы старения и состояния работаьаш:: касел.

Цель и задачи работы. Целью исследований является установление возможности расширения области контролируемых управляющих воздействий на процессы старения и состояние работающих масел в смазочных системах агрегатов СЭУ и, прежде всего, в экстремальных условиях их обводнения или разкижения топливом на основе решения следующих основных задач:

1. Разработка цринвдпиально нового метода обработки смазочных масел, сочетающего в себе способность удаления воды и легких фракций нефтепродуктов с гомогенизацией (вакуумтермическая гомогенизация смазочных масел).

2. Разработка принципиального конструктивного решения установки, основанного на предложенном методе обработки смазочных масел.

3. Стендовые испытания установки и анализ возможности выбранного метода обработки смазочных масел.

4. Оценка и анализ изменения эксплуатационных показателей смазочных масел в результате их обработки на стендовой установке.

5. Анализ возможностей и принципиальная разработка решений практического применения результатов исследований предложенного метода обработки смазочных масел.

Метод исследования. В основу диссертационной работы заложен метод экспериментальных исследований. При объяснении явлений, протекающих в вакуум-термической установке, использовались основные положения теории гомогенизации, движения двухфазных сред, выпаривания водонефтяных эмульсий в вакууме. При обработке результатов испытаний использовался аппарат математической статистики .

Научная новизна исследовании заключается в следующем:

1. Разработан новый метод обработки смазочных масел: вакуум-термическая гомогенизация (ВТГ).

2. На основе химмотологических исследований цредставлены возможности обработки смазочных масел в вакуумтермических гомогенизаторах, приведены данные об удалении легких фракций тошшв и воды, изменения гранулометрического ряда размеров частиц загрязнений, противоизносных и нагаро-лакообразующих свойств

.смазочных масел.

Практическая ценность •работы. Приведенные в диссертации экспериментальные и теоретические исследования нового метода обработки смазочных масел BIT могут найти применение в системах смазки различных энергетических установок с целью поддержания качественных показателей масел в заданных пределах, в установках для регенерации смазочных масел с целью удаления воды и легких фракций нефтепродуктов.

Реализайш результатов работы'. Полученные в диссертации результаты исследования метода BIT использованы в энергетической установке траулера "Плунге" (Калининград), в цехе регенерации масел нефтебазы МНПК (Литва), на нефтебазе KMHI (Кали-ниград).

Публикации. Основное содержание работы изложено в статье и отчете по НИР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Содержанке диссертации изложено на -/58 страницах машинописного текста, 37 рисунках i: 16 таблицах и одном приложении.

Во вгет'.етдгп обоснована актуальность рсбсгч, с^оргл.ровонн yi/rz г а а; "ч; : согодопания.

В первой главе дан анализ старения шторных масел в судовых дизелях, в частности, "a япптг, Калг!::з?-~.дского улясадо-"нт г"оно" ггронтьтч.'лежсотк . а "анто анално :1",гу случаев замены масел из-за смешения пх с водой и топливо?.?.

В процессо старения моторных масел ?ло:;:;-:о выделить рад направлений: окисление, загрязнение, коллоидное старение, срабатывание присадок, тершокислительная деструкция и изменение вязкости. Их результаты в основном характеризуются изменением концентрации механических примесей и присадок (щелочного числа). Частицы мохавкчеекпх црпкосой представляет сложные структурные образования на основе минеральных частиц и оргашиеских образовании. Выполнен грануяомотричоский анализ размеров частпц загрязнений масла' МЗОБп, пробы которого отобраны из системы смазки дизоля G4I2/I4. Гсмерегс-т производилась па аналитическом (Т-оррогрой-о 'Китапг " Foksboro » (с;;;;.). обтй..?;«) тю-

зультатов измерений гранулометрического ряда размеров частиц показывает, что распределение размеров подчиняется закону Вейбулла и характеризуется следующими параметрами: математическое ожидание размеров 'частиц - до 12,7 мкм; среднее квад-ратическое отклонение размеров частиц - до 14,6 мкм; параметр распределения 0,59 - 0,84.

Необходимо отметить, что как показали исследования В.В.Овсянникова,, гранулометрический ряд частиц примесей нерас воримых в бензине .более узок, математическое ожидание размере частиц 0,35 - 1 ,i мкм; среднее квадратическое отклонение размеров 0 , 20 - 0,55 мкм.

