Применение топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей


	Загрузить архив:
	Файл: ref-11580.zip (45kb [zip], Скачиваний: 129) скачать

Вопросы к зачёту

Применение топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей.

1. Классификация топлив. Физико-химические и эксплуатационные свойства топлив.

2. Автомобильные бензины. Основные требования и обоснование требований к товарным бензинам: испаряемость, детонационная стойкость, химическая устойчивость, коррозионная активность, склонность к образованию отложений и образованию, индукционный период окисления.

3. Состав товарных автомобильных бензинов. Принципы компаундирования бензинов. Использование высокооктановых добавок и присадок к бензинам.

4. Авиационные бензины Основные требования и обоснование требований к авиационным бензинам: октановое число и сортность, низшая теплота сгорания, йодное число, кислотность, индукционный период окисления, температура начала кристаллизации, содержание ароматических углеводородов, серы, механических примесей.

5. Состав товарных авиационных бензинов. Принципы компаундирования авиационных бензинов. Использование высокооктановых добавок и присадок к бензинам.

6. Реактивные топлива. Основные требования и обоснование требований креактивным топливам: испаряемость, химическая и термоокислительная стабильность, низшая теплота сгорания, температура начала кристаллизации, содержание ароматических углеводородов, серы. механических примесей. Обоснование выбора присадок для товарных реактивных топлив.

7. Дизельные топлива. Основные требования и обоснование требований к дизельным топливам: цетановое число, фракционный состав, вязкость и плотность, высокотемпературные и низкотемпературные свойства, содержание серы и содержание олефинов, степень чистоты дизельных топлив.

8. Ассортимент товарных дизельных топлив. Отличия в характеристиках летних, зимних и арктических дизельных топлив. Обоснование выбора присадок для товарных дизельных топлив.

9. Котельные топлива. Основные требования и обоснование требований котельным топливам: вязкость, теплота сгорания, температура застывания и вспышки. Состав и ассортимент товарных котельных топлив.

10. Газовые моторные топлива. Состав и свойства газовых топлив. Сравнение эксплуатационных характеристик моторных топлив марки ПА и ПБА с традиционными карбюраторными топливами.

11. Нефтяные растворители. Основные требования к товарным растворителям: испаряемость, способность к образованию отложений, коррозионная агрессивность, содержание ароматических углеводородов, содержание общей и меркаптановой серы, степень токсичности. Ассортимент и качество растворителей.

12. Области применения и основные свойства смазочных масел : моторных, индустриальных, трансмиссионных, турбинных, компрессорных, приборных.

13. Моторные масла. Основные требования и обоснование требований к моторным маслам: индекс вязкости масел, противоизносные, антиокислительные, моюще-диспергирующие, антикоррозионные свойства, температура застывания моторных масел.

14. Основные требования к маслам специального назначенияконсервационным, электроизоляционным, гидравлическим, технологическим, вакуумным, медицинским и парфюмерным.

15. Основные требования и обоснование требований к пластичным смазкам: предел прочности на сдвиг, вязкость, механическая стабильность, термоупрочнение, испаряемость дисперсионной среды, химическая стабильность.

16. Состав и ассортимент товарных пластичных смазок. Свойства пластичных смазок на основе минеральных и синтетических масел.

Ответы на вопросы по предмету «Применение топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей»

Общая характеристика газового сырья-

делится на:

- до 98%)

В природном газе содержится помимоСН₄, также С₃Н₈, С₄Н₁₀, С₅Н₁₂ в незначительном количестве. Также есть примеси: H₂S, CO₂, CS₂, COS, RSH, N₂ в некоторых (не во многих He), а также вода. Если присутствует N₂ то он остается в природном газе. Но при большом содержании N₂ используют мембранное выделение.

Все компоненты – предельные углеводороды(у/в), непредельных у/в в природных газах быть не может.

На газоконденсатном месторождении в составе могут присутствовать бензиновая, дизельная, и др. фракции, а также мазут. Помимо компонентного состав определяют фракционный. Содержатсятолько предельные у/в.

газ

На УКПГ

конденсат

Температура начала кипения до 62⁰С (пентан-гексановая фракция)

82-120⁰С-толуольная;

120-140⁰С - ксилольная;

(140-160⁰С и 160-180⁰С) – температурные интервалы конца кипения каждой узкой фракции.

Попутный нефтяной газ имеет долю С₃Н₈-С₄Н₁₀ значительно выше, чем в природном газе и составляет от 30 до 70%. Все у/в только предельные.

Покомпонентный состав нефти не определяют. Нефть выражают в виде узких фракций, состоящих из нескольких компонентов, имеющихблизкие физико-химические характеристики называют условными компонентами. Все показатели определяют с помощью косвенных показателей (р, t_исп, вязкость).

Нефть характеризуются групповым химическим составом.

Алкенов (олефинов) и диенов в составе нефтей нет, но образуются в процессе переработки.

Состав сырья:

Парафины (алканы);

Нафтены(циклоалканы);

Ароматические у/в (арены);

Гетероатомные соединения (у/в, всостав которых входит иной атомS,какого-то металла и др.);

S, N,O – содержащие соединения;

Смолы, асфальтены;

Карбены, карбиды(обедненные водородом высокомолекулярные соединения

Олефины образующихся во всех процессах переработки, но в сырой нефти отсутствуют.

Из природного газа извлекают:

- ₄ - для коммунально-бытового потребления;

- ₂Н₆– применяетсякак сырье установок пиролиза , для получения этилена используемого для производства полиэтилена и других продуктов химической промышленности;

- С₃Н₈–марки ПТ(пропан технический)и ПА (пропан автомобильный) и ПХ (пропан-хладоагент;

- ₄Н₁₀–БТ ( бутан технический), используется как сырье для процессов нефтехимическогосинтеза, для получения бутадиена(реакция дегидрирования), синтетических каучуков.

- ₃ –С₄–смесь СПБТ летняя или зимняя.

Содержание гелия в Оренбургском газоконденсатном месторождении 0,055%, но целесообразно извлекать гелий с содержанием не менее 0,3%. Марка «А» -99,995% гелия.

На основе нефтяного сырья выделяют целевые фракции, которые после процессов облагораживания используют как товарные нефтепродукты.

Каталитический риформинг – это каталитический процесс облагораживания бензиновой фракции с целью повышения октанового числа бензиназа счет увеличениядоли ароматических у/в i-парафинов.

Депарафинизация – это процесс удаления твердых парафиновых у/в с целью понижения температуры застывания и помутнения.

Каталитический крекинг предназначен для получения высокооктанового бензина.

1. Топлива классифицируются на:

моторные топлива; на нефтяные масла и смазки;растворители; высокооктановые добавки и присадки; углеродные материалы; смазочно-охлаждающие жидкости; парафины и церезины.

