7.6.5. Регенерация минеральных масел

Продукты окисления, загрязнения и другие примеси, накапливающиеся в масле в процессе эксплуатации, резко снижают его качество. Для восстановления первоначальных свойств масел или существенного снижения количества продуктов окисления и воды разработаны различные способы регенерации. Простейшими технологическими процессами регенерации являются:

• отстой и фильтрация;

• отстой, адсорбционная очистка, фильтрация;

• отстой, обработка щелочью, адсорбционная очистка, фильтрация;

• отстой, обработка кислотой, адсорбционная очистка, фильтрация;

• отстой, обработка кислотой и щелочью, адсорбционная очистка, фильтрация.

Отстой отработавших масел от механических примесей и воды наиболее эффективен при 80^о…90^оС. Время отстоя 24…48 часов.

Для фильтрации масла применяют металлические сетки, плотные ткани, бумагу, картон, отбеливающие земли.

Малозагрязненные и малообводненные масла (до 0,3%) в циркуляционных смазочных системах очищают сепараторами при подогреве масла до 60…70^оС.

Серно-кислотную очистку применяют для глубоко окисленных отработавших масел.

Обработка щелочью служит для удаления из масла органических кислот и остатка свободной серной кислоты.

Наиболее эффективным способом удаления из масла асфальтосмолистых веществ является адсорбция. В качестве адсорбентов применяется активированный уголь и отбеливающие земли. Наиболее глубокую очистку минеральных масел, практически полное восстановление исходных свойств можно получить на специальных регенерационных установках. В этом случае технологический процесс включает следующие процессы:

• осаждение (грубое удаление воды и механических примесей);

• атмосферная перегонка (удаление низкокипящих фракций и воды);

• серно-кислотная очистка с последующей нейтрализацией известью (удаление продуктов окисления и присадок);

• фильтрование (удаление кислого гудрона);

• вакуумная перегонка (разделение на один или два маловязких и средневязких дистиллята и остаток);

• очистка отбеливающими глинами;

• компаудирование и введение присадок.

7.6.6. Пластичные смазочные материалы и их свойства

При подборе ПСМ решающее значение имеют их эксплуатационные характеристики, наиболее важными являются:

- объемно-механические свойства;

- стабильность, как коллоидных систем;

- триботехнические свойства.

К объемно-механическим свойствам относятся: предел прочности на сдвиг и разрыв, вязкость, механическая стабильность, термоупрочнение, пенетрация. Предел прочности на сдвиг определяет каркас загустителя. Для большей части ПСМ в интервале температур t=20…120^оС предел прочности составляет 0,1…2 кПа. При меньших значениях смазочный материал вытекает из узла трения, при больших значениях затрудняется его доступ к смазываемой поверхности.

Вязкость определяет возможность подачи и заправки ПСМ в узлы трения при низких температурах. Существующими нагнетателями можно подавать ПСМ вязкостью не более 5…10 кПа ·с. В централизованных смазочных системах вязкость ПСМ не должна превышать 80 Па ·с.

После разрушения структурного каркаса ПСМ начинает течь подобно жидкости. С увеличением скорости течения (скорости деформации) до 10 с^-1 вязкость смазочного материала понижается в сотни и тысячи раз.

В результате интенсивного и длительного сдвига изменяется предел прочности. Изменение предела прочности на сдвиг под воздействием механического нагружения есть механическая стабильность, которая характеризуется индексом разрушения – К_р и индексом восстановления – К_в.

где - исходный предел прочности на сдвиг;

- предел прочности после разрушения;

- предел прочности через трое суток после окончания разрушения.

Термоупрочнение характеризует изменение предела прочности на сдвиг ПСМ при нагреве выше 100^оС и последующем охлаждении.

Степень консистенции ПСМ характеризуется числом пенетрации. Число пенетрации выражает глубину погружения в мм, умноженную на число 10, стандартного конуса массой 150 г под действием собственного веса в течение 5 с.

ПСМ должны сохранять стабильность как коллоидные системы, неизменность состава, стойкость против окисления, инертность к воде и агрессивным средам. Проявлением нарушения коллоидной стабильности является выделение жидкой фазы (минерального масла) в процессе хранения и под воздействием одностороннего приложенного давления.

ПСМ обеспечивают реализацию граничной смазки и поэтому имеют лучшие антифрикционные характеристики, чем минеральные масла, на которых они изготовлены.

Противоизносные и противозадирные свойства ПСМ характеризуются нагрузкой заедания – Р_кр и нагрузкой сваривания – Р_с.

Присутствие в ПСМ свободных щелочей и воды существенно ухудшает их смазочное действие, усиливается коррозионный износ.

Наиболее эффективно для снижения износа является введение в ПСМ роданида меди, этиленгликоля.

Для улучшения триботехнических свойств в ПСМ вводят различные наполнители в виде порошков графита, МоS₂, слюды, Sn, Cu, Pb. Введение в ПСМ соли однойодистой меди и соли меди ацетилсалициловой кислоты реализует эффект безизносности. В качестве полимерных наполнителей используют полиэтилен, полипропилен, ПТФЭ в виде порошков дисперсностью до 10 мкм.