Оценивая возможные сроки службы циркуляционных масел, контролируют изменение их эксплуатационных свойств. При этом на практике определяют ряд показателей: щелочность, загрязнение механическими примесями, вязкость и температуру вспышки, содержание воды, сопоставляя их текущие значения с браковочными. Анализ браковочных данных при замене циркуляционных ма сел ряда дизелей приведен в табл.1. Из него следует, что сни-кение вязкости (температуры вспышки) наблюдается чаще всего -около 16%, обводнение масла - около 6%, загрязнение масла механическими примесями - 2,3$. Поэтому современные методы обрг ботки моторных шеея при эксплуатации дизелей дож-сны обеспечь вать не только их очистку от механических примесей, но п уда; нке воды и легких фракций нефтепродуктов.

Вторая глава посвящена разбору ноеого метода обработки смазочных масел - вакуут,-термической гомогенизации.

При Еакуумтермпческой гомогенпзаццк смазочных масел ш£€ ляется две фазы процесса: гомогенизация и выпарывание водь: к легких сТгракщ1й нефтепродуктов в вакууме.

Первая фаза процесса - гомогенизация смазочного масла, i результате которой разрушаются коллоидные структуры, диспери руются механические примеси органического происхокдения, вкль чения воды. Гомогенизация смазочного масла реализуется в процессе его распиливания в вакуумной камере, что облегчает реализацию второй фазы.

Вторая фаза процесса - выпаривание логкокипящих фракций воды, топлпвных составляющих, некоторых органических кислот. Качество выпаривания из смазочных шеел воды и легких фракцп] нефтепродуктов зависит от температуры факела и давления и ва 6

Таблица I

Наблюдения прел ^ошш продольного значения контролируемых показате моторхт,: мосол

Показатель моторного ( 1 масла | .О.ЮЧНОО !.а:оло 1, , ! ¡.механические ) ! 1 ( прылеси ; Содержание воды I Температура } вспышки | Вязкость 1

Частоте наблюдений псе2пше",'"с продольного значения искателя, % 0 2,3 5,7 12,5 15,9

Предельное значение показателя, зафиксированное при смене масла 6,21 105°С - 73$

Типы дивелец, по которым проводились наблюдения 8ДР4;з/б1 6ПВД48У, 8НВД-2АУ, 8НВД36, 03ЛН22, 8ТД48, 6ДКРН52/70, 6425/34, 6ЧН25/34, 12РС-400, 16ЧНСП14/16

куумной камере. При повышении температуры факела и снижении давления в вакуумной камере процесс выпаривания воды и легких фракций нефтепродуктов интенсифицируется. Для исключения возможного термического крекинга . масел температура его подогрева не должна превыша ть 220 -•250°С.

Принципиальная схема вакуумтершческой гомогенизации смазочных масел представлена на рис.1.

Анализируя схему (рис.1) можно отметить, что отношение содержания воды- и легких фракций нефтепродуктов -Я*.

в смазочном масле до 11°после обработки ( С^ и Сф - содержание воды'и легких фракций нефтепродуктов после обработки, о и Сф0 - соответственно, до обработки)_, зависит от качества его распиливания в вакуумной камере (дисперсности капелек в факеле у^ ), величины давления в вакуумной камере I температуры факела Тф (или перепада температур факела и кипения еоды: ДТК - Тф- Ткип ), кратности обработки масла в аппарате П

На практике оценка содержания легких фракций нефтепродукт в смазочном масле затруднена. Поэтому косвенно их содержание можно оценить по значению величины температуры вспышки масла. Тогда, соотношение ^ можно выразить изменением температуры вспышки (где Тв к Т6о - температура вспышки иасла после к до обработки масла, соответственно).

При обработке моторных щелочных масел в вакуумной камере следует охзщатъ определенного повышения палочного числа. Это мокко объяснить выпариванием из масла нкзкоглолекулярных неор-гаштеесха'^с и органических каслот, имеющих низкие температуру -ю.понхл, и води, а. тлкг.о из-за уменьшенил дисперсности агломерированных и адсорбированных присадок на поверхности механических цршесеи. Поэтому, можно принять, что отношение (где В и В0 - щелочное число масла после и до обработки, соответственно) зависит от ДТк I давления Рв , дисперсности частиц в факеле > агрегатной устойчивости Ца и кратности обработки Л»

Дисперсность частиц в факеле у^ и агрегатная устои чпвостъ г\тксят от температуры Iгасла перед входом в

го;лого;1л:л:о: ^ Тп , давления Рг к кратности обработает 8

Схема вакуумтермической гомогенизирующей обработки масла

П - подогреватель масла; В - силовое воздействие; Т - теплоэнергетическое

воздействие; ПС - паросепаратор; ВТГ - вакуумтермическая гомогенизирующая камера

Рис. I

На основе этого анализа мокно описать параметры масла после вакуумтермической гомогенизации в виде следующих уравнений.

