Компрессорные масла

    В зависимости от областей применения и предъявляемых требований компрессорные масла подразделяют на классы:

    - для поршневых и ротационных компрессоров,

    - для турбокомпрессорных машин,

    - для холодильных компрессоров.

Масла для поршневых и ротационных компрессоров

    Масла этого класса широко применяют для смазывания компрессоров, эксплуатируемых в различных отраслях промышленности и на транспорте. В поршневых и ротационных компрессорах смазочное масло находится в прямом соприкосновении со сжатым газом, имеющим высокую температуру. Состав и свойства газа в значительной мере определяют требования к маслу и его работоспособность.

    В поршневых компрессорах масла применяют для смазывания цилиндров и клапанов, а также в качестве уплотняющей среды для герметизации камеры сжатия. Детали механизма движения обычно смазывают индустриальными маслами. В компрессорах с единой системой смазки цилиндров и механизма движения применяют только компрессорные масла.

    В соответствии с правилами, утвержденными Госгортехнадзором СССР ("Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздуховодов и газопроводов" от 7.12.1971 г.), температура воздуха после каждой ступени сжатия воздушных компрессоров не должна быть выше 170 °С для общепромышленных компрессоров и выше 180 °С для компрессоров технологического назначения. В таких условиях основным эксплуатационным свойством масел, обеспечивающим долговечную, эффективную и безопасную работу компрессоров, является их термоокислительная стабильность и способность предотвращать или сводить к минимуму образование коксообразных масляных отложений в нагнетательных линиях компрессоров. Основной причиной пожаров, возникающих в смазываемых маслом компрессорах, является образование твердых продуктов распада и уплотнения масла при его эксплуатации, иногда по аналогии с отложениями в двигателе называемых нагаром. Требования к термической стабильности компрессорных масел возрастают в зависимости от температуры нагнетания компрессора.

    Применительно к компрессорным машинам вязкость является одной из основных эксплуатационных характеристик масла. От вязкости зависят потери энергии на трение, износ поверхностей трения деталей, уплотнение поршневых колец, время запуска компрессора, температура поверхностей трения.

    Образование отложений кокса зависит от термической стабильности масла, а также от его вязкости. Масло более низкой вязкости быстрее перемещается по нагнетательному тракту компрессора и образует меньше отложений в системе нагнетания. В соответствии с правилами техники безопасности эксплуатации стационарных воздушных компрессоров (стандарт ISO 5388) для компрессоров, смазываемых маслом, отложения кокса должны своевременно удаляться. Частота проверок и сроки очистки зависят от качества масла, но при этом толщина слоя отложений между чистками не должны превышать 3 мм при эффективном давлении менее 1 МПа, 2 мм при давлении 1-3 МПа и 1 мм при давлении 3-5 МПа. Следует иметь в виду, что существующее мнение о связи температуры вспышки масла с его безопасной эксплуатацией является неверным. Высокая температура вспышки не гарантирует большей безопасности их применения по сравнению с маслами, имеющими меньшую температуру вспышки. Для поршневых компрессоров более важна температура самовоспламенения компрессорных масел, которая для дистиллятных масел с низкой температурой вспышки выше, чем для остаточных высоковязких масел.

    Обозначения отечественных компрессорных масел установлены в соответствии с разработанным в 80-х годах их унифицированным ассортиментом. Согласно классификации масла разделяют на группы:

    первая - для компрессоров, работающих при умеренных режимах, сжимающих воздух и другие нерастворимые в масле газы при температуре нагнетания ниже 160 °С;

    вторая - то же. при температуре нагнетания ниже 180 °С;

    третья - для компрессоров, работающих в тяжелых условиях при температуре нагнетания ниже 200 °С;

    четвертая - для компрессоров высокого давления, работающих в особо тяжелых условиях при температуре нагнетания выше 200 °С.

    В соответствии с классификацией масла маркируют следующим образом. Буква "К" означает принадлежность к компрессорным маслам. Группа масла указывается цифрой после "К", за исключением первой группы. Затем после дефиса следует цифра, соответствующая кинематической вязкости при 100 °С.

    Примеры обозначений: масло К-12 - компрессорное, относится к первой группе классификации, вязкостью 12 мм-'/с при 100 °С;

    К4-20 - масло компрессорное, относится к четвертой группе классификации, вязкостью 20 ммУс при 100 °С.

    Характеристики компрессорных масел приведены в таблице:

Характеристики компрессорных масел

 

Компрессорные масла без присадок

    Масло К-19 (ГОСТ 1861-73) вырабатывают из малосернистых нефтей методом селективной очистки. Предназначено для смазывания поршневых компрессоров среднего и высокого давления технологических установок, где требуются масла с низким содержанием серы.

    Масло КС-19 (ГОСТ 9243-75) вырабатывают из сернистых парафинистых нефтей методом селективной очистки. Предназначено для смазывания поршневых компрессоров среднего и высокого давления.

Компрессорные масла с присадками

    Масло КС-19п (ТУ 38.4011055-97) вырабатывают из сернистых парафинистых нефтей методом селективной очистки. Содержит антиокислительную присадку ионол. Предназначено для смазывания поршневых компрессоров среднего и высокого давления.