Моторные топливаподразделяются на:

карбюраторные топлива (авиационные и автомобильные);
реактивные;
дизельные (зимние, летние, арктические);
котельные (мазут флотский, как топливо для мартеновских печей).

2. Бензины, основные эксплуатационные свойства:

Испаряемость - определяет эффективностьсжигания топлива. Нормальная работа двигателя обеспечивается быстрым сгоранием топлива: 0,002-0,004 сек. Полнота сгорания топлива уменьшается, еслионо в капельном состоянии.

Чтобы топливо соответствовало заданным характеристикам, определяют следующие параметры: давление насыщенных паров; фракционный состав, ρ²⁰₄ .

Чтобы обеспечивалось испарение топлив с заданной скоростью, нормируются пределывыкипания узких фракций.

Фр. 40-180⁰С- авиационный бензин.

Для бензинов определяюттемпературу начала кипения 10%, 50%,90%,97,5% отгона.

Б 91/115 (марка бензина)

Начало кипения –не ниже 40⁰С

10% - не выше 80⁰С

50%- не выше 105⁰С

90% - не выше 145⁰C

97,5% - не выше 180⁰С

остаток – не боле 1,5 %.

Долялегкой частихарактеризуетпусковую характеристику. Если доля легких недостаточна, то это приводит к тому, что концентрацияпаров бензинав топливо-воздушной смеси будет недостаточной для воспламенения топлива. Недостаток легких фракций особенно проявляетсяпри запуске двигателя при низких температурах.

Чрезмерноевысокое содержаниелегких фракций приводит к образованиюпаровых пробок в топливной системе двигателя.

Кроме фракционного составаиспаряемость характеризуетсядавлением насыщенных паров, оно должно быть не менее 250 мм.рт.ст. и не более 340 мм.рт.ст.

Плотность не нормируется численно, но для каждой марки оговаривается.

Для автомобильных бензинов:

	АИ-93	АИ-98
	Нач. кип. –не менее 35⁰С( только летние зим. не норм.)		Нач. кип – не менее 35⁰С( только летние зим. не норм)
	Лет.	Зим.	Летний	Зимний
10%	Не выше 70⁰С	Не выше 55⁰С	Не выше 70⁰С	Не выше 55⁰С
50%	Не выше 115⁰С	Не выше 100⁰С
90%	Не выше 180⁰С	Не выше 160⁰С
97,5%	Не выше 190⁰С	Не выше 185⁰С

Давление насыщенныхпаров летнего топлива не менее 500 мм.рт.ст.

Для зимнегоот 500 до 700 мм.рт.ст.

Детонационная стойкость – характеризуется октановым числом( топливо при сжиганиидолжны образовыватьСО₂ и Н₂О, но приином направления процесса образуются пероксиды, которые самовозгораются, т.е. процесс становится неуправляемым. Устойчивость к детонации определяется химическим составом:

Изопарафины (разветвленные алканы, больше разветвленность, тем выше устойчивость к детонации). Самой высокой устойчивость обладают изопарафины, они при сжигании почти не образуют пироксидов.
Ароматические у/в также не образуютпироксидов, их доля незначительна.
Олефины (алкены)
Нафтены.
Н-парафины(линейного строения).

Октановое число – условный показатель, который характеризует детонационную стойкость бензинов по сравнению с эталонной смесьюI-октана и н-гептана.

За основу взято соединение2,2,4 триметилпентан.(изооктан)

СН₃

СН₃-С-СН₂-СН-СН₃ Октановое число принято за 100 пунктов

СН₃СН₃

Наименее устойчивых к детонации компонент н-гептанС₇Н₁₆(линейного строения, поэтому имеет низкую температуру кипения. Октановое число 0 пунктов.

АИ-93 – смесь состоит из 93 октана и 7 гептана.

Вторичные, третичные спирты, эфиры имеют детонационную стойкость от100 до 120. Была принятаусловная шкала: тетраэтил свинец + 2,2,4-триметилпентан. Использовать из экологических соображенийотказались, эта смесьиспользуетсятолько как эталонная, она также приводит к нагарообразованию.

Существуют дваметода определения октанового числа: исследовательский и моторный.

- режиме, в городских условиях

Оба опытным путем, различаютсячисломоборотов каленчатого вала.

Б 91/115 сортность маркировка.

Наиболее чувствительнык режиму работыдвигателя непредельные и ароматические у/в. Октановое число определяемогопо моторному методу делаютна бедноймоторной смеси

а=0,95-1,0(коэф. избытка воздуха)

Сортность определяетсяна богатой воздушной смеси а= 0,6-0,7. Это тоже октановое число,оно оценивает прирост мощности.

На стадии приготовления бензина следует определять октановое число распределения ( если бензинотделили после отгона 50%, определяем октановое число для обеих частей( легкая часть обладает болеевысоким октановым числом, но может быть наоборот). Октановое число должно бытьболее или менее равномерным, это показатель эксплуатационных свойств. К=0,9-1,1 коэффициент распределения - отношениелегкой части к тяжелой в бензине.

В состав товарных бензиноввключают следующиефракции:

Бензины реформинга;
Бензины katкрекинга(присутствиеолефинов);
Прикомпаундированииподмешивают прямогонные бензины;
Изомеризаты;
Алкилаты;
Кислородосодержащие добавки;
Бутаны ШФЛУ для зимних сортовавтомобильных бензинов.

Состав может быть различным. Каждая отдельная фракция имеет различноераспределение октанового числа. В легкой части может быть значительно выше, что для товарных бензинов неприемлемо.

В прямогонных бензинах октановое числоповышается с утяжелением фракции.Имеют низкие значения 40-60 октанового числа.

Смешивая бензины риформинга и прямогонного применяют дополнительные меры:ввести добавки которые характеризуются более высоким октановым числом и они должны по температурам кипения соответствовать легкой части бензина. Наиболее распространенныедобавки: спирты, i- пропанол, i-бутанол, эфиры.

СН₃

₃-СН-СН₂-ОН СН₃-С-ОН СН₃-СН₂ -СН-ОН СН3-О-С-СН₃

СН₃ СН₃ СН₃ СН₃

Метил-триэтиловый эфир

Добавки спиртовне должны превышать 5%, то эфиров или смесей спирто-эфиров до 15%

У бензина риформинга максимальнаячувствительность 10-12 единиц. Ароматические у/в наиболее чувствительны. Самая низкая чувствительностьу прямогонного 1,0-2,0 единиц.

Бензины kat крекинга имеютсреднею чувствительность 4-7 единиц, также гидрокрекингаоколо 4 единиц.

Если присутствуют непредельные у/в, то это влияетна другие характеристики, химическую стабильность (олефины на стадии транспортировкиокисляются воздухом), меняется фракционный состав, повышается кислотное число (индуктивный период окисления не будет удовлетворять товарным показателям). Если присутствуют вторичныебензины, то добавляютантиокислительные присадки.