где ЛТАф = • температура кипения легких фракций.

Система уравнений ( I ) позволяет оценить влияние ряда технологических параметров на качество процесса вакуумтермической обработки смазочных масел.

Принципиальная схема вакуумтермической гомогенизирующей установки приведена на рис.2, характеристика ее в табл.2. " " В третьей главе приведена методика п результаты экспериментальны;: хяымотологпческпх исследований по определению качественных изменений показателей смазочных масел в результате обработка BIT.

Прпрщлггалыге.т сг.еиа мсгодакп проведения ню.:мотолсгичес-клх ьсследолпнкй грппедепа -не рпс.З. Результате! нспнтаннй евоисс масел (без обработки BIT) кспользовалпсь как эталонные. Па катеом репш проводилось не менее, чом по 3 цикла испытаний. По итогам испытаний оценивались измерения следующие показатели омсоочк1':: гяоэя при обработке их л вакуумтермлчоском гомогенизаторе: зодо V. легких фракций нефтепродуктов; щелочного (кислотного) числа; противоизносных свойств; нагаро-ла-кообразующих свойсте; гранулометрического ряда размеров частиц, спектров поглощения. Методы определения показателей смазочных масел приведены в табл.3.

СО

Принципиальная схема вакуумтермической гомогенизирующей установки

I - Еакуумкая камера; 2 - система подогрева камеры; 3 - система подачи обрабатываемого масла; 4 - ультразвуковые гидродинамические форсунки; 5 - система приема очищенного масла; 6 - система вакуумирования камеры и сбора конденсата; 7 - система ввода нидких компонентов в масло.

Рис. 2

Принципиальная схема методики проведения экспериментального исследования1 ; ; ;

1. Анализ физико-химических показателей.

2. Определение износпого свойства па машше трения.

3. Определение нагаро-лакообразувдего свойства.

4. Спектральный анализ.

Рис. 3

Таблица 2

Характеристики стендовой Еакуумтермической гомогенизирующей установки

Наименование параметров

! Значение параметров

1. Объем закуумкамеры

2. Давление в вакуумкамере

3. Температура воды в греющей рубашке камеры

4. Давление масла перед входом в гомогенизатор

5. Температура подогрева масла перед гомогениза тором

6. Расход масла через гомогенизатор

0,35 м3 0,01 МПа

100 °С

1,6-1,8 МПа 170°С

0,15-0,20 м3/ч

Таблица 3

Методы определения показателе":

сглаз очных глас о л

лония

Содзтл-

2. Содержание легких фракций (качественно)

3. Щелочность,

диспергирующая способность

1. Температура вспышки в закрыто?* тигле, определяемая по СТ СЭВ 1495-79

2. Вязкость кинематическая, определяемая по СТ СЭВ 1494-79 с использованием вискозиметра ВПЖ-4'

ГОСТ 11362-76 "Метод определения числа нейтрализации потенццометрпческим титрованием"

Контролируется нанесенном масляного чятпа на фильтровальную бушгу с пос-лодУ'^ои ого оценкой по методике ХЗИЗСМФ

б

Продолжение табл.3

_I_

5. Механические примеси

6. Гранулометрический- дисперсный состав частиц

7. Нагаро-лакообра-зувдие свойства

8. Противоизносные свойства

9. Хишческий состав

ГОСТ 10577-78 "Метод определения содержания механических примесей" Феррограф " Foksbofo"

Лабораторная установи, моделирующая температурный уровень и газовое воздейсч вие на поверхность окисления масла, по а.с. В 940024

Машина трения СМЦ-2 (пара трения "диск по диску")

Инфракрасный спектограф 75 У Я

В процессе исследований использовались следующие смазочные масла:

1. Ы20Бп - отработавшее в дизеле 420 ч ;

2. Г.120Бо0 - отработавшее в дизеле 280 п 380 ч ;

о. ГлЮГ.:ДС - отрзботевкээ в дизеле 1452 ч, обводкенпое ;

4. 1Л6Е6С - сбЕОДнеш-юе, неработавшее ;

5. Т-30 - обводнениое , неработаЕшее ; 5. Т-57 - обводненное, поработавшее .

