Анализ НТД и сравнение физико-химических характеристик рабочих жидкостей гидроприводов на примере турбинных масел Тп-22 и Тп-46

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

По статистике 80% всех поломок гидравлического оборудования вызваны загрязнением системы или попаданием в нее посторонних частиц. Неуправляемое увеличение загрязнений приводит к преждевременному выходу из строя сервоклапанов, прецизионных механизмов, износу насосов и гидроцилиндров. Чтобы обеспечить высокую степень чистоты гидравлического масла оборудование оснащается фильтрующими элементами с тонкостью фильтрации до 3 - 5 мкм. Поддержание чистоты гидравлического масла может продлить срок его службы до 12-16 тыс.ч. Степень чистоты гидравлических масел нормируется классами чистоты. На территории РФ и стран СНГ распространены следующие нормативные документы, определяющие данный показатель:

· ГОСТ 17216-2001.

· ISO 4406:1999.

· NAS 1638.

- ГОСТ 17216-2001. Чистота промышленная. Классы чистоты жидкостей.

Это наиболее распространенный стандарт. Определяет степень загрязненности рабочей жидкости по размеру частиц. Размер частиц оценивается по определенным диапазонам. Каждому диапазону присваивается свое классификационное число, максимальное из которых становится классом чистоты. Расчет количества частиц осуществляется для объема в 100 см3.

- ISO 4406:99. Приводы гидравлические. Жидкости. Метод кодирования степени загрязнения твердыми частицами.

До 1999 уже отмененная версия ISO 4406 предполагала расчет частиц размером 5 и 15 мкм. Начиная с 1999 года в новой версии данного стандарта, учитывается число частиц больше 4, 6 и 14 мкм. Расчет количества частиц осуществляется для объема в 1 см3. При сопоставлении расчетов количества частиц, выполненных по ISO 4406 с ГОСТ 17216 и NAS 1638 необходимо производить сравнения в эквивалентных объемах.

- NAS 1638 (National Aerospace Standard)

Требования к чистоте в авиационных гидравлических системах были разработаны в 1960 году для оценки загрязнений рабочих жидкостей, применяемых в авиационной гидравлике. Предполагает расчет количества частиц в 100 см3 в заданном диапазоне почти таком же, как в ГОСТ 17216, так же максимальное классификационное число становится классом чистоты.

В таблице 1 приведено сравнение классов чистоты стандартов.

Таблица 1. Соответствие классов чистоты стандартов

Несмотря на то, что множество зарубежных предприятий, расположенных на территории РФ, используют стандарт ISO, который устанавливает более высокие требования, большое количество заводов используют также стандарт ГОСТ. Наглядным примером широко используемых марок отечественных масел являются турбинные масла Тп-22 и Тп-46.

Турбинные масла предназначены для смазывания и охлаждения подшипников различных турбоагрегатов. Эти же масла используют в качестве рабочих жидкостей в системах регулирования турбоагрегатов, а также в циркуляционных и гидравлических системах различных промышленных механизмов. Несмотря на различия в условиях применения автомобильные и авиационные бензины характеризуются в основном общими показателями качества, определяющими их физико-химические и эксплуатационные свойства.

Турбинные масла должны обладать хорошей стабильностью против окисления, не выделять при длительной работе осадков, не образовывать стойкой эмульсии с водой, которая может проникать в смазочную систему при эксплуатации, защищать поверхность стальных деталей от коррозионного воздействия. Перечисленные эксплуатационные свойства достигаются использованием высококачественной нефти, применением глубокой очистки при переработке и введением ряда присадок, улучшающих антиокислительные, деэмульгирующие, антикоррозионные, а в некоторых случаях противоизносные свойства масел. В данной работе был проведен анализ двух типов турбинных масел: Тп-22 и Тп-46.

Масла нефтяные для турбоагрегатов Тп-22 и Тп-46 предназначены для смазывания и охлаждения подшипников разнообразных турбоагрегатов: паровых и газовых турбин, гидротурбин, турбокомпрессорных машин, а также в качестве рабочих жидкостей в системах регулирования турбоагрегатов, циркуляционных и гидравлических системах различных промышленных механизмов, где возможен непосредственный контакт с горячей водой или перегретым водяным паром. Масло Тп-22 используется в высокооборотных паровых и центробежных турбинах, турбокомпрессорах. Тп-46 используется в гидротурбинах и некоторых турбо- и центробежных компрессорах.

Сравнение физико-химических характеристик приведено в таблице 2.

турбинный масло гидравлический подшипник

Таблица 2. Сравнение физико-химических характеристик турбинных масел Тп-22 и Тп-46

Сравнение производилось по 14 параметрам, из которого видно, что отличаются друг от друга половина показателей - 8 из 16. Причем различия достаточно существенные, порядка 40-50%. Например, показатель кинематической вязкости у Тп-22 ниже на 50-55%. Это является важным фактором при выборе масла, так как в узлах трения смазочные масла должны обладать достаточно низкой вязкостью для обеспечения минимальных потерь энергии на перемешивание и преодоление внутреннего трения, беспрепятственное перекачивание масла насосом по смазочной системе (особенно при низких температурах).

Несмотря на то, что у Тп-46 выше температура вспышки, это не дает оснований делать выбор в пользу этой марки масла, так как самым важным показателем из вышеприведенных является кислотное число, которое у Тп-22 ниже в 7 раз. Кислотное число является важным эксплуатационным показателем, характеризующим наличие в масле продуктов окисления. Чем меньше этот показатель, тем лучше условия работы масла, стабильность его характеристик и больше срок эксплуатации.

Показатель ЦНТ отличается почти на 50%, что говорит о более качественной очистке Тп-22.

У Тп-22 массовая доля осадка на 70% ниже, что является большим преимуществом. Это является важным показателем при выборе масла, так как в процессе работы масел при повышенных температурах в сочетании с каталитическим действием металлов и активным влиянием кислорода воздуха происходит окисление масел с образованием нерастворимых веществ и осаждению их на нагретых деталях. При этом ухудшаются эксплуатационные характеристики масел: повышается вязкость, кислотное число, коррозионность, ухудшаются противозадирные свойства.

В работе приведена таблица соответствий классов чистоты отечественного и зарубежного стандартов (ГОСТ 17216-2001 и ISO: 4406:1999). Рассмотрены характеристики и требования, предъявляемые к турбинным маслам, проведен сравнительный анализ физико-химических характеристик марок Тп-22 и Тп-46, широко используемых в настоящее время в турбиностроении.

Список литературы

1. ГОСТ 17216-2001.

2. ISO 4406:1999.

3. NAS 1638.

4. ГОСТ 9972-74.

5. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие 2-е изд, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1971. - 672 с.

6. Никоноров Е.М. (ред.) Синтетические смазочные масла. Сборник научных трудов. М., ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1982.

Размещено на Allbest.ru