Температурные показатели смазочных масел

Марка масла	tвсп, °С	tf, °С	tм, °С	Тип масла
ХА-30	185	–38	–	МО
ХФ 12-16	160	–40	–32	МО
ХФ 22-24	125	–55	–55	МО
ХФ 22с-16	225	–58	–70	С
ХС-40	240	–48	–55	С
ХМ-35	180	–35	–45	МО
ФМ 5,6АП	247	–110	–	С
ПФГОС-4	210	–60	–	С
ПМТС-5	210	–128	–	С
Shell Clavus 46	195	–39	–50	МО
Shell Clavus 68	205	–36	–50	МО
Shell Oil 22-12	180	–36	–60	МО
Suniso 4GS	181	–32	–48	МО
Zerice S68	200	–33	–30	МО
Zerice S100	200	–33	–65	МО
EAL Arctic 22	245	< –54	–53	С
Emkarate RL 22H	240	–52	–42	С
Reniso E22	236	–60	–	С
Icematic SW 22	240	–60	< –41	С
EAL Arctic 32	245	–54	–56	С
Emkarate RL 32H	270	–46	–42	С
Reniso E32	242	–57	–	С
Icematic SW 32	258	–54	< –50	С
Clavus Oil R32	255	–54	< –50	С
ХФC-134	200	–51	–27	С
Icematic 66	–	–36	–39	С

Окончание табл. 2.5

Марка масла	tвсп, °С	tf, °С	tм, °С	Тип масла
Icematic 2293	–	< –60	< –60	С
ХК-35	180	–	–38	МО
V-Оil 7041	–	–42	–60	МО
V-Оil 7054	–	–42	–60	МО
Сargoil Arctic 155	–	–45	–51	МО

Температура текучести определяет подвижность и характеризуется скоростью подъема масла в U-образной трубке под избыточным давлением 50 мм вод. ст. в зависимости от температуры. Температура текучести несколько выше температуры застывания. Разница этих температур составляет 3–5 °С и более в зависимости от класса масла. Температуру, соответствующую скорости подъема масла в колене трубки 10 мм/мин, обычно принимают за температуру текучести. Температура текучести должна быть, естественно, ниже температуры кипения в испарителе.

Согласно стандарту, при температуре застывания уровень масла в пробирке диаметром 20 мм с углом наклона 45° остается неподвижным в течение 1 мин. Температура застывания масла снижается при растворении в нем фреонов. Масла с пониженным содержанием нормальных парафинов и ароматических углеводородов имеют более низкую температуру застывания.

В системах с неограниченной растворимостью масла и хлад-агента температура застывания в зависимости от концентрации маслофреонового раствора изменяется в пределах от значений для чистого масла до значений для чистого хладагента. При малых концентрациях масла в испарителях затопленного типа опасности застывания маслофреонового раствора нет. Менее определенной является ситуация в системах с ограниченной растворимостью масла при низких температурах в прямоточных змеевиковых испарителях. Одним из эффективных способов решения подобных задач может являться при-менение синтетических масел.

Температура вспышки минеральных масел достигает порядка 160–180 °С. У синтетических масел – более высокие температуры. Важное условие работы компрессора – температура нагнетания должна быть ниже температуры вспышки не менее чем на 30 градусов. Температура вспышки определяется по ГОСТ 4333–87 путем поджигания поверхности нагретого масла. Температура, при которой масло воспламеняется, и является температурой вспышки. Этот показатель косвенно свидетельствует о летучести масел.

Температура вспышки масла – важнейший показатель термической стабильности и своеобразный индикатор замены масла в низкотемпературной системе, поскольку температуры деталей компрессоров холодильных машин достигают 160–220 °С и выше [1, 3–6, 9]. Даже в герметичном компрессоре бытового холодильника температура в аварийных условиях доходит до 250 °С. Контакт холодильного масла и хладагента со столь нагретыми деталями компрессора опасен. При таких температурах в присутствии воды и масла возможны: разложение хладагента (например, аммиака); возникновение химических реакций с образованием агрессивных органических кислот, альдегидов спиртов; восстановление, диспергирование и пиролиз хладагентов. При высоких температурах и разрушении масла в системе могут появиться метан, этилен, другие продукты дегидрирования масла, отложение кокса на деталях компрессора, обугливание силикагеля, изменяется цвет масла.

