Содержание страницы
Источник материала: Кузнецов А.И., Тимофеев Ф.В., Кузнецов А.А., Кормилицына В.Е. Учебно-справочное пособие. Нефтепродукты. в 2 ч. Часть 1. Классификация, номенклатура, нормативные требования к качеству. Изд. Ульяновский государственный университет, Ульяновск, 2018 г. 249 с.
К подгруппе компрессорных масел относятся масла, предназначенные для использования в качестве смазочного материала для различных типов компрессоров.
В соответствии с функциональным предназначением, компрессорные масла подразделяются на 3 класса (рис. 2).
Рис. 2. Подразделение на классы компрессорных масел
1. Масла для поршневых и ротационных компрессоров
Для применения в качестве смазочных материалов в поршневых и ротационных компрессорах выпускаются минеральные смазочные масла, уровень эксплуатационных свойств которых определяется выбором базовой основы, методов ее переработки и комплексом используемых функциональных присадок.
Государственными стандартами ГОСТ 1861-73 «Масла компрессорные. Технические условия» и ГОСТ 9243-75 «Масло компрессорное из сернистых нефтей КС-19. Технические условия» определены требования к физико-химическим показателям компрессорных масел К-19 и КС-19.
К-19 – минеральное масло получают из малосернистых нефтей селективной очистки. Используется для поршневых и ротационных компрессоров умеренных режимов работы при температурах нагнетания ниже 160 °С. Не содержит присадок.
КС-19 – минеральное масло получают из сернистых парафинистых нефтей селективной очистки. Не содержит присадок. Используется для поршневых и ротационных компрессоров умеренных (среднего и высокого давления) режимов работы при температурах нагнетания ниже 160 °С.
Требования к характеристикам компрессорных масел, вырабатываемых производителями по техническим условиям, установлены в разделе технических требований соответствующих нормативных документов. Наиболее востребованными компрессорными маслами являются:
- Кп-8С по ТУ 38.1011296-90 – дистиллятное масло селективной очистки для смазывания центробежных и турбокомпрессорных машин, работающих в условиях, когда к маслу предъявляются повышенные требования по антиокислительной стабильности и по устойчивости к образованию осадка;
- КЗ-10 по ТУ 38.401724-88 – минеральное масло получаемое из малосернистых нефтей селективной очистки, предназначенное для применения в поршневых и ротационных компрессорах;
- К3-10Н по ТУ 38.401905-92 – зимнее масло из малосернистых нефтей селективной очистки для поршневых и ротационных компрессоров. Технология производства масла аналогична маслу К3-10, но в масло К3-10Н добавлена присадка, понижающая температуру застывания и обеспечивающая надежный пуск при низких температурах;
- КС-19п по ТУ 38.4011055-97 – минеральное масло из сернистых парафинистых нефтей селективной очистки. Содержит антиокислительную присадку. Используется при умеренных режимах работы компрессора, когда сжатие нерастворимых в масле газов и воздуха происходит при температуре нагнетания ниже 160 °С. Предназначено для смазывания поршневых компрессоров среднего и высокого давления, а также как уплотняющая среда для герметизации камеры сжатия;
- КЗ-20 по ТУ 38.401700-88 – масло из малосернистых нефтей селективной очистки для теплонапряженных поршневых компрессоров высокого давления. Применяется для компрессоров, работающих в тяжелых условиях при температуре нагнетания до 200 °С;
- К4-20 по ТУ 38.101759-78 изм. 1-7 – минеральное масло из малосернистых нефтей селективной очистки. Предназначено для смазывания поршневых корабельных воздушных компрессоров с единой системой смазки, работающих в особо тяжелых условиях высоких давлений при температуре нагнетания выше 200 °С. К сложным условиям относятся и резко меняющиеся атмосферные температурные условия, высокая влажность с присутствием агрессивной среды (морская соль), работа в повторно-кратковременном режиме, при больших перепадах в потреблении сжатого воздуха;
- К2-220 по ТУ 38.401-58-90-94 – масло, вырабатываемое из смеси шаимских и волгоградских нефтей селективной очистки. Предназначено для применения в теплонапряженных воздушных компрессорах высокого давления;
- К2-24 по ТУ 38.401-58-43-92 – масло, вырабатываемое из смеси волгоградских и малосернистых западно-сибирских нефтей селективной очистки. Используется для многоступенчатых поршневых компрессоров высокого давления, в том числе для компрессоров воздухоразделительных установок.
