ТАД-17И ТМ-5-18 85W GL-5

Индустриальные масла

Технический прогресс в машиностроении характеризуется бурным ростом парка различных машин и механизмов с одновременным ужесточением условий эксплуатации (повышение скоростей, нагрузок, температуры, точности обработки металла и т.д.), что выдвигает новые требования к качеству индустриальных масел.

Эксплуатационные свойства индустриальных масел существенно влияют на потери мощности на трение, износ трущихся деталей, плавность движения при малых скоростях скольжения, стабильность к окислению и коррозии, эмульгируемость, пенообразование и деаэрацию. Важнейшими являются смазывающие свойства, обеспечивающие плавное устойчивое скольжение и демпфирование. Условия трения являются определяющими при выборе масел. Правильный выбор масла позволяет значительно продлить срок службы оборудования и снизить стоимость его эксплуатации.

Ассортимент индустриальных масел для промышленного оборудования включает около 100 наименований; масла для гидравлических систем составляют – 46, 6%, для зубчатых и червячных передач и тяжелонагруженных элементов промышленного оборудования – 41% [5.9]. Столь широкий ассортимент обусловлен многообразием промышленного оборудования и спецификой его работы.

Индустриальные масла общего назначения

Индустриальные масла общего назначения без присадок по ГОСТ 20799-88 в зависимости от кинематической вязкости при 40⁰С применяются:

- масла И-5А и И-8А дистиллятные из малосернистых и сернистых нефтей - для смазывания легконагруженных, высокоскоростных узлов и механизмов, замасливания волокон и в производстве масел, смазок и резин;

- масла И-12А, И-12А₁ дистиллятные из сернистых нефтей селективной очистки – для смазывания втулок, подшипников веретен ровничных и других машин, узлов коттонных и кеттонных машин, шпинделей металлорежущих станков, для подшипников маломощных электродвигателей с кольцевой системой смазки, в качестве рабочих жидкостей в объемных гидроприводах, работающих в закрытом помещении и на открытом воздухе, для поршневой группы аммиачных компрессоров и для многих других видов оборудования [5.11].

- масла И-20А, И-30А, И-40А, И-50А дистиллятные или смесь дистиллятного и остаточного из сернистых и малосернистых нефтей селективной очистки – в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах станочного оборудования, автоматических линий, прессов, для смазывания легко- и средненагруженных зубчатых передач, направляющих качения и скольжения станков, где не требуются специальные масла и других механизмов. Масло И-20А широко применяется в гидравлических системах промышленного оборудования, для строительных, дорожных и других машин, работающих на открытом воздухе.

Характеристики индустриальных масел общего назначения без присадок

(ГОСТ 20799-88)

Индустриальные масла с присадками (легированные)

В производстве индустриальных масел с присадками используют, как правило, высокоиндексные глубокоочищенные базовые масла из сернистых нефтей, а также масла компоненты селективной очистки и из продуктов глубокого гидрирования нефтяных фракций. Большую долю легированных масел занимают гидравлические масла.

Масла для гидравлических систем

Гидравлические масла применяются в гидравлических системах, которые находят все большее применение в конструкциях металообрабатывающих станков, прессов, автоматических линий и пр. В таком оборудовании гидравлическое масло является одним из необходимых конструкционных элементов.

В настоящее время производятся масла для этих систем с улучшенными антиокислительными, антикоррозионными, противоизносными и противозадирными свойствами. В соответствии с широким диапазоном рабочих параметров гидравлических систем и предъявляемыми к жидкостям эксплуатационным требованиям, масла для гидравлических систем промышленного оборудования условно делят на четыре группы.

В первую группу входят нефтяные масла без присадок, которые используют в качестве рабочих жидкостей в устаревших системах, где не предъявляются особые требования к эксплуатационным свойствам масел. Это масла И-12А, И-12А₁, И-20А, И-30А, И-40А и И-50А (см. табл. 5.2).

Вторую группу составляют легированные масла с улучшенными антиокислительными, антикоррозионными, противоизносными и антипенными свойствами. Это масла серии ИГП, их используют в гидравлических системах, эксплуатируемых при высоких рабочих давлениях (до 16-35 МПа) с кинематической вязкостью при 50⁰С от 16 до 118 мм²/с.

Свыше 80% этих масел производятся масла ИГП-18, 30 и 38, которые применяются в гидравлических системах промышленного оборудования.

Масла серии ИГП производятся в течение 30 лет на всех масляных заводах России, первоначально в качестве аналогов импортных масел для обеспечения работы оборудования АвтоВАЗа и КАМАЗа, затем для заводов машиностроения.