    Масло К3-10 (ТУ 38.401724-88) вырабатывают из смеси малосернистых нефтей методом селективной очистки. Содержит композицию присадок, снижающих образование отложений нагара в нагнетательной линии компрессора, а также улучшающих актиокислительные, антикоррозионные, смазывающие и антипенные свойства. Предназначено для смазывания поршневых компрессоров с температурой нагнетания до 200 °С, а также ротационных компрессоров.

    Масло К3-10Н (ТУ 38.401905-92) вырабатывают по той же технологии, что и масло КЗ-10. Содержит дополнительно присадку, понижающую температуру застывания. Обладает улучшенными пусковыми свойствами при низких температурах окружающего воздуха. Область применения та же, что и масла КЗ-10.

    Масло К2-24 (ТУ 38.401-58-43-92) вырабатывают из смеси волгоградских и малосернистых западно-сибирских нефтей методом селективной очистки. Содержит присадку, улучшающую антиокислительные и противоизносные свойства. Применяют для смазывания многоступенчатых поршневых компрессоров высокого давления, в том числе компрессоров воздухоразделительных установок.

    Масло К3-20 (ТУ 38.401700-88) вырабатывают из малосернистых нефтей методом селективной очистки. Содержит композицию присадок, снижающих образование кокса в нагнетательной линии компрессора, а также улучшающих смазывающие и антипенные свойства. Предназначено для смазывания теплонапряженных поршневых компрессоров высокого давления.

    Масло К4-20 (ТУ 38.101759-78) вырабатывают из малосернистых нефтей методом селективной очистки. Содержит присадки, улучшающие смазывающие, диспергирующие и антипенные свойства, а также повышающие термическую стабильность. Предназначено для смазывания поршневых корабельных воздушных компрессоров высокого давления с единой системой смазки цилиндров и механизма движения.

    Масло К2-220 (ТУ 38.401-58-90-94) вырабатывают из смеси волгоградских и шаимских нефтей методом селективной очистки. Содержит присадки, улучшающие антиокислительные, притивоизносные и антипенные свойства. Предназначено для применения в теплонапряженных воздушных компрессорах.

Масла для турбокомпрессоров

    Для смазывания центробежных и турбокомпрессорных машин в основном применяют турбинные масла, среди которых наиболее распространены для этой цели масла Тп-22С и Тп-22Б. В турбокомпрессорах, спаренных с высоконагруженными редукторами, условия работы часто диктуют применение более вязкого, специально разработанного компрессорного масла Кп-8С (ТУ 38.1011296-90). В тех случаях, когда от масла требуется высокая устойчивость к образованию осадка и хорошая антиокислительная стабильность, в компрессорах следует применять масла Тп-22Б и Кп-8С. Преимущества этих масел перед маслом Тп-22С особенно ярко проявляются при их работе в компрессорах, перекачивающих аммиак. По результатам лабораторных исследований и эксплуатационных испытаний масел на турбокомпрессорах отечественного производства и импортных поставок ВНИИ НП и НИИтурбокомпрессоров (г.Казань) разработаны предельные показатели качества, превышение которых отрицательно влияет на состояние узлов трения и работу компрессоров:

 

 

Масла для компрессоров холодильных машин

    К компрессорным маслам для холодильных машин предъявляют специфические требования, обусловленные непрерывным контактом смазывающего материала с хладагентом, а также постоянным изменением температуры и давления среды. Для компрессоров холодильных машин рекомендуется применять минеральные и синтетические масла с достаточно низкой температурой застывания и высокой химической стабильностью. Под химической стабильностью принято понимать склонность масел к взаимодействию с хладагентами на основе галогенопроизводных углеводородов жирного ряда при повышенных температурах и давлении. Важнейшими эксплуатационными характеристиками холодильных масел являются их способность к взаимному растворению с хладонами (смотри рисунок ниже), а также температура, при которой из растворов выпадают хлопья парафина. Температура хлопьеобразования в растворе хладона R-12 составляет для масла: ХФ12-16 - минус 50, ХА-30 -минус 40, ХС-40 - минус 55°С.

    Необходимо также контролировать агрессивность смесей хладагента с маслом по отношению к металлам и другим материалам, применяемым в холодильных машинах.

    Для компрессоров холодильных машин применяют масла серии ХА и ХФ в соответствии с ГОСТ 5546-86:

    ХА-30 - смесь дистиллятного и остаточного нефтяных масел;

    ХФ12-16 - нефтяное масло с антиокислительной присадкой;

    ХФ22-24 - нефтяное загущенное масло;

    ХФ22С-16 - синтетическое масло с антиокислительной присадкой.

    Кроме масел по ГОСТ 5546-86 для компрессоров холодильных машин, работающих в диапазоне температур -50...+150 °С, можно применять синтетическое масло ВНИИНП ХС-40 (ТУ 38.101763 - 78), а для промышленных фреоновых холодильных машин - нефтяное масло ХМ-35 (ТУ 38.1011158-88).

Характеристики масел для компрессоров холодильных машин