Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. ПРЕДСТАВЛЕНИЯ, О РАБОТЕ МОТОРНЫХ МАСЕЛ В
ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 8
Ы Условия работы моторных масел в двигателях внутреннего
сгорания 8
1.2 Окисление масел в двигателях внутреннего сгорания 13
1 Ґ 1.2.1 Окисляемость углеводородов нефтяных масел 13
.* 1.2.2 рлияние температуры, давления и катализаторов на
окисляемость масел 15
1.2.3 Образование высокотемпературных отложений 18
1.3 Влияние функциональных присадок на работу моторных масел 18
' 1.3.1 Виды и механизмы действия антиокислительных присадок 19
, 1.3.2. Механизм действия моюще- диспергирующих присадок 22
1.4. Срок службы моторных масел .:........; 27
.4
1.4.1 Расход моторных масел в двигателях 27
Срабатываемость присадок 29
Браковочные показатели моторных масел 30
ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 34
. 2.1 Объекты исследования 34
Характеристики дизелей, участвовавших в испытаниях 34
Товарные и базовые масла 36
Присадки 39
2.2. Методы исследования моторных масел 41
2.2.1 Метод определения группового химического состава 42
Лабораторный метод высокотемпературного каталитического окисления (ВКО).. 44
Метод определения термической стабильности 45
Измерение электропроводности углеводородных жидкостей 47
Метод определения диспергирующей способности 50
Определение содержания металлов 51
2.2.7. Определение общей загрязненности масла 52
2.2.8 Метод определения смазывающих свойств моторного масла 53
ГЛАВА III. КАЧЕСТВО РАБОТАВШЕГО МАСЛА КАК ПОКАЗАТЕЛЬ
ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДИЗЕЛЕЙ,
ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХСЯ НА КАРЬЕРАХ ГОК «ЭРДЭНЭТ»
МОНГОЛИИ 55
3.1 Предпосылки к использованию анализа работающего масла в
диагностировании технического состояния дизелей 56
\ 3.2 Старение масла в новом двигателе 59
3.3 Старение масла в дизеле с неотрегулированной системой
питания 62
3,4. Старение масла в изношенном дизеле при неисправности
системы охлаждения и при аварийном износе 64
Выводы к III главе 75
ГЛАВА IV. РАЗРАБОТКА УЛУЧШЕННОГО ДИЗЕЛЬНОГО МАСЛА М-
\ 14ДМ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОСАМОСВАЛОВ В
УСЛОВИЯХ ГОК «ЭРДЭНЭТ» 76
4.1 Оперативное определение работоспособности масел,
используемых в дизелях автосамосвалов в ГОК ,,Эрдэнэт" 79
4.2 Разработка нового нефтяного масла для дизелей повышенной
напряженности ,..„. 84
4.2.2 Термическая стабильность функциональных присадок 89
\
4.2.3' Зффеїстивность сочетаний присадок в повышении
термоокислительной стабильности базового масла 96
4.2.4 Эффективность пакета ВДС в базовом масле 102
Выводы к IV главе 114
ГЛАВАУ. ВОЗМОЖНОСТЬ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ОЧИЩЕННОГО ОТРАБОТАННОГО МОТОРНОГО МАСЛА В
ГОК«ЭРДЭНЭТ» 116
Вторичная переработка отработанных масел 116
Очистка отработанного моторного масла на месте потребления 118
Выводы к V главе 129
ВЫВОДЫ 130
ЛИТЕРАТУРА 132
Введение к работе
Актуальность. При экономном расходовании топливно-энергетических ресурсов разработка и реализация научно-обоснованных подходов для рационального использования моторных масел имеет важное значение.
Применение моторных масел необходимого уровня качества в зависимости от технической необходимости и экономической целесообразности их применения рассматривается в связке с сохранностью смазываемого объекта. Тогда качество работавшего масла становится носителем комплексной информации по износам пар трения в двигателях, развивающимся дефектам отдельных его деталей или узлов, отражает протекание рабочего процесса и т.п. При этом необходимо учитывать многолетний опыт, накопленный в развитых странах в области рационального применения масел.
Особенно это актуально для стран, закупающих технику и предназначенные для нее нефтепродукты на мировом рынке. К ним относится и Монголия, закупающая в России дизельные масла для двигателей 8ДМ-2ІА, установленных на автосамосвалах БЕЛАЗ, и в Корее для двигателей Cummins (Англия).