Основные требования к современным гидравлическим маслам: повышение стабильности, улучшение противоизносных, защитных, деаэрационных свойств, совместимости с материалами гидросистем, фильтруемости, деэмульгируемости.

Эксплуатационные свойства масел серии ИГП уже не отвечают возросшим требованиям, предъявляемым к гидравлическим маслам для современного высокоточного оборудования, оснащенного фильтрами тонкой (5-10 мкм) очистки.

Характеристики индустриальных масел серии ИГП

Фильтруемость – один из важнейших показателей эксплуатационных свойств гидравлических масел. Различными исследованиями установлено, что более 80% от всех неполадок в гидравлических системах вызвано загрязнением гидравлических масел, которые образуются при их производстве (пыль, ржавчина, волокна и т.д.), а также в результате старения гидравлических масел при эксплуатации гидравлических систем.

В третью группу входят легированные масла с вязкостью при 50⁰С от 16, 5 до 40 мм²/с. Это масла ИГСп-18, ИГСп-38, ИГСп-38д, содержащие дополнительно противозадирную и деэмульгирующую (для масла ИГСп-38д) присадки, их используют в гидравлических системах, которые эксплуатируются при повышенных рабочих давлениях (> 35 МПа). Кроме того, эти масла могут применяться для смазывания направляющих скольжения станков.

Характеристика масел И-Г-С(д)

Четвертую группу составляют легированные масла, получаемые загущением вязкостными присадками маловязких очищенных и глубокоочищенных нефтяных масел из сернистых нефтей селективной очистки. Это масла И-Г-Д-38(з), И-Г-Д-68. Используют их в двигателе привода стана для прокатки алюминия, в приводе шагового двигателя, в гидроперфораторах, экскаваторах, дуговых печах и др. Например, для смазывания привода шагового двигателя в фасонно-шлифовальном станке (И-Г-Д-32(з) и самоходных бурильных установок с гидравлическими перфораторами, буровых станков, шахтных бурильных установок и вспомогательных машин для подземных и открытых горных работ (И-Г-Д-68(з).

Масла для направляющих скольжения станочного оборудования

Легированные масла для направляющих скольжения ИНСп на базе дистиллятных остаточных и смеси дистиллятных и остаточных масел из сернистых нефтей селективной очистки, содержащие противоскачковую, противозадирную, адгезионную, солюбилизирующую и антипенную присадки, используют для смазывания направляющих скольжения и качения металлорежущих станков, передач ходовой винт-гайки станков особой высокой точности с программным управлением, тяжелых и других, где требуется равномерность медленных перемещений, точность и чувствительность установочных перемещений, столов, суппортов, ползунов, бабок, стоек и других узлов; а также где необходимо снизить уровень коэффициента трения в статических и кинетических условиях.

Легированные универсальные масла И-ГН-Е (табл. 5.6) производят

Масла для тяжелонагруженных узлов

Ассортимент индустриальных масел для тяжелонагруженных узлов трения промышленного оборудования в России включает масла трех серий с уровнем вязкости от 32 до 680 мм²/с при 40⁰С:

Для подшипников жидкостного трения (ПЖТ) прокатных станов И…ПВ, редукторные И-Т-Д и перспективные универсальные для редукторов, подшипников скольжения и качения, других механизмов прокатных станов и бумагокартоноделательных машин – И-Т-С.

Масла для прокатных станов

Современные прокатные станы оборудованы циркуляционными смазочными системами с трубопроводами большой протяженностью. Из-за различной протяженности и сечений, а также возможного попадания воды в смазочную систему к маслам предъявляются высокие требования по антиокислительным свойствам и деэмульгирующей способности.

На основе химмотологических исследований с испытаниями на прокатных станах в стендовых и промышленных условиях разработана специальная серия легированных масел из четырех марок – И46ПВ, И220ПВ, И320ПВ и И460ПВ, по эксплуатационным свойствам не уступающих лучшим импортным аналогам ведущих фирм: Mobil, Shell, Britich Petroleum. В качестве базовых масел используются глубокоочищенные дистиллятные и остаточные масла селективной очистки, в основном из сернистых нефтей с включением присадок, улучшающих защитные, антиокислительные, деэмульгирующие и антипенные свойства.

Масло И-100Р(с) (см. табл. 5.7) кроме того с улучшенными противозадирными и депрессорными свойствами.

Масла для зубчатых передач промышленного

оборудования (редукторные)

Учитывая условия эксплуатации средне- и тяжелонагруженных зубчатых передач применяют легированные масла серии ИГП, которые позволяют в 2-3 раза сократить расход масла в сравнении с маслами без присадок и снизить износ поверхности трения.