Удаление водг и легких гаатс^н несотетгосдуктов из смазочных масел. В экспериментах но удаленно воды и легких сорак-нефтепродуктов использовались сво;ше г: отбргботйЕПло каст. Результаты удаления води приведены в табл.4. Оштн показали, что наиболее трудно обеспечить удаление воды при малых ее концентрациях ( 0,06 - 0,15/5 ). Это объясняется трудностью испарения малого количества вода,, находящейся в каплях масла в виде тонкодиспертарованных глобул, за время движения капли е факеле, до соприкосновения со стенкотш камеры, где образуется слон масла, и процесс испарения практически прекращается. Качественно и полностью удаляется вода из масла пни начальном ее содержании сито Ь, 'Х>;..

Таблица 4

Изменение содержания воды в масле после обработки

методом вакуумтермической гомогенизации

Масло Содержание воды ( % массы )

| до обработки ; после обработки

1.116Е60 1,0 0,04

1,6 0,07

зд 0,09

НЮГоЦС 1,0 0

1,6 0,03

2,7 0,04

4,0 0,14

Т-30 3,6 0

4,6 0,013

4,6 и

4,6 0,007

4.7 Г. С ' - 5 ' 0,012

,; Б1'п 7 1 5 -

л;лгоохеллео

3 0

. Х-->.. _ Т и,-1.

с АраОО'гавиее •о о о 0 с

1.110Го1ДС х,б 1 и

Погрешность =. О,г % При вероятности Р=0,Ь5

Повышеш-1е вязкости и температуры вспышки пасла за счет удаления из него легких фракций наблюдалось во всех опытах (табл.5). Наиболее заметно изменение вязкости и температуры вспышки у работавших масел (удалятся логине топливные фракции) .

Таблица 5

Изменение вязкости и температуры вспышки масла при удалении из него воды и легких фракций нефтепродуктов

Масла

--—

Вязкость, мм /с

¡Температура вспышки,°С

"'температу-! до обра-¡после !до обра-!ра опреде-.'ботки !обработ-!ботки ! ления !ВТГ ! ВТГ !ВТГ

1 ! f I

после обработки ВТГ

МТОГ-рЦС 100 8,95 9,55 150 178

т-зо. 100 6,85 7,0 150 168

Т-57 50 52,50 55т59 - -

М20Бп 100 15,9 19,0 135 170

Погрешность ±0,35% от Значения + 4

Изменение щелочного (кислотного числа).

Вакуумтермическая обработка смазочных масел сопровождается изменением щелочного и кислотного числа. Так при обработке масла ШОГоДС, отработавшего в дизеле 1452 часа, его кислотное

число уменьшилось с 2,55 до I, 7 мгКОН/г, а .щелочное возрасло с 3,3 до 6,9 глгКОИ/г. Уменьшение кислотного чпсла мо;:сет быть объяснено испарением легкокипящк органических кислот при процессе ВТГ. Увеличение щелочного числа - днспоргироваппеи крупных глобул механических примесей с сорбировавшимися на них присадками, крупных кан-зль присадок, уменьшением уровня сорбирования -прлсадок на поверхности мехашхчосккх цршесеЛ в результате гидродинамического воздействия в кавнтагоро. Следовательно, по существу, ВТГ усиливает активизацию присадок, но не определяет общего повышения их количества.

Изменение химического состава.масел.

В процессе гомогенизации разрушаются высокомолекулярные соединения полимеризации и окисления углеводородных

соединений, '¿то i.;o::aio объяснить процессом "шкрокреишга". Существо отого процесса заключается в том, что в микрозонах • пбяпзи cnxJiomjEssrcareoi: капптацношшх цолосто:! происходит про-Н-5СО -гогс•rnocD^vo роз£~члс!п MOLOicyj; углеводородов, vaic кат:.