И те, и другие дизели эксплуатируются на отдельных горнорудных разработках месторождения «Эрдэнэт», где из-за повышенной запыленности не исключен абразивный износ металлических деталей и попадание в масло продуктов износа, влияющих на процесс его старения.
Работниками горно-обогатительного комбината (ГОК) накоплен опыт эксплуатации в этих условиях дизельного масла М-НВг. Однако из-за отсутствия налаженной системы отбора и анализа работавшего
масла в связи с техническим состоянием дизеля 8ДМ-21А была сформирована лишь приблизительная оценка условных браковочных показателей качества масла для его замены в дизеле.
Разработка более информативных показателей состояния
работающего масла и их нормативная оценка для установления срока
службы в двигателях, эксплуатирующихся на горнорудном
месторождении Монголии, является настоятельной необходимостью.
Потребность в ней усугубляется состоявшимся переводом дизелей
комбината на масло более высокой группы с повышенной щелочностью
М-14ДМ без установления объективных показателей его
работоспособности в условиях разрабатываемого месторождения.
Последнее обстоятельство предопределяет целесообразность привлечения экспресс -методов предварительной лабораторной оценки качества моторного масла для экономичной оценки его работоспособности, не прибегая к дорогостоящим, имея в виду установленную ранее корреляцию процессов старения масла М-14В2 в натурных условиях эксплуатации и при оценке лабораторным методом. Метод высокотемпературного окисления (ВКО) может служить контрольным для предварительного ранжирования масел М-14ДМ по работоспособности в дизелях, при решении вопроса приобретения комбинатом масел нужного качества и их замены по фактическому состоянию, а не по условным срокам смены. Это, в свою очередь, снизит объемы потребления дизельных масел и уменьшит количество отработанных нефтепродуктов.
Цель и задачи работы. Предложить научно-обоснованные пути снижения объемов потребления дизельных масел при эксплуатации в специфических условиях горнорудного месторождения Монголии за счет:
разработки более информативных показателей качества масла и их нормативных значений для срока смены в дизелях разного технического состояния;
выбора композиций или пакетов присадок, обеспечивающих дизельному маслу повышенную работоспособность и экологичность при применении;
соответствующей очистки собранного отработанного масла с использованием очищенного масла в составе свежего.
Научная новизна. При старении в дизелях и в условиях лабораторного метода высокотемпературного каталитического окисления (ВКО) длительность процесса старения, при которой начинается рост суммы кислотного и щелочного числа работающего масла, является наиболее объективным показателем необходимости замены масла. Экспериментально установлена прямая линейная зависимость между оптическими плотностями (Dc) при определении термической и термоокислительной стабильности базового масла. Предварительная обработка нефтяного базового масла алкилфенолятом
бария (200 С, 10 мин) с последующим введением товарного пакета присадок (ВДС-9902) приводит к улучшению высокотемпературных свойств полученного на его основе дизельного масла. Такая обработка не требуется в случае высокоочищенного базового масла (содержание парафино-нафтеновых углеводородов 94-95 % масс.)
Практическая значимость. При анализе качества работавшего масла в увязке с состоянием дизеля установлены эксплуатационные показатели, обосновывающие замену масла, в дизелях, работающих в условиях горнорудного месторождения в Монголии: необходимость замены масел зависит не столько от изношенности дизеля, сколько от неисправностей его систем питания и охлаждения, из-за чего смазочные
свойства масла ухудшаются в большей степени (за счет попадания топлива и воды), чем в результате попадающего через воздух абразива.
Выбран товарный пакет присадок ВДС-9902 для получения дизельного масла М-14ДМ, которое по качеству и стоимости предпочтительнее масел М-14ДМ, закупаемых ГОК. Предложен способ очистки слитого из дизеля отработанного масла и использование очищенного масла в составе базового в количестве 25% для масла М-14ДМ.
*' Метод ВКО рекомендован ГОК-у "Эрдэнэт" как контрольный при решении вопросов приобретения и использования дизельных масел до их применения.
Апробация работы. Материалы диссертации заслушаны на пятой научно-технической конференции «Актуальные проблемы и развитие нефтегазового комплекса России» Москва, январь 2003 г.
Публикации. По отдельным разделам работы опубликованы 2 статьи в научно-технических журналах и тезисы 2-х докладов.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и выводов, изложена на 146 страницах, иллюстрирована 22 рисунками, содержит 33 таблиц и список литературы из 201 наименований.