С целью унификации ассортимента легированных редукторных масел и взамен масел ИСП, ИСПи, ИТП, ИРп разработаны масла серии И-Т-Д (табл.5.8) с присадками, улучшающими смазывающие, антиокислительные, антикоррозионные, противоизносные и противозадирные свойства. Эти масла производятся из сернистых нефтей различной глубины селективной очистки. Масла ИРп-85 и И-Т-Д-150 производятся из базовых масел глубокой селективной очистки.

Легированные редукторные масла предназначены для смазывания зубчатых передач и других элементов промышленного оборудования, в которых высокие нагрузки не позволяют применять масла без присадок.

Классификация индустриальных масел.

Принятаые классификации индустриальных масел основана на их вязкости и наличии присадок, обеспечивающих необходимый уровень эксплуатационных свойств.

В зависимости от эксплуатационных свойств и состава – наличия функциональных присадок, гидравлические масла делятся на группы: А, Б и В. По вязкостным свойствам гидравлические масла условно делятся на следующие:

- маловязкие – классы вязкости от 5 по 15;

- средневязкие – классы вязкости 22 и 32;

- вязкие – классы вязкости с 46 по 150.

Группа А и соответствующая группа НН по ISO – нефтяные масла без присадок, применяемые в малонагруженных гидросистемах с шестеренными или поршневыми насосами, работающими при давлении до 15 МПа и максимальной температуре масла в объеме до 80⁰С.

Группа Б и соответствующая группа НL по ISO – масла с антиокислительными и антикоррозионными присадками. Предназначены для средненапряженных гидросистем с различными насосами, работающими при давлениях до 2, 5 МПа и температуре масла в объеме свыше 80⁰С.

Группа Б и соответствующая группа НМ по ISO – хорошо очищенные масла с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками. Предназначены для гидросистем, работающих при давлении свыше 25 МПа и температуре масла в объеме свыше 90⁰С.

Обозначение индустриальных масел включает группу знаков, разделенных между собой дефисом. Первая буква " И", вторая прописная буква определяет принадлежность к группе по назначению, третья прописная буква – принадлежность к подгруппе по эксплуатационным свойствам и четвертый знак – цифра – характеризует класс по кинематической вязкости при 40⁰С.

1. Классы вязкости индустриальных масел по ISO-3448-75:

Класс вязкости n₄₀, мм²/с Класс вязкости n₄₀, мм²/с

2 1, 9 - 2, 5 68 61 - 75

3 3, 0 - 3, 5 100 90 - 110

5 4, 0 - 5, 0 150 135 - 165

7 6, 0 - 8, 0 220 198 - 242

10 9, 0 - 11, 0 320 288 - 352

15 13, 0 - 17, 0 460 414 - 506

22 19, 0 - 25, 0 680 612 - 748

32 29, 0 - 35, 0 1000 900 - 1100

46 41, 0 - 51, 0 1500 1350 - 1650

2. Группы индустриальных масел по назначению:

Группа Соответствие группы Область применения

по ISO 6743/0 - 84

Л F Легконагруженные узлы (шпиндели, подшип-

ники и сопряженные с ними соединения)

Г H Гидравлические системы

Н G Напрвляющие скольжения

Т C Тяжелонагруженные узлы (зубчатые передачи)

Подгруппы индустриальных масел для машин и механизмов

промышленного оборудования по эксплуатационным свойствам

В единой системе обозначений индустриальных масел учтено применение их в различном промышленном оборудовании станках, прессах, прокатных и волочильных станах, машинах, оборудовании в которых используются редукторы, подшипниках и других элементах конструкций, гидравлических системах в различных условиях эксплуатации.

5. ПЛАСТИЧНЫЕ СМАЗКИ

Пластичные смазки – распространенный вид смазочных материалов, представляющих собой высокоструктурированные тиксотропные дисперсии твердых загустителей в жидкой среде. Как правило, смазки – это трехкомпонентные коллоидные системы, содержащие дисперсионную среду – жидкую основу (70-90%), дисперсную фазу – загуститель (10-15%), модификаторы структуры и добавки – присадки, наполнители (1-15%). В качестве дисперсионной среды смазок используют масла нефтяного и синтетического происхождения, реже их смеси. К синтетическим маслам относятся кремнийорганические жидкости – полисилоксаны, сложные эфиры, полигликоли, фтор- и хлорорганические жидкости. Их применяют преимущественно для приготовления смазок, которые используют в высокоскоростных подшипниках, работающих в широких диапазонах температур и контактных нагрузок. Для более эффективного использования смазок и регулирования их эксплуатационных свойств, например низкотемпературных, смазочной способности, защитных свойств, применяют смеси синтетических и нефтяных масел.