Требования, предъявляемые к качественным характеристикам компрессорных масел, представлены в табл. 9.
Таблица 9
| Наименование
показателя |
Норма для марки | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| К-19 | КС-19 | Кп-8С | КЗ-10 | К3-10Н | КС-19п | КЗ-20 | К4-20 | К2-220 | К2-24 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 1. Вязкость кинематическая, мм2/с, при температуре
100 0С 40 0С |
17-21
— |
18-22
— |
6,5-9
41,4-50,6 |
8,8-10,5
73,7-96,2 |
9-13
76-130 |
18-24
— |
17-23
209-360 |
19,5-22
240-310 |
18-21
220-310 |
21-25
— |
| 2. Индекс вязкости | — | ≥ 92 | ≥ 95 | ≥ 90 | ≥ 85 | ≥ 80 | ≥ 85 | ≥ 82 | ||
| 3. Температура вспышки, в открытом тигле, 0С | ≥ 245 | ≥ 260 | ≥ 200 | ≥ 205 | ≥ 260 | ≥ 250 | ≥ 225 | ≥ 230 | ≥ 270 | |
| 4. Температура застывания, 0С | ≤ -5 | ≤ -15 | ≤ -10 | ≤ -30 | ≤ -15 | ≤ -10 | ||||
| 5. Массовая доля механических примесей, % | ≤ 0,007 | отсутствие | ≤ 0,07 | ≤ 0,02 | отсутствие | |||||
| 6. Склонность к образованию лака при 200 0С в течение 30 мин, % | — | ≤ 3,5 | — | — | — | — | — | — | — | — |
| 7. Кислотное число, мг КОН/г |
≤ 0,04 | ≤ 0,02 | ≤ 0,05 | ≤ 0,2 | ≤ 0,03 | ≤ 0,5 | — | ≤ 0,4 | ≤ 0,35 | |
| 8. Цвет на колориметре ЦНТ, единицы ЦНТ | — | ≤ 7,0 | ≤ 2,5 | ≤ 6,5 | ≤ 7,0 | ≤ 7,5 | ||||
| 9. Содержание ВКЩ | отсутствие | — | — | — | отс. | — | — | — | — | |
| 10. Содержание воды | отсутствие | следы | отсутствие | следы | — | отс. | ||||
| 11. Содержание серы, % | ≤ 0,3 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | ≤ 0,65 | ≤ 1,0 | ≤ 0,35 | ≤ 0,6 | ≤ 0,5 | ||
| 12. Зольность базового масла, % | ≤ 0,01 | ≤ 0,005 | ≤ 0,12 | 0,5-0,8 | ≤ 0,06 | ≤ 0,06 | ||||
| 13. Коксуемость, % | ≤ 0,5 | ≤ 0,05 | ≤ 0,2 | ≤ 0,45 | — | ≤ 0,45 | ≤ 0,5 | |||
| 14. Стабильность против окисления:
массовая доля осадка после окисления, % кислотное число, мг КОН/г увеличение коксуемости, % потери от испарения, % |
≤ 0,015
— — — |
отс.
≤ 0,5 — — |
≤ 0,02
≤ 0,2 — — |
—
— ≤ 1,5 ≤ 15 |
отс.
≤ 0,5 — — |
—
— ≤ 2,0 — |
—
— — — |
—
— ≤ 3,0 ≤ 20 |
—
— ≤ 2,0 — |
|
| 15. Коррозия:
на пластинках из стали на пластинках из свинца, г/м2 на пластинках из меди на пластинках из меди |
выдерж.
— — — |
—
≤ 10 — — |
отс.
— выдерж. — |
выдерж.
— — — |
—
— выдерж. — |
выдерж.
— — — |
отс.
