Классификация трансмиссионных масел и их применение

    Перегонка нефти - начальный процесс переработки  нефти на нефтеперерабатывающих  заводах, основанный на том, что при  нагреве нефти образуется паровая  фаза, отличающаяся по составу от жидкости.

    Перегонка нефти обычно осуществляется в одну или две ступени. При одноступенчатой  атмосферной перегонке в качестве дистиллятов получают светлые нефтепродукты  — бензин, керосин, газойль или  дизельное топливо, в остатке  — мазут.

    При двухступенчатой (атмосферно-вакуумной) перегонке па установке имеются  две ректификационные колонны, из которых  на одной под атмосферным давлением  получаются светлые нефтепродукты  и мазут; на второй, из мазута, путём  перегонки под вакуумом получают масляные дистилляты и остаток —  гудрон или масляный концентрат.

    При атмосферной перегонке нефть  нагревается не выше 370°С, так как  при более высокой температуре  начинается расщепление углеводородов  — крекинг, а это нежелательно из-за того, что образующиеся непредельные углеводороды резко снижают качество и выход целевых продуктов. В  результате атмосферной перегонке  нефти отгоняются фракции, выкипающие примерно от 30 до 350—360°С, и в остатке  остаётся мазут. Дальнейшая перегонка  мазута проводится под вакуумом (остаточное давление 5,3—8 кн/м2, или 40—60 мм рт. ст.), чтобы свести к минимуму крекинг  углеводородов.

    Основное  назначение вакуумной перегонки  мазутов: получение широкой фракции (350 – 550°С и выше) – сырья для  каталитических процессов и дистиллятов  для производства масел и парафинов. В отношении требований к качеству сырья эти две задачи различаются  по чёткости ректификации, но общим  условием является максимальный отбор  дистиллятов при минимуме потерь их с остатком. Эти требования влияют на технологические и конструктивные решения, а также аппаратурное оформление вакуумной перегонки мазута. В  соответствии с повышением мощностей  изменяются и конструкции вакуумных  колонн.

    Состав  мазута, поступающего на вакуумный  блок из атмосферной колонны, регламентируется содержанием фракций, выкипающих до 350°С. Общая схема перегонки для  производства различных смазочных масел показана на рис.2.

 Рис. 2 Схема  атмосферно-вакумной перегонки.

Источник*: Черножуков Н.И. «Технология переработки нефти и газа».

3) Очистка.

Полученные  при вакуумной перегонке масляные дистилляты и остатки после их отгона — это еще не масла, а  лишь полупродукты, которые содержат, кроме углеводородов, различные  асфальтосмолистые вещества, органические кислоты и прочие вредные примеси, ухудшающие качество масла. Для удаления вредных веществ из дистиллятных и остаточных масел применяют  различные способы очистки.

    Кислотная очистка заключается в обработке нефтепродуктов 96 — 98 %-ным раствором серной кислоты. При реакции с кислотой асфальтосмолистые вещества и нафтеновые кислоты образуют продукты, выпадающие в осадок. Для повышения качества кислотной очистки обработку нефтепродукта серной кислотой проводят в пропановом растворе. Пропан уменьшает вязкость нефтепродуктов и растворимость в них смолисто-асфальтовых   веществ,   что   увеличивает   эффективность кислотной очистки.

    Щелочная  очистка (очистка натриевой щелочью) заключается в нейтрализации кислотных продуктов щелочью с образованием нерастворимых в углеводородах или водорастворимых нейтральных соединений. С помощью этой очистки из полуфабриката удаляют серу, кислородные (нефтяные кислоты, фенолы) и сернистые соединения.

    Селективная очистка основана на избирательной растворяющей способности некоторых специально подбираемых органических жидкостей по отношению к различным типам углеводородов, содержащихся в нефтепродуктах. Этот способ наиболее эффективен для отделения  нежелательных асфальтных  и других компонентов, он позволяет получить масла с улучшенными показателями по вязкости и стабильности и с пониженной склонностью к образованию отложений. При селективной очистке улучшаются вязкостно-температурные свойства, уменьшается плотность и коксуемость нефтепродуктов.

    В рафинате, кроме бензольно-парафиновых  или нафтенопарафиновых углеводородов, содержатся также парафины, нередко  выпадающие из рафината после отгонки  растворителя. Поэтому следующая  задача очистки - депарафинизация рафината, которая осуществляется различными способами. Простейшими из них являются холодное отстаивание и центрифугирование.

    Депарафинизация масел обычно осуществляется с помощью  растворителей (смеси метилэтилкетона, бензола, толуола и др.). При охлаждении раствора очищаемого парафинистого  масла до температуры, примерно равной требуемой температуре застывания масла, твёрдые углеводороды выкристаллизовываются и отделяются фильтрованием или центрифугированием. Растворитель отгоняется от фильтрата и возвращается в производство; в остатке получается масло с требуемой температурой застывания; после депарафинизации производится дополнительная очистка адсорбционным методом.