Загустителями служат соли высокомолекулярных жирных кислот – мыла, твердые углеводороды – церезины, петролатумы и некоторые продукты неорганического (бентонит, силикагель) или органического (пигменты, кристаллические полимеры, производные карбамида) происхождения. Наиболее распространенные загустители – мыла и твердые углеводороды. Концентрация мыльного и неорганического загустителя обычно не превышает 15%, а концентрация твердых углеводородов доходит до 25%. Для регулирования структуры и улучшения функциональных свойств в смазки вводят добавки (присадки и наполнители).

Присадки – поверхностно-активные вещества, улучшающие свойства смазок (противоизносные, противозадирные, антифрикционные, защитные, вязкостные и адгезионные, ингибиторы окисления, коррозии и другие. Многие присадки являются полифункциональными.)

Наполнители – это высокодисперсные, нерастворимые в маслах материалы, улучшают их эксплуатационные свойства. Наиболее распространены наполнители, характеризующиеся низкими коэффициентами трения: графит, дисульфид молибдена, тальк, слюда, нитрит бора, сульфиды некоторых металлов, и др.

По сравнению с маслами смазки обладают следующими достоинствами:

1) малый удельный расход (иногда в сотни раз меньший);

2) более простая конструкция машин и механизмов (что снижает массу, повышает надежность и ресурс работы);

3) более продолжительный период < < межсмазочных> > стадий;

4) значительно меньшие эксплуатационные затраты при обслуживании техники.

Смазки отличаются от жидких смазочных материалов:

- они не растрескиваются под действием собственной массы

- удерживаются на вертикальной поверхности и не сбрасываются инерционными силами с движущихся деталей.

5.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СМАЗОК

Смазки систематизируют по различным классификационным признакам: консистенции, составу и областям применения (назначению).

По консистенции смазки подразделяют на полужидкие, пластичные и твердые. Пластичные и полужидкие смазки представляют коллоидные системы, состоящие из масляной основы и загустителя, а также присадок и добавок, улучшающих различные свойства смазок. Твердые смазки до отвердения являются суспензиями, дисперсионной средой которых служит смола или другое связующее вещество и растворитель, а загустителем – дисульфид молибдена, графит, технический углерод и т. п. После отвердения (испарения растворителя) твердые смазки представляют собой золи, обладающие всеми свойствами твердых тел, и характеризуются низким коэффициентом сухого трения.

По составу смазки делятся на четыре группы.

1. Смазки, для получения которых в качестве загустителя применяют соли высших карбоновых кислот (мыла). Их называют мыльными смазками и в зависимости от катиона мыла подразделяют на литиевые, натриевые, калиевые, кальциевые, бариевые, алюминиевые, цинковые и свинцовые смазки. В зависимости от аниона мыла большинство мыльных смазок одного и того же катиона подразделяют на обычные и комплексные. Чаще других применяют комплексные кальциевые, бариевые, алюминиевые, литиевые и натриевые смазки. Смазки на комплексных мылах работоспособны в более широком интервале температур. Кальциевые смазки в свою очередь подразделяют на безводные, гидратированные (солидолы), стабилизатором структуры которых является вода, и комплексные, адсорбционный комплекс которых образуется высшими жирными кислотами и уксусной кислотой. В отдельную группу мыльных смазок выделяют смазки на смешанных мылах, в которых в качестве загустителя используют смесь мыл (литиевокальциевые, натриево-кальциевые и др.). Вначале указывают тот катион мыла, доля которого в загустителе большая.

Мыльные смазки в зависимости от применяемого для их получения

жирового сырья называют условно синтетическими (анион мыла –

синтетические жирные кислоты) или жировыми (анион мыла – при

родные жиры), например, синтетические или жировые солидолы.

2. Смазки, для получения которых в качестве загустителя используют термостабильные с хорошо развитой удельной поверхностью высокодисперсные неорганические вещества, называют смазками на неорганических загустителях. К ним относят силикагелевые, бентонитовые, графитные, асбестовые.

3. Смазки, для получения которых используют термостабильные высокодисперсные с хорошо развитой удельной поверхностью органические вещества, называют смазками на органических загустителях. К ним относят полимерные, пигментные, полимочевинные, сажевые.

4. Смазки, для получения которых в качестве загустителей используют высокоплавкие углеводороды (церезин, парафин, озокерит, различные природные и синтетические воски), называют углеводородными смазками.