1С

давление и температура здесь превосходит величины аналогичных параметров процесса, крекинга при нефтепереработке. В результате этого происходит разрыв связей высокомелекулярных углеводородов и не изменяются их химические группы. Результаты эксперимента на свежих и отработанных маслах МШВ^Ф, прошедших обработку ВТГ, показали, что для свекего масла его спектр не изменился, а для отработанного масла концентрация продуктов окисления уменьшилась, что соответственно определило увеличение интенсивности их пропускания в диапазонах 1500 - 2000 см~^, 3200 - 3400 см--1-. Эти результаты являются дополнительным подтверждением и, в определенной мере, объяснением уменьшения кислот ного числа работавших масел после их гомогенизации.

Анализ спектров поглощения свежего, работавшего масла до

и после гомогенизации свидетельствует о том, что характерные

полосы частот поглощения во всем диапазоне спектра от 500 до

4000 см--®- пнденткчнн. Это позволяет сделать вывод о том, что

Заметного

обработка масел методом ВТГ ко оксгивоэг/влшзпш на

их хитсическп'. состав и хп:.и:чес1';':: структуру базы ;,;асе~.

--.--.'1 ,-, . ...... ¡~ок вЬеГо » . '-.-;------■ •• ■- .7-

;от о том, что гомогетшзадил о:'-с-'г:воет существенное влияние па

1.120ЕП (параметры приведен:: на рис.4) число чаоли:; размером до

I нкг увеличилось с 51Р (для проб:.: .»? I) и 2-Т (для пробы 2) до 7С%. После гомогенизашп: стм-гтаге ттатитне по дну* ттллян: размер частиц сЬ = 1,71 среднее квадратичное отклонение

б* - 3,60 ыкм.

Данные рис.4 показнпают, что при еонронешш закона распределения размеров частиц (распределение Вепиулла) в процессе гомогенизации происходит сдвиг распределенгр" в сторону меньших значении с/ . При ото-.; рненънаотся нолнчина лартотто форг п

Результаты гранулометрических исследований механических примесей в масле М20БП до и после обработки ВТГ

0,1Г-

Х,И проба после гомогениал и,ч и

до гомогениЗАЦМи

проба X е/,мкм

б^.мкм в, ^

1 0,59

Л. -/2,7

14, в1

после гомогенизл ции х,д VI З^о 0,52

г средние да/с/&/в

ПО Ъёу^] Л/ЭоЛсМ

Рис

В результате дробления крупных структур органического происхождения долкны улучшаться диспергирующие и стабилизирующие свойства моторных масел. Испытания трех типов работавшие ранее масел, которые подвергались отработке ВТТ, методом капельной пробы на фильтровальную бут,тагу, показывают значимое улучшение диспергирующе-стабилизирующих свойств масел.

Изменение нагаюо-лакообвазующих характеристик масел.

Результаты оценки нагаро-лакообразующих свойств ряда масел приведены на рис.5.

Оценка нагаро-лакообразующих свойств турбинного масла Т-57 производилась для диапазона температур 140 - 220°С, определяющих максимально-возможные температурные уровни его работы. В этом температурном диапазоне у масла, прошедшего ва-куумтермическую обработку .уровень нагаро-лакоотложений на образце уменьшился в среднем на 26,7$.

Оценка нагаро-лакообразующих свойств моторных масел М20Бп л :.!20В9Ф выполнялась для температурного уровня 200 - 28С°С. Представлены три группе испытаний: свекое пасло, отработанное :\-.с~о до и после обработлл в ?;ГГ. Рзсуя:/т.?:г гоказпваю"?, что у лгуаболалл'л: масел ,:.;20Вп и лролпгллл лоло^охлоахим,

"""ннмлхлео л наглхо-даноотлохолиП л лсом темпера мурлом ,л::а-л'зоне лепнханнл существенно лонллл, нон .у . аелл л *< лннлголи-О'нллм Обработнл ЗРТ "т-'-лзл^.-ол о л-:- л--'- ^ол1 -н^о хила на ла лсс-

сбъяснить тем, что в маслах без присадки продукты уплотнения,

онеонололлморхаенлпнно лр?ду:лл лвл. и ¡неся млл " - " елллн-

образования

онислония масел больше, чем у масел с присадками. Разрушение олхх предуютов приводи? к более заметному слххенхх. хилехенв-лому образованию нагаро-лаг.оотлокенхх, чем у масел с присадка-

Нзменетте антппзпоеннх свойств смазочных масол.