СН₃ОН СН₃ СН₃ О ^- СН₃

СН₃ – С- - С-СН₃СН₃ – С- -С-СН₃

→ + Н⁺

СН₃ СН₃ СН₃ СН₃

СН₃СН₃

Агидол(ионол)

О= --NH-- =О

Параоксидифенил амин ( это антиокислительная присадка)

Общий принцип антиокислительной присадки.

Процесс окисления идет через стадию образования свободных радикалов. Эти крупныемолекулы с подвижным атомом Н⁺ и объемными заместителями. Атом Н⁺ способен отщепляться с образованием свободного радикала R* +H*→RH.

RH- неактивная молекула. Молекула не вступает в реакцию и остается в системе. Добавляется порядка 0,01% -0,02% по массе в бензин. Эта присадкаготовится как растворв ароматических у/в( в толуоле, ксилоле, любой моноциклической ароматике)

При длительном храненииприсадкирасходуются, тогда процесс окисленияначинает идти более активно.

Чтобы оценить устойчивость к окислению, вводятпонятие- индуктивный период окисления. Для автомобильных бензинов не менее 90 минут для первой категории качества, для высшей категории 1200 минут.

Для авиационных бензинов не менее 8 часов. Через 6 месяцевэтот показатель должен быть заново анализироваться.

Бензин заливают в металлическую бомбу, устанавливают манометр, термостатируют при 100⁰С. В какой-то моментдавление начинает понижаться. От начала термостатирования до начала понижения давления – считают время индукционного окисления. Этот показатель указывает, что в течении 2 лет бензин не меняетсвоих окислительных свойств.

Химический состав бензинов.

Для товарных бензинов вводитсяограничение на содержание ароматическиху/в.

Сейчас ограничение 45% ароматических у/в в большинстве стран с 2001г. Осуществлен переход на экологические чистые бензиныс содержанием не более 35%. Это вызванос экологическими нормами. Содержание бензола 1,0%, в России 5%. Ароматические у/в имеют высокиеоктановые числа.

В США производятбензин на основе kat крекинга. При наличииароматики при сгорании образуются бензперены.

Этилированные добавки характеризуются тем, что у нихнизкая биоразлагаемость, абсолютно безвредны, но имеют неприятный запах. Трибутиловый эфирразлагается в грунте.

Содержание серы:

Для высшей категори качества для АИ-930,01%, для АИ-98 не более 0,05%, для первой категори до 0,1%.

Для бензинапоступающего на установкиОрского НПЗ содержание серы 5*10^-5%

0,001% конкурентоспособный бензин на сегодняшний момент, а к 2005г. 0,00005%.

Прямогонный бензин оченьгрязный( много серы) , но его добавляют в бензин, что приводит к загрязнению бензина.

Реактивные и дизельные топлива.

В воздушных реактивных двигателях топливо подаетсяв камерусгорания непрерывно. Зажигание топлива происходит только при запуске двигателя. Воздух предварительно подаетсяпредварительно компремируется, продукты сгорания подаются в турбину, где частьтепловой энергиипревращается в механическую работудля вращения колеса турбины. От валаколеса турбины приводится в движение ротор компрессора, топливный и масляный насосы. После турбиныпродукты сгоранияпроходят реактивные сопла и расширяясьв нем – создают реактивную силу тяги.

Реактивные топлива получаютна основе прямогонныхкеросиновых фракций. Фракционный составреактивных топлив различных марок отличается.

Для дозвуковой авиации температура начала кипенияне выше 150⁰С(130-140), температура конца кипенияне выше 250⁰С (ТС-1) – марка топлива.

Для других топливтемпература конца кипения не выше 280 ⁰С (Т-1, Т-2), температура начала кипения не выше 150⁰С.

Для сверхзвуковой авиации используется топливо, которое характеризуется утяжеленным фракционным составом Т-8В фр. 165-280⁰С, Т-6 фр. 195-315⁰С.

Пределы отбораотличаются следующими причинами (пределы выкипания 10%, 20%…)

Обеспечение требуемой испаряемости топлив(долей легких фракций)
Температураначала кристаллизации. Она определяется конечной температурой кипения, температура кристаллизации не выше –60⁰С.

Основные требования, предъявляемые к реактивным топливам.

Низкая температура начала кристаллизации.
Высокая теплота сгорания топлива(низшая теплота сгорания должна быть для реактивных топлив не менее 43120 кДж/кг.
Низкаясклонностьк образованию отложений(образование нагара, который определяется долей ароматических у/в и продолжительностью окисления).Содержаниеароматических у/в для дозвуковой авиациине более 22%, для сверхзвуковой не более 10%, для марки Т-6 и для Т-8В также не более 22%.
Термоокислительная стабильность ( в течении 4-5 часов при температуре 150⁰С, определяют количество осадка, в течении 4 часов- количество осадкане должно превышатьболее 8 мг/100см^3.
Низкая коррозионная активность (агрессивность), определяется содержаниемобщей серы, (содержание гетероатомных соединений) не должно превышать 0,1% при содержании меркаптановой серы не более 0,003%. Сульфидная, теофеновая, теофановая сера не обладает коррозионной активностью.

Содержание кислот, щелочей и механических примесей недопустимы, т.е. полное отсутствие.

Испытание намедной пластинке характеризуеткоррозионную активность( в течении 3 часов термостатирует при 100⁰С) Далее смотрят, окислилась ли медная пластинка или нет.

Топливо Т-1 получают из малосернистой нефти, проводят защелачивание.

В топливе для сверхзвуковой авиации, используют антиокислительные и антикоррозионные присадки. Поэтому определяются показатели до введения и после введенияприсадок.

Такжеважной характеристикой являетсяйодное число: определяетсодержание непредельных у/в, которые образуютсяв процессе ректификации(выражается в граммах J₂ на 100 грамм продукта. Норма не более 1 грамма J₂ на100 грамм продукта.

СН₃ОН СН₃

СН₃ – С- - С-СН₃

СН₃ СН₃

СН₃

Ионол

Ионол- самая распространенная присадка, их вводятв количестве 0,003-0,004%, если топливагидроочищены, то вводятпротивоизносные присадки.( в процессе гидроочистки удаляютвсе соединения серы, соединения неактивной серы защищают поверхность металла, а активнаясера разлагаясь образует кокс и другие продукты нагара.

Втопливах для сверхзвуковой авиации при необходимости добавляют моюще-диспергирующие (детергентно-диспергирующие) присадки: они добавляютсядля предотвращения прилипания частичек нагара к металлической поверхности. Эти поверхностно-активныевещества, препятствуютслипанию, укрупнению продуктов нагара или отложений

Дизельные топлива.

Дизельные топлива представляют собой фракцию от температуры начала кипения

от140 до 200⁰С и до температуры конца кипения от 330 до 360⁰С.