По областям применения смазки в соответствии с ГОСТ подразделяют на: антифрикционные, снижающие трение и износ в механизмах; консервационные, защищающие металлические изделия от коррозии; уплотнительные, герметизирующие зазоры в оборудовании и механизмах; канатные, используемые для смазывания стальных канатов. В свою очередь антифрикционные смазки подразделяют на смазки общего назначения для обычных и повышенных температур, многоцелевые, высокотемпературные, низкотемпературные, морозостойкие, отраслевые (автомобильные, железнодорожные, индустриальные), специальные, приборные и т. п. Уплотнительные смазки подразделяют на резьбовые, арматурные, вакуумные и т. д.

5.2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СМАЗОК

Прочностные свойства. Частицы загустителя образуют в масле структурый каркас, благодаря которому смазки в состоянии покоя обладают пределом прочности на сдвиг. Предел прочности – это минимальная нагрузка, при приложении которой происходит необратимая деформация (сдвиг) смазки. Благодаря наличию предела прочности смазки не стекают с наклонных и вертикальных поверхностей, не вытекают из негерметизированных узлов трения. При приложении нагрузки, превышающей предел прочности, смазки начинают деформироваться, а при нагрузке ниже предела прочности они подобно твердым телам проявляют упругость.

Для определения предела прочности смазок предложены разные методы, основанные на осевом сдвиге коаксиальных цилиндров, на вырывании из смазки шурупа или пластины, на сдвиге смазки в оребренном капилляре и др. Наиболее распространенным методом является оценка прочности смазок на пластометре К-2. Сдвиг смазки осуществляется в специальном оребренном капилляре под давлением термически расширяющейся жидкости. Для большинства смазок предел прочности при температуре 20^оС лежит в пределах 100 – 1000 Па.

Вязкостные свойства. Вязкость определяет прокачиваемость смазок при низких температурах, стартовые характеристики и сопротивление вращению при установившихся режимах работы, а также возможность заправки узлов трения. В отличие от масел вязкость смазок зависит не только от температуры, но и от градиента скорости сдвига. пРи увеличении скорости деформации вязкость резко снижается, поэтому обычно говорят об эффективной вязкости смазок при данном градиенте скорости и при постоянной температуре.

Увеличение концентрации и степени дисперсности загустителя приводит к повышению вязкости смазки. На вязкость смазки влияет также вязкость дисперсионной среды и технология их приготовления.

Для определения вязкости смазок используют капиллярные вискозиметры – АКВ-2 или АКВ-4, ротационные вискозиметры – ПВР-1 и реотесты.

Механическая стабильность (тиксотропные превращения смазок). При эксплуатации смазок в узлах трения уменьшаются их предел прочности и вязкость с последующим возрастанием этих показателей после прекращения механического воздействия. Такие дисперсные системы, самопроизвольно восстанавливающиеся, называют тиксотропными.

Тиксотропными свойствами обладают только такие смазки, которые после разрушения способны восстанавливаться.

Механическая стабильность смазок зависит от типа загустителя, размеров, формы и прочности связи между дисперсными частицами. Уменьшение размеров частиц загустителя (до определенных пределов) способствует улучшению механической стабильности смазок.

Оценка механической стабильности смазок основана на их разрушении в ротационном приборе – тиксометре (при стандартных условиях) – и определении изменения их механических свойств в процессе разрушения или непосредственно после его окончания. Механическая стабильность оценивается по специальным коэффициентам, которые рассчитывают по изменению предела прочности смазки на разрыв: К_р – индекс разрушения, К_в – индекс тиксотропного восстановления.

Пенетрация – это эмпирический показатель, лишенный физического смысла, не определяющий поведение смазок в условиях эксплуатации, но широко применяемый при нормировании их качества. Под пенетрацией понимают глубину погружения конуса (стандартного веса, в течение 5с) в смазку при 25^оС. Например, если смазка имеет пенетрацию 260, то, значит, конус погрузился в нее на 26 мм. Чем мягче смазка, тем глубже в нее погружается конус и тем выше пенетрация. Смазки с различными реологическими свойствами могут иметь одинаковую пенетрацию, что приводит к неверным представлениям об эксплуатационных свойствах смазок. Пенетрация как быстро определяемый показатель в производственных условиях позволяет судить об идентичности рецептуры и соблюдении технологии изготовления смазки. Число пенетрации смазок колеблется.