≤ 10 — — |
—
— выдерж. — |
||
| 16. Плотность при 20 0С, кг/м3 | — | ≤ 905 | ≤ 885 | ≤ 900 | ≤ 905 | ≤ 900 | ≤ 905 | |||
| 17.Содержание селективных растворителей | – | отсутствие | – | – | отс. | – | — | – | – | |
| 18. Смазывающие свойства, определяемые на ЧШМТ при (200,5) 0С;
— критическая нагрузка (Рк), кгс — показатель износа (Ди) при осевой нагрузке 196 Н, мм |
—
— |
—
— |
—
— |
—
— |
—
— |
—
— |
≥ 80
≤ 0,50 |
—
— |
—
— |
|
В зависимости от условий эксплуатации, компрессорные масла для поршневых и ротационных компрессоров подразделяются на 4 подкласса:
- подкласс 1 – масла используются при умеренных режимах работы компрессоров, когда сжатие воздуха и других нерастворимых в масле газов, происходит при температуре нагнетания ниже 160 °С;
- подкласс 2 – для компрессоров, работающих при умеренных режимах, сжимающих воздух и другие нерастворимые в масле газы при температуре нагнетания ниже 180 °С;
- подкласс 3 – для компрессоров, работающих в тяжелых условиях при температуре нагнетания до 200 °С;
- подкласс 4 – для компрессоров высокого давления, работающих в особо тяжелых условиях при температуре нагнетания выше 200 °С.
В соответствии с принятым разделением компрессорных масел установлен порядок их маркировки.
Буква «К», означает принадлежность к компрессорным маслам, цифра после буквенного обозначения – класс, в соответствии с предназначением по условиям эксплуатации, за исключением 1 подкласса, обозначение которого не проставляется, цифры после дефиса обозначают уровень вязкостных свойств масла при температуре 100 0С.
2. Компрессорные масла для холодильных машин
К данному классу компрессорных масел относятся минеральные и синтетические масла, предназначенные для использования в качестве смазочного материала компрессоров холодильных машин.
При обозначении ряда марок компрессорных масел данного класса используется следующий порядок маркировки:
Буква «Х», обозначает принадлежность к классу масел для холодильных компрессорных машин, цифры стоящие после буквенного обозначения – рекомендуемый для применения в компрессорах хладагент, цифры после дефиса – уровень кинематической вязкости масла при 50 0С. Для масел, изготовляемых на синтетической основе после буквы «Х», проставляется литера «С».
В соответствии с ГОСТ 5546-86 «Масла для холодильных машин. Технические условия» вырабатываются следующие марки масел для компрессоров холодильных машин: ХА-30, ХФ12-16, ХФ22-24, ХФ22С-16 (табл. 10).
Таблица 10
| Наименование показателей | Норма для марок | Методы испытаний | |||||||
| ХА-30 | ХФ12-16 | ХФ22-24 | ХФ22С-16 | ХМ-35 | ХС-40 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
| 1. Вязкость кинематическая, сСт (мм2/с), при температуре:
20 0С 50 0С |
120-150
28-32 |
–
≥ 17 |
–
24,5-28,4 |
–
≥ 16 |
–
32-37 |
–
37-42 |
ГОСТ 33 | ||
| 2. Температура вспышки, в открытом тигле, 0С | ≥ 185 | ≥ 174 | ≥ 130 | ≥ 225 | ≥ 190 | ≥ 200 | ГОСТ 4333 | ||
| 3. Температура застывания, 0С | ≤ минус 38 | ≤ минус 42 | ≤ минус 55 | ≤ минус 58 | ≤ минус 37 | ≤ минус 45 | ГОСТ 20287 | ||
| 4. Содержание механических примесей |
отсутствие | ГОСТ 6370 | |||||||
| 5. Содержание воды | отсутствие | ГОСТ 1547 | |||||||
| 6. Кислотное число, мг КОН/г | ≤ 0,05 | ≤ 0,02 | ≤ 0,04 | ≤ 0,35 | ≤ 0,03 | ≤ 0,02 | ГОСТ 5985 | ||
| 7. Цвет на колориметре ЦНТ, ед. ЦНТ |
≤ 4,5 | ≤ 1,0 | – | – | – | – | ГОСТ 20284 | ||
| 8. Содержание ВКЩ | отсутствие | ГОСТ 6307 | |||||||
| 9. Содержание фенола | отсутствие | – | ГОСТ 1057 | ||||||
| 10. Зольность, % | ≤ 0,004 | – | 0,005 | 0,02 | ГОСТ 1461 | ||||
| 11. Стабильность против окисления:
массовая доля осадка после кислотное число после |
≤ 0,02
≤ 0,5 |
≤ 0,005
≤ 0,04 |
–
– |
≤ 0,02
≤ 0,4 |
–
– |
–
– |
ГОСТ 981 | ||
| 12. Коррозия: на медной пластинке из меди М1 или М2
на пластинках из стали |
выдерживает
– |
–
– |
выдерживает
отсутствие |
ГОСТ 2917 | |||||
| 13. Температура хлопьеобразования смеси масла с фреоном, 0С, не выше | – | ≤ минус 50 | – | – | – | ||||
Масло ХА-30 – смесь дистиллятного и остаточного нефтяных масел. Полностью растворимо с хладагентом R12 в рабочих условиях эксплуатации. Создает в процессе эксплуатации достаточно толстую смазывающую пленку на трущихся поверхностях. Температура хлопьеобразования в растворе хладона R-12 для масла ХА-30 составляет -40 0С. Полностью смешивается с хладагентами RH, R21, R113 и R500.С хладагентами R22, R13B1, RH4, R152a, R501 и R502 смешивается частично в зависимости от температуры и типа хладагента. Может использоваться для компрессоров, работающих на аммиаке. Является аналогом масла Shell Clavus 46.