Высококачественные масла имеют светло-желтый цвет. Есть сорта масел, близких по цвету к бесцветным жидкостям. Цвет масел связан с содержанием смол. В минеральных маслах содержание смол обычно не превышает 0,3 % и зависит от степени их очистки. Вследствие окисления при работе в холодильной системе масла постепенно темнеют. Темный цвет масла – показатель аварийной ситуации, например, при возгорании обмотки встроенного электродвигателя.

Масло ХА-30 в аммиачных машинах иногда приобретает темный цвет уже через 100–200 ч работы. Изменение цвета предупреждает о нарушении герметичности или несоответствии качества масла или аммиака требуемым характеристикам. Обычно стандартное масло ХА-30 в машинах с герметичными и бессальниковыми компрессорами практически не меняет своих характеристик в течение нескольких тысяч часов работы.

Масло является основным источником минеральных и органических кислот в холодильной системе. От органических кислот зависит кислотное число масла. Для масел высокого качества кислотное число не превышает 0,03–0,05 мг КОН/г масла. От содержания кислот в масле зависит надежность систем, особенно герметичных со встроенными электродвигателями. По данным работ [5, 6, 8], для фреона R22 при кислотности масла около 0,06 мг КОН/г масла доля сгоревших электродвигателей составляет всего несколько процентов и при кислотности 0,10 мг КОН/г масла – 20 %. В процессе эксплуатации холодильной установки кислотное число масла возрастает, что является серьезным поводом для решения вопроса о его замене [6, 7, 9]. Обычно в рабочей документации на эксплуатацию холодильных машин указывается предельное кислотное число масел.

В результате окисления масла могут появиться осадки смол, частичек кокса; нарушается работа холодильной машины. Присут-ствие смолы и серы в масле способствует процессу омеднения. Согласно одной из гипотез [8], омеднение не происходит, если в масле менее 0,3 % смолистых веществ и не более 0,2 % серы. В присутствии этих соединений масло может растворять медь. Присутствие влаги и продуктов окисления масла резко увеличивают растворимость меди. Медь осаждается на стальных поверхностях, а железо переходит в раствор. Покрываются прежде всего чистые шлифованные поверхности трения, где зазоры крайне малы, что может вызвать механические повреждения и задиры. Эксплуатационные качества деталей компрессоров и узлов холодильных машин, подвергшихся омеднению, практически не восстанавливаются.

Присутствие воды в масле, строго говоря, должно быть исключено. Замерзшая вода может закупорить дроссельный вентиль и дроссельные капилляры. Вода – катализатор многих химических реакций, происходящих в маслах и хладагентах. Содержание влаги в масле должно составлять не более 20 ррm (20 частей на миллион частей масла!). При концентрации воды ≥ 25 ррm в присутствии атомов хлора, фтора или брома холодильная система получает в результате гидролиза активные кислоты НСl, HF и HBr. При окислении масел появляются также органические кислоты, которые в присутствии воды резко увеличивают коррозионную активность.

Растворимость воды в углеводородах зависит от их химического строения и молекулярной массы. Тяжелые углеводороды растворяют воду хуже, чем углеводороды того же гомологического ряда, но имеющие меньшую молекулярную массу. Наилучшей способностью растворять воду обладают непредельные и ароматические углеводороды, наихудшей – парафиновые углеводороды. При нагреве растворимость воды в масле возрастает.

Синтетические масла значительно гигроскопичнее минераль-ных и углеводородных масел. Полиэфирные и полиалкаленгликоле-вые масла – активные поглотители влаги. Способность поглощать воду зависит от влажности воздуха, в контакте с которым находится масло. Обезвоженное масло чрезвычайно гигроскопично. Контакт такого масла с наружным воздухом нежелателен, особенно, если речь идет о полиалкаленгликолевых маслах.

Наличие воды изменяет электроизоляционные свойства масла. Величина электрической проводимости холодильных масел 10^–12–10^–18 См^–1·м^–1. Диэлектрическая постоянная минеральных масел 2,26; синтетических масел – 2,17. На диэлектрическую прочность масел влияют концентрация воды, форма ее присутствия (в растворенном или эмульгированном виде), наличие механических примесей в масле, температура и другие факторы.

Масла и холодильные агенты следует проверять на влажность. Должны контролироваться также узлы и детали холодильной систе-мы, прокладочные и уплотнительные материалы. Даже слабые концентрации воды в масле повышают скорость коррозии под влиянием образующихся в нем низкомолекулярных органических кислот более чем в 20 раз [8].