Температура каплепадения – это минимальная температура, при которой падает первая капля смазки, нагреваемой в определенных условиях. Температура каплепадения является эмпирическим показателем, зависящим от условий определения. Она условно характеризует температуру плавления загустителя смазки, однако не позволяет правильно судить о –ее высокотемпературных свойствах. Так, температура каплепадения литиевых смазок обычно 180 – 200^оС, а верхний температурный предел их работоспособности не превышает 120 – 130^оС.

Коллоидная стабильность смазок характеризует их способность в минимальной степени выделять масло при хранении и эксплуатации. Выделение масла может происходить самопроизвольно (под действием собственной массы смазки), а также ускоряться или замедляться под влиянием температуры и давления.

Коллоидная стабильность смазок зависит от степени совершенства структурного каркаса, которая, в свою очередь, определяется размерами, формой и прочностью связей структурных элементов. Значительное влияние на коллоидную стабильность смазок оказывает вязкость дисперсионной среды: чем выше вязкость масла, тем труднее ему вытекать из объема смазки.

Оценка коллоидной стабильности смазок основана на ускорении отделения масла при механическом воздействии, давлении центробежных сил, фильтровании под вакуумом и других факторов. Самым простым и удобным является механическое отпрессовывание масла из некоторого объема смазки, помещенной между слоями фильтровальной бумаги (прибор КСА). Коллоидная стабильность оценивается по объему масла, отпрессованного из смазки при комнатной температуре в течение 30 мин и выражается в процентах; для смазок она не должна превышать 30%.

Химическая стабильность. Под химической стабильностью обычно понимают стойкость смазок против окисления кислородом воздуха. Окисление приводит к разупрочнению, ухудшению коллоидной стабильности, понижению температуры каплепадения, смазочной способности и ряда других показателей.

Стабильность против окисления важна для смазок, заправляемых в узлы трения 1 – 2 раза в течение 10 – 15 лет, работают при высоких температурах, в тонких слоях и в контакте с цветными металлами. Медь, бронза, олово, свинец и ряд других металлов и сплавов ускоряют окисление смазок.

Оценка химической стабильности смазок основана на ускоренном окислении смазок под действием высоких температур и давлений (кислорода), а также в присутствии катализаторов. Показателями окисления являются изменение к.ч., количество, скорость и индукционный период поглощения кислорода, изменение структуры и свойств смазок.

Имеется несколько способов повышения стойкости смазок против окисления. Это – тщательный подбор масляной основы, выбор типа и концентрации загустителя, варьирование технологией производства. Наиболее перспективный способ-введения в смазки __________ присадок.

Испаряемость. Когда смазка применяется в условиях высоких температур и ее смена производится редко, испаряемость смазок имеет большое значение. Высокая испаряемость может отрицательно сказываться на защитных свойствах слоя смазки при длительном хранении покрытых ею изделий, особенно в жарком климате.

Некоторые смазки работают в условиях вакуума, где процесс испарения идет особенно интенсивно. При отсутствии движения воздуха испаряемость замедляется, и в замкнутом пространстве (например, в металлических бидонах, банках) испарение практически не происходит.

При испарении масла смазки растрескиваются, на поверхности слоя появляются корочки; при сильном испарении остаются только мыла, образующие сухие слои, не обладающие защитными и антифрикционными свойствами. Испарение масла из низкотемпературных смазок ухудшает их морозостойкость; высохшие смазки не обеспечивают работу механизмов при низких температурах.

Испаряемость смазок зависит от фракционного состава масла, входящего в их состав. Значительно быстрее высыхают смазки, приготовленные на масле МВП, медленнее – приготовленные на маслах индустриальных 12 и 20, еще медленнее – на тяжелых авиационных маслах МС-14, МС-20, МК-22 и др.

АССОРТИМЕНТ СМАЗОК

Ассортимент смазок включает более 200 наименований. Пластичные смазки практически не функциональны, т.е не взаимозаменяемы. Практически каждый узел, каждого отдельного агрегата требует своей смазки. Ассортимент смазок можно классифицировать по областям применения. Но даже в одной группе, нельзя придти к полной унификации смазок. Например, резьбовые смазки для дюймовой резьбы нельзя использовать для метрической и наоборот, и т.д.

Пластичные смазки имеют ряд преимуществ перед маслами: удерживаются в открытых узлах трения, имеют более продолжительный срок работы, ввиду меньшего расхода снижается общая стоимость использования смазочного материала. К недостаткам пластичных смазок можно отнести их высокую стоимость, сложность производства и неуниверсальность.

4. Твердые углеводороды

К твердым углеводородам относятся товарные парафины и церезины получаемые из нефти.