    Адсорбционная очистка (контактная очистка) основана на свойстве некоторых пористых минеральных веществ (адсорбентов) после соответствующей обработки адсорбировать содержащиеся в нефтепродуктах примеси. При этом виде очистки удаляют смолы, нафтеновые кислоты, кислородсодержащие соединения, сульфокислоты, остатки селективных растворите лей. В качестве адсорбентов применяют природные глины, силикагель, синтетические алюмосиликаты, активированную окись алюминия и др. При этой очистке удаляются вещества, обусловливающие темную окраску нефтепродуктов, поэтому этот способ называют также очисткой отбеливающими землями. Удаление с помощью контактной очистки больших количеств нежелательных веществ экономически нецелесообразно, поэтому эту очистку применяют в качестве заключительной обработки.

    Очистка является важным условием обеспечения  высоких эксплуатационных качеств  смазочных материалов.

4) Завершающий  этап – это смешение полученных  масел со специальными различными  присадками: депрессорной, противозадирной, противоизносной, антиокислительной, антикоррозионной, противоржавейной, антипенной и др.,  каждая из которых улучшает одно или сразу несколько свойств трансмиссионного масла.

      В большинстве случаев используются  поверхностно-активные вещества. К  ним относятся животные и растительные  жиры, жирные кислоты и их эфиры, мыла жирных кислот и др. Эти вещества адсорбируются на поверхностях трения, препятствуя их непосредственному контакту.

    Для получения трансмиссионных масел  с необходимыми вязкостно-температурными свойствами используются следующие  методы:

    ♦     смешение высоковязких масел с маловязкими

    ♦     загущение маловязких масел высокополимерными  загущающими присадками

    ♦     глубокая очистка масел для удаления из них компонентов с неудовлетворительными  вязкостно-температурными свойствами.

    Наиболее  перспективным способом получения  трансмиссионных масел с хорошими вязкостно-температурными свойствами является загущение масло-  вязких масел высокополимерными присадками.

2.2 Сфера применения  трансмиссионных  масел.

В зависимости  от эксплуатационных свойств и возможных  областей применения трансмиссионные  масла подразделяют на пять групп :

1. Группа 1- Минеральные масла без присадок. Область их применения: цилиндрические, конические и червячные передачи, работающие при контактных напряжениях от 900 до 1600 МПа и температуре масла в объеме до 90°С.
2. Группа 2- Минеральные масла с противоизносными присадками. Область их применения: при контактных напряжениях до 2100 МПа и температуре масла в объеме до 130°С.
3. Группа 3- Минеральные масла с противозадирными присадками умеренной эффективности. Область их применения: цилиндрические, конические, спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях до 2500 МПа и температуре масла в объеме до 150°С
4. Группа 4- Минеральные масла с противозадирными присадками высокой эффективности. Область из применения: цилиндрические, спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях до 3000 МПа и температуре масла в объеме до 150°С.
5. Группа 5- Минеральные масла с противозадирными присадками высокой эффектиности и многофункционального действия, а также универсальные масла. Область их применения: гипоидные передачи, работающие с ударными нагрузками при контактных напряжениях выше 3000 МПа и температуре в объеме до 150°С.

Область практического  применения трансмиссионных масел  классификации API указана в табл.4.

Таблица 4. Область  практического применения трансмиссионных  масел классификации API.

Источник*: Интернет-ресурс: http://nulled-scrippts.ru/s1.html.

Масла для гипоидных  передач ни в коем случае нельзя заменять другими трансмиссионными маслами, а также разбавлять дизельным  топливом, так как это ведет  к уменьшению концентрации присадок и снижению их противоизносных свойств. Масла трансмиссионные автомобильные  для гидромеханических трансмиссий. Для смазки гидромеханических трансмиссий  автомобилей промышленность поставляет масло марки А по ТУ 38-101-179-71. Оно  представляет собой дистиллятное масло  глубокой селективной очистки, загущенное полиизобутиленом и содержащее противоизносную и противо-окислительную, моющую, депрессаторную и антипенную присадки. Масло предназначено для всесезонного применения в гидротрансформаторах и гидромеханических (автоматических) коробках передач, гидроусилителях рулевого управления автомобилей большой грузоподъемности, автобусов, автопогрузчиков и др. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

         От правильного выбора и умелого  использования горюче-смазочных  материалов, в том числе и трансмиссионных  масел, зависит надежность работы  и срок службы агрегатов и  всякого рода техники, включая  и космическую. Для того чтобы  обеспечить долговечную и экономичную  работу техники необходимо знать:

а) принцип  работы агрегата;

б) свойства топлива и смазочных материалов;

в) условия  их применения в агрегатах;

г) характер требований, предъявляемых к качеству топлив и смазочных материалов со стороны машин и механизмов.

    Трансмиссионные масла должны обладать:

- высокими  противоизносными и противозадирными  свойствами;

- хорошими  вязкостно-температурными характеристиками, обеспечивающими требуемое качество  смазывания деталей при холодном  пуске изделия и необходимый  уровень вязкости в диапазоне  максимально высоких рабочих  температур;

- малой  коррозионной агрессивностью, в  том числе по отношению к  деталям из цветных металлов;

- высокой  термоокислительной стабильностью,  обеспечивающей постоянство вязкости  в течение всего межсменного  интервала;

- высокими  защитными свойствами против  ржавления;