Выбор пределов отбора зависит от химического состава нефти и от марки получаемого дизельного топлива. Дизельное топливо используется в дизельных двигателях, где сжигание топлива происходит путем самовоспламенения топлива при повышении температуры до 700⁰С при сжатии воздуха. Топливо впрыскивается в жидком виде в форсунки и самовоспламеняется.

Основной показательдизельного топлива – цетановое число, характеризует самовоспламенение топлива (н-С₁₆Н₃₄ нормальный гексадекан). Самую высокую воспламеняемость имеютпарафины линейного строения, чем больше молекулярная масса, тем лучше воспламеняемость. С₁₆Н₃₄-граничит между жидким и твердым у/в. Изопарафины имеют достаточнохорошую воспламеняемость. С₁₆ – в дизельном топливе нежелателен.

По воспламеняемости следуют (самое высокое у н-парафина, низкое у аромат.)

н-парафины >i-парафины> нафтены>олефины> ароматические у/в.

Чем больше колец у ароматических у/в, тем хуже воспламеняемость.

Цетановое число определяется:

н-С₁₆Н₃₄= 100пунктов

СН₃

= 0 пунктов

a-метил нафталин

Цетановое число характеризует воспламеняемость дизельных топлив, т.е. испытуемое дизельное топливо по воспламеняемости аналогичноэталонной смеси. Соединение цетана, в которой (в % масс) равно показатели цетанового числа. Определение цетанового числа определяется через определение группового состава, т.к. цетановое число определяется химическим составом.

Ц.ч. = 0,85*П+0,1Н-0,2А

Ц.ч.=(V₂₀+17,8) *1,5879|d²⁰₄

V₂₀- кинематическая вязкость

d²⁰₄- относительная плотностьдизельного топливапри 20⁰С, отнесен. к дист. воде , измерен при 4⁰С.

Дизельный индекс: ДИ = t_ат *р/100

t_атэтоt_{анилиновой
точки}

t_ат= температураанилиновой точки в фаренгейтах.

⁰F=9,5⁰C+32

Ц.ч. = 45-60 – наиболее благоприятный показатель для товарных топлив.

Если цетановое число выше этого интервала, то это приводит к высокому воспламенению, увеличиваетсядымность отработанных (выхлопных) газов, повышается расход топлива, неполная сгораемость.

Для летнихтоплив температура застываниядолжна быть не ниже –10⁰С.

Если цетановое числозавышено, то нужно снизить температуру конца кипения дизельной фракции.

Еслицетановое число высокое,то дизельное топливо выделено из высокопарафиновой нефти, то производят депарафинизацию.

Если цетановое числоу прямогонной дизельной фракции низкое, то наиболее экономичным являетсяпроведение компаундирования изнефтейразличных месторождений, здесь обязательнорегламентируется фракционный состав.

Дизельное топливо выпускают трех марок:

Фракц состав	Диз топл летние	Диз топл зимнее	Диз топл аркт
50%	Не выше 280⁰С	Не выше 280⁰С	Не выше 255⁰С
96%	Не выше 360⁰С	Не выше 340⁰С	Не выше 330⁰С

Облегчение фракционного состава приводит к улучшениюиспаряемости топлив и нарастанию давленияв цилиндре двигателя.

Повышение температуры конца кипения, т.е. утяжеление фракций приводит:

- низкотемпературных характеристик;

Низкотемпературные свойства:

	Диз топливо летнее	Диз топливо зимнее	Диз топливо аркт
T-ра заст. ⁰С	Не выше -10⁰С	Не выше –35/-45⁰С	Не выше -55⁰С
Т-ра помутнения	Не выше -5⁰С	Не выше –25/-35⁰С	-----
Пред Т-ра фильтруемости

При температуре помутнениятвердые частицымогут забивать форсунки и затрудняют подачу топлива. Температура помутнения – температура до которойэто топливо может быть использовано, эта температура при которой в топливепоявляются твердые частички парафинов.

Предел фильтруемости определяется, для того чтобы определить интенсивностьувеличения концентрацийтвердой фазы при охлаждении.

Если используют депрессорныеприсадки(ПАВ – поверхностно-активные вещества), тоопределяют помимо температуры помутнения температуру предела фильтруемости. Разница этих температур (температуры помутнения и пределафильтруемости)должна быть не более 10⁰С.

Коэффициент фильтруемости для товарныхтоплив должен быть не более 3. Он характеризует содержание механических примесей ( песок и.т.д.)

Характеризует возможность забивания форсунок. Топливо делят на 10 частей и фильтруют не принудительно, отношения 10 порций к времени фильтрования 1-ой порции, т.е. засекают время для фильтрования 1-ой и 10-й порции, а промежуточные пропускают без засеканиявремени.

Температура вспышки

Летн. Л-0,02-40, где 0,02 содержание серы, 40 – температура вспышки.

Зимн. З-0,1-35

Л-0,02-40 –эколог-е

Л-0,05-40- городское.

Котельные и тяжелые моторные топлива

Мазут топочных –двух марок М-40 и М-100.

Мазут флотский Ф-5, Ф-12.

М-40 и М-100 применяют в стационарных паровых котлах и промышленных печах.

Ф-5 и Ф-12 применяется в судовых энергетических установках в качестве моторного топлива.

Цифры в маркировке этих топлив обозначаютвязкость условную, определенную при 50⁰С – вязкость основной показатель.

Флотский мазут получают из прямогонныхостаточных фракций нефти. Флотский мазут Ф-5 представляет собой смесьпродуктовпрямой перегонки нефти т.е. состоит из 45-55% мазута и соответственно 55-45% дизельной фракции. Дизельная фракция добавляютдля уменьшения вязкости( также могут добавить до 22% керосино-газойливой фракции в качестве альтернативы). Керосино-газойливую фракцию получают путем деструктивной (разложением у/в) переработки нефтяного сырья, как продукт kat или термического крекинга.

Флотский мазут Ф-12 получают из прямогонных фракций выкипающихвыше 350⁰С и в зависимостиот характеристик мазута вовлекается до 30 % дизельной фракции.

Кинематическая вязкость определяется в системе – для всех светлых нефтепродуктов.

Вязкость определяют для темных нефтепродуктов- это вязкость условная,например ВУ₅₀. Аппарат ВУМ ( вязкость условная для мазутов) применяют для определения вязкости. Никогдатемные нефтепродукты не вычисляются по кинематической вязкости, её могут пересчитать. Определяется в секундах. Т.е. для Ф-5 не более 5 сек, для Ф-12 не более 12 секунд.

Мазут топочныйМ-40 получают из остатков прямой перегонки нефти с вовлечением от 8-15% дизельной фракции. Основа прямогонной фракции выше 350⁰С.

Мазут М-100 это чистый продукт прямогоннойперегонки нефти, выкипающийвыше 350⁰С и дизельное топливо здесь не добавляют.