Они нашли широкое применение в пищевой промышленности, медицине, радио- и электротехнической, химической и других отраслях.

Твердые нефтяные парафины представляют собой смесь угле­водородов метанового ряда нормального строения с 18—35 атомами углерода в молекуле. Вещества кристаллического строе­ния с температурой плавления 45—65°С и молекулярной массой 300—400. Величина и форма кристаллов парафина зависят от условий его выделения: из нефти парафин выделяется в ви­де мелких тонких кристаллов, из нефтяных дистиллятов и дистиллятных рафинатов селективной очистки — в виде крупных кристаллов. При увеличении скорости охлаждения размеры выделяемых кристаллов уменьшаются.

Парафины инертны к большинству химических реагентов. Они окисляются азотной кислотой, кислородом воздуха (при 140 °С) и некоторыми другими окислителями с образованием смеси жирных кислот, аналогичных кислотам, которые содер­жатся в жирах растительного и животного происхождения. Это сходство позволяет использовать синтетические жирные кислоты вместо жиров растительного и животного происхождения в парфюмерной промышленности, при производстве сма­зок, и др. Парафин реагирует с хлором с образованием хлор-парафинов, являющихся сырьем для производства присадок к маслам.

Получают парафины путем депарафинизации и обезмасливания дистиллятного масляного сырья с использованием кетон-ароматических растворителей. В меньших масштабах произ­водят твердые парафины обезмасливанием без растворителей — фильтр-прессованием охлажденного сырья с последую­щим потением полученного гача. Обезмасленные парафины для получения товарных продуктов подвергают очистке: сернокис­лотной, контактной, перколяционной, гидрогенизационной.

Твердые нефтяные парафины вырабатывают по ГОСТ 23 683—79 и по степени очистки подразделяют на высокоочищенные (марки Пи В), очищенные (марки Т и С) и неочищенные (марки Нс и Нв). В зависимости от областей применения устанавливают следующие марки парафинов.

П-1, П-2 и П-3 — высокоочищенные парафины, предназна­ченные для пищевой промышленности:

П-1—применяют при изготовлении тары и упаковочных материалов жесткой конструкции, имеющих соприкосновение с пищевыми продуктами и применяемых при повышенных температурах, а также в качестве составного компонента при изготовлении кондитерских изделий;

П-2 — используют для пропитки и покрытия гибкой упаковки пищевых продуктов, сохраняющей эластичность при пони­женных температурах, а также в качестве компонента сплавов для покрытия деревянных, бетонных и металлических емкостей, предназначенных для хранения пищевых продуктов;

П-3 — применяют для изготовления эластичных покрытий, косметических препаратов, а также восковых составов для промышленной обработки битой птицы.

В1 В2, В3, В4, В5 — высокоочищенные парафины, предназначенные для использования в различных отраслях народного хозяйства, марку В5 применяют также для изготовления резиновых изделий.

Т и С — очищенные парафины технического назначения. Марку Т — применяют в химической, нефтехимической, текстильной, полиграфической, резинотехнической, деревообраба­тывающей промышленности и других отраслях народного хозяйства. Марку С — применяют в нефтехимической промышленности для производства синтетических жирных кислот.

Нс и Нв — неочищенные парафины технического назначения: Нс применяют при изготовлении спичек и товаров быто­вой химии, Нв — в качестве сырья для производства а-олефинов и в других отраслях народного хозяйства.

Твердые нефтяные парафины являются горючими вещества­ми с температурой вспышки не ниже 160 °С и температурой самовоспламенения не ниже 300°С. Внешний вид высокоочищенных парафинов — кристаллическая масса белого цвета, очищенных (марки Т и С)—допускается слегка желтоватый оттенок, неочищенных (марки Нси Нв) — цвет от светло-жел­того до светло-коричневого. Все парафины не должны иметь запаха и не должны содержать бенз-а-пирен.

Основные свойства товарных парафинов

Церезины — смесь парафиновых углеводородов изомерного и нормального строения с числом атомов углерода в молекуле от 36 до 55. Вещества мелкокристаллической структуры с тем­пературой плавления (каплепадения) 57°С и выше и молеку­лярной массой 500—700. В отличие от парафинов церезины обладают большей вязкостью и способностью загущать масло, что обусловлено их мелкокристаллической структурой. При добавлении церезина в парафины улучшаются загущающие свойства последних, что позволяет использовать такую смесь в производстве смазок. Устойчивость к химическим реагентам у церезина ниже, чем у парафина.

