Глава 4

АНАЛИЗ НЕФТЯНЫХ МАСЕЛ

§ 22. Общие сведения о маслах

Большинство нефтяных масел выпускается для смазки и поэтому они называются смазочными. К ним относятся следующие группы и подгруппы масел, классифицированные по областям применения:

1. моторные масла (авиационные, автомобильные, автотракторные, дизельные, для реактивных двигателей);

2. индустриальные масла, предназначенные для смазки станков, различных механизмов, холодильных машин, прокатных станов, насо­сов, прессов, приборов;

3. турбинные масла;

4. компрессорные масла;

5. масла для паровых машин (цилиндровые и судовое);

6. трансмиссионные и осевые масла.

Кроме того, вырабатываются масла различного специального на­значения, которые принято относить к несмазочным нефтяным маслам: трансформаторное, конденсаторное, парфюмерное и некоторые другие. Несмотря на то, что нефтяные масла эксплуатируются в разнообразных условиях и используются в различных целях, многие требования к ним имеют общий характер. Поэтому качество большинства масел оцени­вается одинаковыми физико-химическими показателями, а различие за­ключается в основном в их абсолютных значениях. Остановимся вкрат­це на этих общих и специальных требованиях к нефтяным маслам.

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ И НОРМИРУЕМЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Основной физико-химической характеристикой нефтяных масел яв­ляется их вязкость, или коэффициент внутреннего трения. От вязкости зависит способность данного масла при температуре, характерной для

определенного узла трения, выполнять свои функции, т. е. обеспечивать замену сухого трения жидкостным и предотвращать износ материала, так как коэффициент жидкостного трения в десятки и сотни раз меньше коэффициента сухого трения. Ввиду исключительно большого разнооб­разия в конструкциях узлов трения, в характере и скорости движения трущихся поверхностей, а также в возникающих удельных на­грузках различные группы масел, а внутри групп отдельные сорта и марки должны отличаться друг от друга по вязкости в широком интервале.

Для всей группы моторных масел важное эксплуатационное значе­ние имеет вязкостно-температурная характеристика, гарантирующая до­статочную пологость температурной кривой вязкости. Действительно, при низких температурах вязкость масла не должна быть слишком вы­сокой, чтобы не затруднялся запуск двигателя. Наоборот, при высокой температуре, характерной для поршневой группы, масло должно обес­печить гидродинамический режим смазки, т. е. вязкость его должна быть достаточно высокой.

Смазочные масла не должны вызывать коррозии металлов. Это об­щее требование оценивается прежде всего кислотным числом, которое для всех масел нормируется в очень узких пределах: 0,05—0,35 мг КОН на 1 г масла. Кроме того, для многих трансмиссионных масел, для ма­сел, применяемых в холодильных машинах, и для сульфофрезола уста­новлено специальное ускоренное испытание на коррозию стальных и медных пластинок при 100°С в течение 3 ч, которое все эти масла должны выдерживать. Очень серьезное эксплуатационное значение для многих групп нефтяных масел (моторных, турбинных, компрессорных, для холодильных машин и трансформаторных) имеет химическая ста­бильность, т. е. способность масла противостоять окислению кислородом воздуха.

Большинство смазочных масел должны прокачиваться при низких температурах, что связано с условиями их эксплуатации и транспорти­ровки. В технических нормах это требование контролируется темпе­ратурой застывания, хотя должного соответствия между температурой застывания, определенной по стандартной методике, и температурой по­тери подвижности в реальных условиях, как уже указывалось, часто не наблюдается. Для отдельных сортов масел низкотемпературные свой­ства оцениваются значением вязкости при низких температурах.

Все смазочные масла контролируются по температуре вспышки. Нормируемый низший предел температуры вспышки характеризует по­жарную безопасность масла и лимитирует примесь низкокипящих ком­понентов, которые при эксплуатации масел будут испаряться.

Все смазочные масла должны быть в достаточной мере очищены от минеральных примесей, обладать невысоким коксовым числом, не содержать селективных растворителей, т. е. быть чистыми и однород­ными. Поэтому в технические условия на нефтяные масла включены также следующие показатели: содержание селективных растворителей (отсутствие или следы); зольность — не более тысячных (реже сотых) долей процента, для масел с присадками содержание золы повышается до десятых долей процента; содержание механических примесей — от­сутствие или тысячные и сотые доли процента, для масел с присадками десятые доли процента; содержание воды — отсутствие или следы; со­держание водорастворимых кислот и щелочей — отсутствие; коксуе­мость — от 0,1 до 3,0 % Для тяжелых масел.

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ НЕСМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ

Для несмазочных нефтяных масел различного назначения норми­руются вязкость, кислотное число, содержание воды, механических при­месей, водорастворимых кислот и щелочей; температуры вспышки и застывания. Однако особое значение при оценке качества этих продук­тов имеют различные специальные требования, определяемые специфи­кой их назначения и условий эксплуатации, например: высокие диэлек­трические показатели для трансформаторного, конденсаторного и изо­ляционных масел, их подвижность даже при низких температурах; спо­собность к созданию прочной масляной пленки для масел, применяемых в качестве гидротормозных жидкостей (АМГ-10, ГТН и др.); очень низ­кое давление пара для масел, применяемых в качестве рабочей жидко­сти в вакуумных насосах; исключительно высокая степень очистки, от­сутствие запаха и вкуса у парфюмерного бесцветного масла.