Мазут экспортный – смесь 85-90% мазута прямой перегонкии 10-15% дистилятнных фракций (дизельной или керосиново-газойлевой фракции. Маркируется М-1,0 (ВУ₅₀≤25сек), в маркировкеуказана содержание серы(1%) это верхний предел для экспортного мазута.

Основные эксплуатационныехарактеристики котельных и тяжелых топлив.

Эксплуатационные характеристики определяются поведением топлива в условиях хранения, транспортировки и эксплуатации. Эти показателиопределяются следующими физико-химическимихарактеристиками:

Вязкость – определяет методы и продолжительность сливно-наливных операций, условия перевозки и перекачки, гидравлическое сопротивление при транспортировке по трубопроводам и эффективность работы форсунок. От вязкости будетзависеть способностьотстаивания от воды, чем выше вязкость, тем труднее отделяется вода. По химическому составу все темные топливаотличаются наличием твердых парафинов, асфальто-смолистых веществ. Отдельные и тяжелые моторные топлива – это структурированные системы. Аномалии вязкости – если провеститермообработку или воздействоватьмеханически, то вязкость, определенная при одной и той же температуре будет отличаться от первоначальной.
Содержание серы- нормы по содержанию серы определяются характеристиками нефти, из которой получен мазут.

Для малосернистой нефти до 1%;

Для среднесернистой от 1- 2%

Для высокосернистой до 3,5%.

По природе серы в легких дистиллятах и в темных топливахсера отличается. В остаточных фракциях сера неактивная: сульфиды, теофены, теофаны.

R R

→ SO₂ и SO₃

S S

Наличие в дымовых газах SO₃ повышает температуру начала конденсациигаза(повышает точку росы) в результате чего на поверхностях котлов конденсируется капли Н₂SО_4.

Процесс гидрообессеривания подобен гидроочистке, различаются процессы с применением kat. Эти процессы достаточно непростые как в технологическом плане, так и недолговечностью kat, т.к. происходит закоксовывание kat.

Теплота сгорания- от теплоты сгорания зависитрасход топлива, измеренного кДж/кг, т т.е. это выделение тепла на единицу топлива. ГОСТом нормируется низшая теплота сгорания – это теплота сгорания, не учитывающая расход тепла на конденсацию паров воды.

Высшая теплота сгорания – это теплота сгорания, учитывающая затраты тепла на конденсацию воды.

Теплота сгорания зависит от химического состава и от соотношения углерод-водород. Кроме того, низшая теплота сгорания зависит от содержания сернистых соединений. Для топлив высокосернистыхон ниже, чем малосернистых.

Для котельных топлив низшая теплота сгоранияQ_н=39900-41580 дж/кг,

прир=940-970 кг/м³

Температура застывания – характеризуетусловия хранения, слива и перекачки. Зависит от качества перерабатываемой нефти и от способа получения топлива. Для топочных мазутов М-40и М-100 температура застывания должна быть до +25⁰С .

Для Ф-5 не выше –5⁰С, для Ф-12 не выше –8⁰С, для экспортного до 10⁰С.

Температура застывания – это показатель нестабильный, при длительном хранении повышается на 4-15⁰С. Это явлениеобусловлено взаимодействиемасфальто-смолистых веществ и твердых парафинов. Этоявление называется регрессия мазута.

Асфальто-смолистые веществаявляются ПАВ, т.е. способны концентрироватьсяна границе раздела фаз между присутствующими твердыми парафинами, которыеобразуют кристаллическуюсистему, которая способна с течением времени отлагаться в резервуарах при хранении. При проведении термообработки топлива при температуре 40-70⁰С температура застывания повышаетсяв зависимости от смолистости нефти на 10-15 пунктов, при термообработке при 90-100⁰С температура застывания резко понижается в зависимостиот скорости охлаждения. Температура застывания зависитот температуры застывания самой дистиллятной фракции.Для понижения температуры застывания используют депрессорные присадки. Для мазутов, кроме М-100 используют присадки синтезированные на основе сополимера этилена и винилацетата. Чем больше доля н-парафинов с большой молекулярной массой, тем нижеэффективность используемых депрессорных присадок.

Температура вспышки для флотских мазутов определяют в закрытом тигле ( не ниже 75-80⁰С), для котельных топлив определяют в открытом тигле (не ниже 90-100⁰С).
Содержание примесей – содержание примесей воды, механических примесей, определения зольности. Показатель зольности характеризует содержание в топливе солей металла.

Газовые топлива

Газы горючие природные коммунально-бытового потребления.

На эти газы не нормируется у/в состав, связано с различием состава.

Низшая теплота сгорания ГОСТ- 5542-87, ОСТ 51.40-93

Q_н≥31,8 МДж/м³	Qн₂s≤7 мг/м³
Qн₂s≤20 мг/м³	QRsн≤16 мг/м³

В соответствии с ОСТом 51.40-93

СRSH ≤36 мг/м³

О₂, % об≤(не более)1.

Механических примесей ≤ 0,001 г/м³

Точка росы – это максимальная температура, при которой при заданном составе газа и давления конденсируется первая капля влаги или у/в. Поэтому нормируют две точки росы (по влаге и по у/в).

Точка росы – это показатель, характеризующий способность газа в процессе транспортировки оставаться в однофазном состоянии:

	Умеренная климатическая зона	Холодная климатическая зона.
	Лето	Зима	Лето	Зима
По влаге ⁰С	-3	-5	-10	-20
По у/в ⁰С	0	0	-5	-10

Если содержание С₅ и выше не превышает 1 г/м³, то точка росы не нормируется.

Если у/в используются как моторные топлива, то здесь уже вводятся дополнительныехарактеристики учитывающие у/в состав продукта.

Состав, % масс Сжиженных газов	ПА(пропан автомобильный	ПБА(пропан-бутан автомобильный)
С₃Н₈(пропан)	90±10%	50±10%
∑ С₁-С₂	Не нормируется	Не нормируется
∑ С₄	Не нормируется	Не нормируется
∑ непредельных у/в	Не более 6%	Не более 6%
Давление насыщенных паров при различных температурах, Мпа: 45⁰С -20⁰С -40⁰С	Не более 1,6 Не нормируется Не менее 0,07	Не более 1,6 Не менее 0,07 Не нормируется
S,% масс	Не более 0,01	Не более 0,01
H₂S, % масс	Не более 0,003	Не более 0,003
Использовать до температуры⁰С	До -35⁰С	До -40⁰С

Показатели	Бензины	Дизельное топливо	Этанол	Сжиженный нефтяной газ	Природный сжатый газ	Природный газ сжиженный	Метанол
Т кипения ⁰С	35-195	180-360	78	-42	-162	-162	64,7
Т застывавания ⁰С	-60÷-80	-10÷-60	-114	-187	-182	-182	-97,8
Р насыщенных паров при 38⁰С, МПА	65-92	0,3-0,35	17,0	160	--	--	12,6
Теплота сгорания стехиометрической смеси	3524-3553	3405-3418	3680	3520	3125	3125	3632
Октановое число: Моторный метод	66-88	--	92	90-94	100-105	100-105	90
Исследовательский метод	76-98	--	108	93-113	110-115	110-115	106
Цетановое число	8-14	45-60	8	18-22	--	--	3
Условия хранения	Норм. условия	Норм. условия	Норм. усл-я	1,6 МПа	20-40 МПа	-165⁰С	Норм. усл-я

Нефтяные растворители

Нефтяные растворители используются в различных отраслях промышленности, для растворения и экстракции органических соединений. Основные потребители: лакокрасочные, резиновые, маслоэкстракционные производства.