ХФ12-16 – нефтяное масло с антиокислительной присадкой. Рекомендуемый хладагент – R-12. Температура хлопьеобразования в растворе хладона R-12 минус 50 0С. Полностью смешивается с хладагентами RH, R21, R113, и R500. С хладагентами R22, R13B1, RH4, R152a, R501 и R502 смешивается частично, в зависимости от температуры и типа хладагента. Обладает высокой антиокислительной стабильностью. Является отечественным аналогом масла Shell Clavus G 32.
ХФ22-24 – нефтяное загущенное масло. Хладагент – R-22. Рекомендуемый хладагент – R-22. Предназначено для холодильных компрессоров среднетемпературных и низкотемпературных коммерческих и промышленных систем. Полностью растворимо с хладагентом R22. Обладает высокой антиокислительной стабильностью, не агрессивно по отношению к уплотняющим материалам. Является отечественным аналогом масла Shell Clavus SD 22-12.
ХФ22С-16 – синтетическое масло с антиокислительной присадкой. Полностью растворимо с хладагентом R12 Температура хлопьеобразования в растворе хладона R-12 составляет -50°С. Полностью смешивается с хладагентами RH, R21, R113 и R500. Частично с хладагентами R22, R13B1, RH4, R152a, R501 и R502 в зависимости от температуры и типа хладагента. Обладает высокой антиокислительной стабильностью. Является отечественным аналогом масло Shell Clavus G 32.
Для судовых и промышленных фреоновых холодильных машин может применяться нефтяное масло ХМ-35 (ТУ 38.1011158-88) с фреоновым хладагентом R12 (дихлордифторметаном). Обладает хорошей текучестью при низких температурах, хорошо растворяется при температурах ниже -70°С, высокой термической и химической стабильностью, создает достаточной толщины масляную пленку между трущимися деталями компрессора, а также работает как уплотнитель. Обладает низкой температурой хлопьеобразования. Является отечественным аналогом масла Shell Clavus 46.
Для компрессоров холодильных машин всех типов работающих в диапазоне температур (от минус 50 до 150 0С), предназначено масло синтетическое масло ХС-40, изготавливаемое на основе базового полиальфаолефинового масла по ТУ 38.101763-78. Обладает высокой вязкостно-температурной стабильностью и образует в процессе эксплуатации на трущихся поверхностях достаточно толстую смазывающую пленку. Хорошо растворяется с хладагентом R12. Температура хлопьеобразования составляет -55 0С. Является отечественным аналогом масла Shell Clavus 68.
3. Масла для центробежных и турбокомпрессорных машин
В качестве смазочных материалов для центробежных и турбокомпрессорных машин, в основном применяются турбинные масла марок Тп-22С по ТУ 38.101821-2001 (табл. 5) и Тп-22Б по ТУ 38.401-58-48-92. Однако, при необходимости использования масла, обладающего более высокими вязкостными характеристиками в условиях эксплуатации, применяется компрессорное масло Кп-8С по ТУ 38.1011296-90 (табл. 4).