Церезины вырабатывают путем очистки и обезмасливания природных озокеритов, парафиновой пробки и петролатумов (продуктов депарафинизации, получаемых при производстве остаточных смазочных масел). В последнем случае технология получения аналогична технологии получения твердых парафинов. Получают церезины также синтезом оксида углерода и водорода.

Основные марки церезинов

Церезин (ГОСТ 2488—79) — смесь твердых углеводородов, получаемых кислотно-контактной очисткой нефтяного неочи­щенного церезина, парафинистой пробки или их смеси в любом соотношении. Предназначен для получения смазок, восковых сплавов, изоляционных материалов и других целей. Стандарт не распространяется на церезин для пищевой промышленности. В зависимости от температуры каплепадения установлены сле­дующие марки церезина: 65, 70, 75, 80.

Церезин синтетический высокоплавкий (ГОСТ 7658—74) — смесь твердых углеводородов метанового ряда, преимущест­венно нормального строения; получают синтезом оксида угле­рода и водорода. В зависимости от области применения выпус­кают высокоплавкий синтетический церезин марок: конденса­торный и 100.

5. Битумы

Битум с давних пор является одним из наиболее известных и важных строительных материалов. Благодаря своим адгезионным и гидрофобным свойствам он находит широкое применение в дорожном строительстве, изготовлении кровельных материалов, при строительстве фундаментов зданий и сооружений, прокладке трубопроводов.

Битум представляет собой чрезвычайно сложную смесь углеводородов и гетероорганических соединений разнообразного строения, в основном не выкипающую при температурах перегонки нефти. Идентификация всех составляющих битум соединений невозможна.

Групповой состав битума предопределяет его коллоидную структуру и реологическое поведение и тем самым - технические свойства, которые характеризуются условными показателями качества, определяемыми в стандартных условиях. Среди этих показателей важнейшие: пенетрация (глубина проникания иглы в битум), температуры размягчения и хрупкости, дуктильность (растяжимость) - способность битума растягиваться в нить. Некоторые показатели определяют как для исходного битума, так и для битума после прогрева, который имитирует процесс старения. Стандартами задаются определенные значения показателей качества, что отражает оптимальный состав битума. Этот состав может быть различным для разных областей применения битумов.

Дорожные битумы разделяют на вязкие и жидкие.

Вязкие битумы используют в качестве вяжущего материала при строительстве и ремонте дорожных покрытий. Основное количество таких битумов вырабатывается в России в соответствии с ГОСТ 22245-90, требования которого приведены в таблице.

Характеристики вязких дорожных битумов (ГОСТ 22245-90)

В соответствии с ГОСТ 22245-90 вырабатываются вязкие битумы двух типов: БНД и БН. Все битумы маркируются по пенетрации при 25 °С. При равной пенетрации при 25 °С битумы БНД имеют более высокую температуру размягчения, более низкую температуру хрупкости и большие значения пенетрации при 0 °С, чем битумы БН. В то же время для битумов БНД устанавливаются требования по дуктильности при 0 °С, а требования по дуктильности при 25 °С менее строгие в сравнении с битумами БН. Требования к термостабильности битумов БНД более жесткие.

Рекомендации по применению зависят от типа битумов и их пенетрации при 25 °С. В первой дорожно-климатической зоне при среднемесячной температуре наиболее холодного времени года не выше -20 °С рекомендуется использовать битумы БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130; во второй и третьей зонах при температуре в пределах -10...-20 °С - битумы БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90; во второй, третьей и четвертой зонах при температуре -5...-10 °С - битумы БН 200/300, БН 130/200, БН 90/130, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60; в четвертой и пятой климатических зонах при температуре не ниже +5 °С - битумы БН 90/130, БН 60/90, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60.

Жидкие битумы предназначены для удлинения сезона дорожного строительства. В соответствии с ГОСТ 11955-82 их получают смешением вязких битумов БНД с дистиллятными фракциями - разжижителями. После укладки покрытия разжижитель постепенно испаряется. Применение жидких дорожных битумов не соответствует современным требованиям к энергосбережению и защите окружающей среды. Кроме того низкая температура вспышки предопределяет их пожароопасность.

Строительные битумы применяют при выполнении различных строительных работ, в частности для гидроизоляции фундаментов зданий.

Характеристики строительных битумов (ГОСТ 6617-76)

Кровельные битумы применяют для производства кровельных материалов. Их разделяют на пропиточные и покровные (соответственно для пропитки основы и получения покровного слоя).

Характеристики кровельных битумов (ГОСТ 9548-74)

Изоляционные битумы используют для изоляции трубопроводов с целью защиты их от коррозии.

Характеристики изоляционных битумов (ГОСТ 9812-74)