В качестве нефтяных растворителей используются узкие прямогонные фракции или фракции выделенные из продуктов вторичной переработки.

Все растворители подразделяют на:

- низкокипящие(бензиновые растворители) – узкие фракции, выкипающие до температуры не выше 150⁰С.

- высококипящие - выкипающие до температурывыше 150⁰С.

Классификация нефтяных растворителей определяется с учетом группового состава:

П- парафинов(н-алканов) более 50%;

И - изопарафиновые растворители более 50%;

Н - нафтеновые более 50% ;

А - ароматические более 50%;

С- смешанные не более 50%.

Нефтяные растворители подразделяются на подгруппы.

Подгруппа – содержание ароматических у/в. максимально

0. менее 0,1

0,1-0,5
0,5-2,5
2,5-5,0
5,0-25
25-50

Маркировка

Нефрас С-4 155/200(уайт спирит)

С-4, где С - группа, а 4 – подгруппа, 200- предел выкипания.

Применяется в лакокрасочной промышленности.

Подгруппа 4 – выделенная из прямогонного малосернистого бензина.

Нефрас С-3 80/120 – прямогонная фракция выделенная из малосернистого бензина.

(БР-1)

С-2 80/120 (Бр-2)взаимозаменяемые растворители.

Нефрас С-3 70/85 (бензин экстракционный)

Используется для экстракци(извлечения) масел. Узкая фракция, выделенная из Д-ароматизированногобензина риформинга.

Нефрас А-63/75 и А-65/75бензин для промышленно-технических целей, узкая фракция, выделенная из бензина риформинга, используется в производстве этилена, синтетического каучука, в пищевой промышленности, для экстракции жиров.

Ароматические растворители(бензол технический и нефтяной, толуол технический и нефтяной). Бензол нефтяной высшей очистки 99,95% и с содержанием серы не более 0,00001%

Бензол технический 99,8%,и с содержанием серы не более 0,0002%.

Нефтяные или минеральные масла и смазки

Товарные масла – это узкие фракции с интервалом температур выкипания 50-80⁰С, выделенныеиз мазута и прошедшие последовательную очистку от асфальто-смолистых веществ, твердых парафинов и нафтенов, а также гидроочистку. Это базовые масла, к ним добавляют присадки, иногда загустители. Для получения требуемых характеристик могут смешиваться 2 или 3 базовых масла.

Основные характеристики: физико-химические

и эксплуатационные характеристики масел.

Индекс вязкости – основной показатель, который характеризует вязкостно-температурные свойства масел, т.е. изменение вязкости с изменением температуры. Определяет возможность использования масел в определенном температурном интервале.

Нефтяные масла выпускаются в следующих назначениях:

- консервационные;

- электроизоляционные;

- вакуумные;

- гидравлические;

- технологические;

- медицинские и парфюмерные;

- смазочные;

- индустриальные;

- трансмиссионные;

- газотурбинные;

- компрессорные;

- приборные;

- моторные.

Номограмма Дина и Девиса

ν ₅₀ c Cт

ν 100⁰C

Максимальный индекс вязкости у парафиновых у/в.

Минимальный индекс вязкости у ароматических у/в.

При низких значениях индекса вязкости, испарение товарных масел ограничивается узким температурным интервалом.

Например, у моторного масла при низких температурах зависитпуск двигателяи циркуляция в системе смазки.

При высоких температурных значениях вязкости влияетна возможность утечки вязкости через неплотности, а также вымывание смазки с металлических поверхностей. В условиях эксплуатации происходит саморегулировка вязкости.

Защищенные масла – их используют если требуется широкий интервал температур при использовании. Это масло готовится на основе маловязкой дистиллятной фракции, вязкости 350-400⁰С, вводят полимерные добавки, загустители(ПИБ, ПММА)

Недостатки: полимеры подвергаются деструкции, которые вступаютв химические реакциипоэтому масло надо заменять на новое.

Предпочтение отдают пластичным маслам. Стабильность к окислению кислородом воздуха – это показатель важен для моторных масел. При окислении масел повышается кислотность.

Кислотное число ≤0,1 мг КОН/100г масла, при >2,5 КОН/100г масла – отработанное масло, иначе оно вызывает коррозию.

Смазывающая способность

Здесь различают: противозадирные, антифрикционные(уменьшение износа и трения), противоизносные.

Моторные масла

- по назначению

для карбюраторных длядизельных для авиационных

двигателей двигателей двигателей

- по способу производства

дистиллятные остаточные защищенные компаундированные

- по источнику сырья

минеральные(нефтяные) синтетические

Одна из основных характеристик – это вязкостное температурное свойство (оценивается характеристической величиной как индекс вязкости).

Незащищенные смазочные масла – летние и зимние имеют индекс вязкости 90-105.

Защищенные масла (синтетические) используются как всесезонные и они характеризуются индексом вязкости от 130 до 180.

Для этих масел характерна изменчивость значения вязкости в зависимости от напряжения и градиента скорости сдвига. Здесь при определенныхвоздействиях происходитснижение вязкости, особенно при низких температурах.

1.Одним из важных химических свойств масел является нейтрализующая способность, которая характеризуется показателем –щелочное число, оно показываеткакое количествокислот образуется при окислении масла или попадающих в масло из продуктовсгорания топлива и сколько можетнейтрализоватьединицу массы масла.Эту функцию выполняют присадки.

В качестве моющих присадок используются сульфанат, алкилсалицилаты, алкидфеноляты, фосфаты Са, Mg, Ba.

Масла для карбюраторных двигателей, имеющих щелочное число: 1-2 мг КОН/г масла.

Значительное большое щелочное число для масел тракторных двигателей: 10-15мг КОН/г масла.

2.Температура застывания

Температура застывания - это температура, при которой масло теряет подвижность. Оно зависитот присутствия в масле парафиновых у/в.

Температуру застывания масел регулируют с помощью обычнойдепарафинизации (для получениямасел с температурой застывания до –15⁰С) или глубокой депарафинизации для получения масел с температурой застывания от -20 до40⁰С.