При проведении экепдуатшшошшх испытаний мотонтпгх пасел, обрабатываемых гомогенизатором рядом исследователей, зафиксировано улучшение их аптпизиоспнх свойств. Однако, при гот.то-леиипацни масел разруплютсл Фгсокогтолекулярпме органические образования, что уменьпает липкость и шслушг.с'гооть масол п нонет определить ухудшение пл ахтнизнооплл гпоГсч'п.

Зависимость скорости образования нагара и лака масел от температуры поверхности

и мг

н'Шс

25 24 <»

10

-г,о

% М20В2<р

• > /м //г 'к /

У 'ьу

гоо гго £40 гво ¿во Ь/с

1.(х) сбем/сее ; 2 . (•) отработанное . З.(л) после ВТ Г

Рис.!

2а

Износные испытания смазочных масел на машине трения подтверждают неоднозначность ожидаемых результатов. Испытания свежих масел Т-57 и ыгШдФ показывают, что при обработке ВТГ средняя скорость изнашивания образцов трения увеличилась до 9,5$ (рис.6 а,б). При умеренной концентрации механических примесей ( 0,97% ) изменение скорости изнашивания практически не. ..... наблюдается (рис.6 в).

Эксплуатационные испытания (результаты предоставлены В.Б..Лянной ) масла МЕЯ^, прошедшего ■ акустическую обработку, длительностью около I часа в дизелях 6412/14 и 248,5/11 показывают, что изменение скорости изнашивания цилиндровых втулок при гомогенизации масла во многом зависят от исходной степени загрязненности. Возрастание скорости изнашивания втулок наблюдалось при работе дизелей на свежих маслах и при незначительной концентрации механических примесей. При возрастании загрязненности масел свыше ( 0,8 - 0,9 )% скорости изнашивания втулок значительно уменьшились. Поэтому при умеренной загрязненности насел механическими примесями ( 0,3 - 0,8 )% гомогенизация моторного масла не приводе! к изменение ого ан-тянаноенкх иараяторчотчк.

"ак нонааа.чн результат:-: исследований антнненоскяо свойства масел розно унуняяяоя при нх обводнении. Так увеличение содержания вояк в "■ейатавмем масле от 0 да 2р, 3',1 приводит и увеличения екеяссае;! :;ака1аивап::я образцов на 15,С,., 23,9/' и 30,12% соответственно. Обработка масла на ВТГ восстанавливает ого ояеяя; яяяяоняко свойства (рно.З я,я,а).

Результат;.: „оояе^ованяИ обработка В'^Г на

их антипзносние свойства , оцениваемые по износу пар трения, позволяют сделать следующие выводя:

- удаление легких фракция п воды восстанавливает эксплуатационные показатели работающих смазочных масел и способствуют повышению их аптиизноспых свойств;

- гомогенна ^яя'я работавших масел с незначирольганг содержанием механических пршесей и отсутствием вода практически не изменяет нх анг'Инзпосннх свойств;

- гологоннвя-^я свсяяс масол приводит к ухудшении их антппзпосных сеолств.

Результаты износных испытаний масел на машине трения СМЦ-2

16 \ и

4,2-Л.й .

й (ми)

I

т

1 I

I

I

»V

а 5 & г Э е

ЕЗ Эо ВТГ СП после ВТГ

Масло До ВТГ ^ После ВТГ

Ц(мм) ! в; (г-) т Ц. (г.: г)! <Э2 (ix,!' !

П б Т-57; свежее ¡'.¡ЗСЗрФ; caes.ee 1,07 1,04 0,12 1,46 : Л7 :,12 С,06 1,23

р Ы2СВ9Ф; отработанное без воды; X = 0,975? 1,13 2,98 1,15 7,90

г Г.Гл.'З^0; отработанное с с сдержанно води 1с;; 1,32 9,32 1,15 0,90

1 ■ -,С;; отрабетонное с содержанием воды $ 1,40 3,89 - Г5 0,90

е М2ОВ2Ф; отработанное с содержанием воды 3% 1,47 14,11 1,15 6,90

Рис. 6

В четвертой главе приведены данные по реализации результатов исследований. Установка BIT выполнена на нефтебазе Калининградского морского рыбного порта (КМРП) и в энергетической установке траулера "Плунге" (Калининград), а также в цехе регенерации масел нефтебазы Мажейкяйского нефтеперерабатывающего комбината (МНПК-Литва).