Температура застывания масел регулируется введениемдепрессорных присадок, их вводят в различных количествах.

Температура вспышки.

Температура вспышки – это температура, при которой пары нагреваемогомасла вспыхивают от открытого источника пламени. Для маловязких зимних масел и всесезонных маселтемпература вспышки равна от 190 до 200⁰С. Наиболее высокую температуру имеют летние масла от 260 до 270⁰С.

Антиокислительные свойства.

Улучшение антиокислительных свойств осуществляется путем глубокой очисткой масел и введением антиокислительных присадок. В качестве присадок используются диарил и диалкил тиофофаты.

Классификация моторных масел.

Классификация моторных масел осуществляется прежде всего на основе класса вязкости:кинематическая вязкость определяется при 100⁰С и при –18⁰С

Классы вязкости

V₁₀₀

3з ≥3,8 мм²/с

4з ≥ 4,1

5з ≥5,6

6з> 5,6

6 5,6-7,0

-где з - загущение

8 7,0-9,5

10 9,5-11,5

1211,5-12,0

1413-15

V₁₈

≤1250

≤2600

≤6000

≤10400

Форсировать- усиливание, ускорение.

В моторном масле М-8-В₁, где 8 класс вязкости В₁ группа.

А- автомобильные масла(не форсирующих, карбюраторных, дизельных двигателей).

Б- для малофорсирующих.

В- для среднефорсирующих.

В1- (1) – для карбюраторных двигателей

(2) для дизельных двигателей.

Если индукционность не указано, то масло универсально.

Масло группы Т – авиационные, для высокофорсирующих карбюраторных и дизельных двигателей или тракторно-танковых.

Д- тракторно-танковые , для высокофорсирующих двигателей, работающих в тяжелых условиях.

Е- для малооборотных дизелей, работающих на тяжелом сернистом топливе.

Класс вязкости может обозначаться через дробь М-6з/10В (при –18⁰С).

По классу вязкости масло соответствует значению вязкости при-18⁰С в числителе, а в знаменателе указан класс вязкости соответствующий определенной при 100⁰С.

SAE - система обозначения американского общества автомобильных инженеров.

API – американский институт нефти.

ГОСТ 174791	SAE
3з	5W
4з	10W
5з	15W
6з	20W
6	20
8	20
10	30
12	30
14	40
16	40
3з/8	5W/20
4з/6	10W/20

Основные масла, которые производят в России, производятпреимущественно компаундированием дистиллятных масел.

А	SB
Б	SC/A
Б₁	SC
Б₂	CA
В	SD/CB
В₁	SD
В₂	CB

Индустриальные масла.

Индустриальные масла занимают второе место после моторных масел ти подразделяются на 3 типа:

- легкие;

- средние;

- тяжелые.

Они используются для смазки различных промышленных механизмов.

Легкие масла: кинематической вязкости V₅₀= 3,5-12 мм²/с, используютсядля малонагруженных механизмов с большим оборотом вращения.

И-5А, И-8А, И-12А, где 5,8 и 12 кинематическая вязкость.

К значению вязкостипредъявляют жесткие требования, текучесть является определяющей.

Средние масла: V₅₀= 15-55 мм²/с (веретенные, машинные).

Используются для смазки редукторов, станков и различных средненагруженных механизмов.

Тяжелые масла: V₅₀= более 55 мм²/с/

Используются длясмазки высоконагруженных механизмов

Трансмиссионные масла.

Трансмиссионные масла – относятся к группе смазочных масел. Используются для смазки

высоконагруженных передаточных механизмов трансмиссий с целью снижениятрения.

Трансмиссионные маславыпускают4-х классов вязкости:

9 кл.=7-10,9

12 кл.=11-13,9

18 кл.

34 кл.

и 5 групп в зависимости от условий применения и наличия присадок. Например, ТМ-5-9( относится к 5 группе, присутствует комплекс присадок, относится к 9 классу, загущенное).

Турбинные масла.

Турбинные масла – используются для смазки и охлаждения подшипников паровых и газовых турбин. Т.к. эти масла могут контактировать с водяным паром и водой, а также с продуктамисгорания топлива, то требования следующие:

- стабильность против окисления при температуре 60-100⁰С;

- устойчивость к образованию эмульсий;

- устойчивость к пенообразованию.

Эти масла не выпускают без присадок.

ТП-22с- турбинное с пакетом присадок,22 – значение кинематической вязкости, с повышенной стабильностью к окислению. Доля присадок для стабильности очень значительная.

Компрессорные масла.

Компрессорные масла – используют в поршневых и турбокомпрессорах, предназначенных для сжатия воздуха и других газов. Назначение – смазка трущихся поверхностей и уплотнение для предотвращенияутечексжижаемого газа.

Этимасла подразделяются на две группы : для агрессивных сред и неагрессивных сред.

Маркировка включает показатель вязкости

К_п-8с К – масло компрессорное, 8- вязкость, с- стабилизированное.

К-28.

Каждая марка допускает применение в определенном температурном интервале.

Приборные масла.

Приборные масла применяют для смазки узлов трения в точных приборах и механизмах. Подразделяются на три группы:

Приборные масла общего назначения выпускаются с вязкостью V₅₀= 6-24 мм²/с и используется для смазки измерительно-контрольных приборов, для наполнения амортизаторов и в качестве распределительной жидкости в приборах.

Приборные масла специального назначения V₅₀= 3-50 мм²/с используетсядля смазки микро- электродвигателей,шариковых подшипников микромашин,точных приборов и часов.

Выпускаются для применения в интервале температур от -45 до 100⁰С.

Часовые масла, для смазки механизма башенных часов выпускаются двух марок:

V₅₀= 400мм²/с;

V₅₀= 25мм²/с.

Специальные масла.

Консервационные масла.

Консервационные масла предназначены для консервации внутренних поверхностей машин и механизмов, т.е.для защиты металлических поверхностей от атмосферной коррозии. Используются на заводах изготовителях. В эти масла вводят ингибиторы коррозии. В маркировке указан класс вязкости : К-17.

Эти масла должны обеспечивать защиту не менее 5 лет.

Электроизоляционные масла.

Электроизоляционные масла – к ним относятся: трансформаторные, конденсаторные, кабельные, для выключателей.

Основные требования: устойчивость к окислению, низкая электропроводность, высокая электрическая прочность, устойчивость в электрическом поле, хорошие вязкостно-температурные свойства.

Эти масла перед использованием подвергаются глубокой термовакуумной обработке. Концентрация воздуха в масле, должна быть не более 0,1%(Св≤ 0,1%), концентрация воды не более 0,001%.

Эти масла изготовляются из нефтепарафинового основания с низким содержанием серы.

Гидравлические масла.

Гидравлические масла служат несжимаемой жидкостной средой(или рабочей жидкостью) для передачи энергии в гидравлической системе. От одного узла к другому и превращении этой энергии в полезную работу. Вязкость является одной из основной характеристикой.

Обязательные условия: высокая антиокислительнаяспособность, антикоррозионные свойства, устойчивость к пенообразованию.

Обозначение масел включает в себя назначение, кинетической вязкости при 40⁰С = 15 мм²/с, буквенные обозначения группы: А, Б, В.

МГ-15Б.

ГруппаА – работа при давлении до 15 МПа и температурыдо 80⁰С, для малонагруженных гидравлических систем.

Б- для средненагруженных гидравлических систем с давлением до 25 МПа и температурой до 80⁰С.

В - для высоконагруженных гидравлических систем с давлением более25 МПа и температурой более 80⁰С.

Технологические масла.

Технологические масла – представляют собойспецифическую группу масел, т.к. используются при производстверазличных материалов и продукции в качествесырьевых компонентов и добавок. Кроме того, могут использоваться в качестве абсорбента.

Технологические масла применяют для резинотехнических изделий, для текстильной промышленности(для замасливания хлопка), для производства синтетических волокон, а также используются в качестве классификаторов, в качестве теплоносителей, для производства присадок.

Технологические масла изготавливают из мало- и средневязких дистиллятов.

Эти масла подвергаются гидроочистке и послеэтого используются в качестве стандартныху/в сред, при определении свойств резинотехнических изделий.

АМТ-300 (масло теплоноситель – это ароматизированноемасло, его производят из экстракционногораствора, полученногопри очистке прямогонноймасляной фракции.

Вакуумные масла.

Большаядоля приходится на минеральные и синтетические масла. Подвергаются глубокой очистке и проходят I-II ступени тонкой вакуумной дистилляции, удаляют воздух и влагу.

Выпускают различных классов вязкости, предназначенных для различных типов вакуумных насосов. К ним предъявляются жесткие требования по антиокислительным и антикоррозионным свойствам, и они должны иметь хорошую вязкостно-температурные характеристики. Индекс вязкости не менее95.

Медицинские парфюмерные масла.

Это глубоко деароматизированные( т.е. ароматика отсутствует) химически инертные нефтепродукты, не имеющих цвета, запаха и вкуса. Это так называемые – белые масла белого или светло-желтого цвета. При получении осуществлена глубокая гидроочистка при высоких давлениях. Применяются в фармацевтической, пищевой и косметической промышленности.

Контролируются по плотности, содержанием воды, кислот, щелочей на полное отсутствие.

7. Пластичные смазки и синтетические масла.

Пластичные смазки отличаются от нефтяных масел наличием твердого загустителя, образующего структурный каркас, т.е. пластичные масла сочетают свойства твердого тела и жидкости. При отсутствии нагрузокпластичные смазки ведут себя как твердые тела, но при воздействии даже малых нагрузок, структурный каркас разрушается и смазки приобретают вязко-текучее состояние. Послепрекращения воздействия нагрузок структурный каркас восстанавливается, и смазки приобретают первоначальные свойства. Это явления называют тиксотропия (не характерной для масел).

По составу пластичные смазки включают триосновные составляющие:

- дисперсионная среда;

- дисперсная фаза(т.е. твердый загуститель)- 10-13%;

- всевозможные добавки от 1 до 15%, они представляют собой присадки, наполнители, модификаторы структуры. Выбор и количество этих добавок выбираются по назначению смазок.

Дисперсионная среда представляет собой нефтяные или синтетические масла. Чаще всего из нефтяных масел используют индустриальные масла с V₅₀= 40-60 мм²/с(легкие и средние дистилляты).

При использовании синтетических масел получают смазки, имеющие высокие индексы вязкости - более 140.

Дисперсная фаза, которую образует твердый загуститель, преимущественно образуется при введении в составмасел солей жирных высокомолекулярных кислот (или их называют металлические мыла). Могут также использоватьсянеорганические добавки (на основе силигагеля). Такжемогут использоваться органические загустители (кристаллические полимеры).

Добавки – антиокислительные присадки, антифрикционные.

Наполнители и модификаторы это структуры – твердые дисперсные(дисперсность – это характеристика размера частиц(степени раздробленности)) вещества, практически нерастворимые в дисперсной среде (в масляной основе), образуют самостоятельную основу. Это преимущественно слоистые материалы: графит, сульфид молибдена MoS₂.

Пластичных смазок производится 45-50 тыс. тонн. Из них 8% приходится на антифрикционные, 14% на консервационные смазки, 2% уплотнительные.

Основные свойства пластичных смазок.

Наиболее важное значение, придаютих реологическим свойствам (объемно-механические).

Предел прочности на сдвиг, определяет способность смазок удерживаться на поверхностях трения. Этот показательдолжен быть не менее 100-200 Па при максимальной температуре использования.
Вязкость влияет на пусковые характеристики механизмов и на потери энергии при работеразличных узлов трения. Принятоопределять динамическую вязкость при минимальной температуре.
Механическая стабильность пластической смазки могут в процессе деформирования изменять свои реологические свойства.
Термоупрочнение - это характеристика только пластичных смазок, связанная с тем, что при изменении температуры все показатели меняются. Для некоторых смазок после термообработки, повышается предел прочности на сдвиг. ( на сажевых, на основе солей синтетическихжирных кислот).
Испаряемость дисперсной среды смазки. Этот показатель характеризует срок службы смазки. При производствевакуумных смазок – отдают предпочтениесинтетическим маслам.
Химическая стабильность – используется при температуре 100⁰С. Только для смазок на основе нефтяных масел.

Пластические смазки подразделяются по типу загустителя на:

Мыльные;
Немыльные;
Углеводородные;
Полужидкие.

Мыльные смазки называют в зависимости от металла( литиевые, натриевые, кальциевые, алюминиевые,комплексные смазки).

Литиевые смазки позволяют расширить температурные пределы использования смазок.

В России доля литиевых смазок 23%, в США 60%.

Литол-24 – эта смазка позволяет использовать её в широком температурном интервале от –40 до +130⁰С.

Солидол – предел использования 60-70⁰С.

Термостойкие смазки ВНИИНП-207,ВНИИНП-210, униол-1. Температурный предел до 250⁰С, удовлетворит антифрикционные свойства.

Немыльные смазки на неорганических загустителях (силикагель, сажа, бентонит). Доля производства 0,02% или около 10 тонн в год. Обладает повышенной химической устойчивостью к воздействию агрессивных сред.

На органических загустителях – полиуретановые – готовят на основе полимеров.

Углеводородные смазки( в России производят 3 тыс. тонн в год) готовят на основе у/в смесей.

Полужидкие смазки – используют для герметизации малых зазоров в механизмах. (150 наименований, использование до 150⁰С).

Основа для производства синтетических масел:

O O-R’

R-C + R’OH → R-C

OH OH