В энергетической установке траулера "Плунге" ВТГ использован, как альтернативное средство имеющимся сепараторам "Де -Лаваль". ВТГ предназначен, в основном, для байпасного удаления из циркуляционного масла главных и вспомогательных дизелей аварийных концентраций воды и топливных фракций и гомогенизации масла.

На нефтебазе КМРП установка ВТГ использована для удаления воды из свежих масел, аварийно-обводненных при перевозках или в процессе хранения на нефтебазе и судах.

На нефтебазе МНПК аппарат ВТГ использован в качестве компонента линии регенерации индустриальных масел. Аппарат решает наибольшее количество задач: диспергирование органических механических примесей; удаление жидких загрязнений (воды и легких фракций); разделение легких фракций на керосино-газойлевую и бензино-лигроиновую составляющие.

Рассмотрены основные направления использования BIT в условии Вьетнама.

В заключении изложены основные результаты работы к выводы:

I. Показана возможность расширения области контролируемых

управляющих воздействий на процессы старения и состояния работающих масел в смазочных системах агрегатов СЬУ и на базе включения в системы циркуляционной смазки вакуум-термических гомогенизаторов.

Вакуумтермическая гомогенизация является новым видом обработки смазочных масел. Она представляет собой расширение воздействия гомогенизации масел в вакууме. Этот метод имеет достоинства гомогенизации (повышение диспергирующе-стабилизирующих свойств; активизация присадок) и одновременно обеспечивает удаление легких фракций нефтепродуктов и воды из масел. ВТГ смазочных масел может найти применение в системах смазки установок

разного назначения с целью поддержания показателей масел (содер-кания воды, вязкости, температуры спышки, диспергирующе-стабили-зирующих свойств) в заданных пределах, в установках для регенерации смазочных масел с целью удаления воды из легких фракций.

2. Экспериментальные исследования показали, что ВТГ определяет изменение показателей смазочных масел:

- удаление воды и легких фракций нефтепродуктов, что приводит к возрастанию вязкости ( до 10 % ) и температуры вспышки

( до 35°С ) масла. Это позволяет исключить его преждевременные замены при неисправностях в системе топлива и охлаждения;

- активизирует щелочные и моющие присадки, что проявляется увеличением щелочного., числа ( до 3-4 мгКОН/г ) и диспергирушце-с та били з'иру кшдах свойств масел (увеличение показателя ДОС др

2 раз ). Выпаривание легкокипящих органических кислот уменьшает кислотное число;

- разрушение образующихся в процессе старения моторных масел сложных органических образований и коллоидных структур, включающих минеральные частицы, изменяет общий дисперсный состав загрязнений, увеличивая число мелких частиц и образований. При этом средний размер этих частиц и образований уменьшается в 3-6 раз;

- в процессе активизации присадок и разрушения высокомолекулярных соединений заметно уменьшается склонность масел к нага-ро-лакоотложениям ( до 30 % ), наибольший эффект достигается для масел без моющих присадок;

- разрушение коллоидных струтур и органических образований при малых концентрациях механических примесей (менее 0,3 % и для свежих масел) ухудшает антиизносные свойства масел. При умеренном содержании механических примесей (0,3 - 0,8 %) влияние обработки масел ВТГ не приводит к изменению их антиизносных свойств, а при значительном загрязнении (свыше 0,8 %) - антиизносные показатели масла улучшаются;

- восстановление противоизносных свойств масел при удалении воды и легких фракций;

- химический состав масла не изменяется.

3. Предложены основные направления использования вакуум-термической гомогенизации нефтепродуктов в условиях эксплуатации промыслового флота Вьетнама.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Нгуен Тхать, Циулин В.А. Оценка нагаро-лакообразующих и противоизносных свойств моторных масел М20Бп и '¡1203. Научно-технический журнал Ньячангского технического института рыбной промышленности и хозяйства (Вьетнам) й 1-2/1991; ст. 13-16.

2. Нгуен Тхать, Циулин В.А. Вакуумтермическая обработка смазочных масел. Отчет по НИР / Калинингр. техн. институт рыб. пром-сти и хоз-ва. Л ГР 01.91.0043934 инв. № 02910053437. -Калининград, 1991 - 52 с.

УОП КТИРЛХ. Заказ 823. Тираж 80 экз. Объем 6,2 п.л.