Способ определения срока хранения смазочного масла — SU 1239592 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИКс 1 1 33/3 КОМИТЕТ СССР ТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙУДАРСТВЕ ДЕЛАМ ИЗ САН ИЗОБРЕТЕНИЯВИДЕТЕПЬСТВУ АВТОРСКОМ ти и пров срока хра стабильно 14. 0 2 бильн дят предвариения масла пти по зависим ельн оценк ческо хим ости о вос тье ср ) / 1 О С э Ь 23699(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКА ХРНИЯ СМАЗОЧНОГО ИАСЛА.(57) Изобретение относится к областианализа смазочных масел и может бытьиспользовано для прогнозирования сроков их хранения. Целью изобретенияявляется сокращение длительности определения и уменьшение расхода масел.Способ реализуется следующим обра-.зом, Образец масла разделяют на двечасти, одну.из которых выдерживаютв условиях повышенной влажности притемпературе 97-103 С с периодическимотбором проб до резкого увеличениякислотного числа для определения индукционного периода химической стаБОы 1239592 А 1 где , - индукционный период химической стабильности, ч; 1 р- температура выдерживания масла 97-103 С;.1 р - среднегодовая температура в климатической зоне прогнозируемого хранения,С, а вторую часть масла центрифугируют и фиксируют время до в падения осадка (Т) в количестве 0,0045 0.,00552 и определяют срок хранения масла по физической стабильности по зависимости: С = 1,141 О "Л А( 1 1 р, . где фч, Йр - кинематн.- ческая вязкость масла при темпера- турах соответственно центрифугирования и прогнозируемого хранения, мм/.с, и допустимый срок хранения смазоч" ного масла оценивают по наименьшему из двух определенных. Определение допустимого срока хранения масла по предлагаемому способу занимает 15 чел.-дней вместо 300 чел.-дней при натурном испытании и составляет 1 месяц вместо 60 месяцев. Значитель.но сокращается требуемое для определения количество масла. 3 табл., 1 ил.1239592 2Продолжение табл. 1 Кислотное число мг КОН/гДлительность испытаний, ч 24 48 0,180,19 0,25 0,25 Изобретение относится к областианализа смазочных масел и может бытьиспользовано для прогнозирования сроков хранения их.В процессе длительного хранениясмазочного масла подвергаются перио- .дическому (суточному и сезонному)нагреванию и охлаждению эа счет температурных колебаний окружающей среды) контактируют с увлажненным воздухом и др.Длительное воздействие указанныхфакторов на смазочные масла, пред.;ставляющие собой многокомпонентныесистемы) может на)ушить их стабильность и привести к расслоению, выпадению осадка, гидролизу, окислениюи т.д,В связи с этим постоянно проводятся исследования по опытному натурному хранению масел, целью которыхявляется установление предельно допустимых сроков хранения их на складах еЦелью изобретения является сокращение длительности определения иуменьшение расхода масла,На чертеже дан график зависимостиизменения кислотного числа от времени испытания.Способ реализуется следующим образом.В лабораторных условиях испытуемыеобразцы масел ВНИИ НП 50-1-4 ф иВМ-20 разделяют каждое на две части в количестве, 250 мл.Одну часть масла сначала увлажняютпри 20 ф 3 С и относительной влажности 80 в течение 24 ч, затем заполняют этим маслом стеклянные типа "вишенка" ампулы, запаивают их и выдерживают в термостате при 100 + 3 С втечение до 30 сут., т.е. осуществляютпроцесс искусственного старения масла Через каждые 24 ч отбирают изтермостата по две ампулы и определяют кислотное число.Результаты замера в этом примеререализации даны в табл.1,Таблица 1 ВНИИ НП ВМ-2050-1-4 ф 72 0,31 0,260 96 0,26 г192 -0)26 20216 0,27 720 0,29 По полученным результатам строятграфическую зависимость изменения кислотного числа от времени испытания и по резкому увеличению кислот.ного числа, т,е, в точке перегиба, определяют индукционный период , химической стабильности (фиг1).35 Затем по экспериментально найденной ,математической . зависимости (уравнение 1) предварительно определяют допустимый срок хранения масел ВНИИНП 50-1-4 ф и ВМ-20 по химичес кой стабильностиС щ 1 14 10-4 г ф " , , (1)где. С - предварительный срок хранения масла по химическойстабильности, год;э - индукционный период химической стабильности, ч;в .температура выдерживаниямасла 97 - 03 С;- среднегодовая температурав климатической зоне прог.нозируемого хранения, С,Полученный результат для умеренной климатической эоны (С = 10 С) 55 составляетдля .масла ВНИИНП 50-1-4 ф - 5 лет81 40 210 300 315 10 55 1 г 3Вторую часть испытуемых маселфильтруют через бумажный фильтр "синяя лента" с тонкостью пор до - 1 мкми затем центрифугируют в горизонтальной плоскости при факторе разделенияцентрифуги 1 О тыс. Через каждый часцентрифугирования снимают одну цент- .рифужную пробирку, замеряют температуру масла и определяют количествовыпавшего осадка из масла, т.ефизическую стабильность.Измерение продолжают до тех пор,пока количество осадка не составит0,005 + 0,0005%,По достижении величины осадка, равный 0,005 + 0,0005%отмечают время центрифугирования итемпературу масла,Определяют кинематическую вязкостьмасла при температуре центрифугирования и температуре хранения. 20Результаты замера в этом примеререализации даны в табл.2. Время цент- Массовая доля осадка, рифугирова- % 1 Ония) ч Ср = 1,14 О " Р -, " ч , (2)л Р- срок хранения масла пофизической стабильности,год;Гр - фактор разделения центрифуги, равный 4-10 тыс;ц - время центрифугированиядо выпадения критическоймассы осадка, равной0,0045-0,0055%;кинематическая вязкостьмасла при температурахсоответственно центрифугирования ипрогнозируемого хранения мм /с,Затем по экспериментально найденной. зависимости (уравнение 2) определяют срок хранения, испытуемых ма"сел по физической стабильности:для масла ВНИИ НП50-1-4 ф 1 О летдля маслаВГ 1-6-20 2 годаИз двух найденных по математическим зависимостям, сроков хранения смазочных масел за истинный предельнодопустимый срок хранения масла принимают наименьший. Таким образом, испытуемые масла ВНИИНП 50-1-4 ф иВМ-20 в реальных условиях в умеренной климатической зоне можно хранитьне более 5 и 2 лет, соответственно,сохранив при этом все необходимыефизико-химические и эксплуатационныесвойстваПолученные результаты соответствуют данным натурного хранения этих.масел в реальных условиях: для маслаВНИИ НП 50-1-4 ф в . 5 лет, для маслаВМ-20 - 2 года.Предлагаемый способ позволяет оценить совокупность всех химических ифизических процессов, протекающих вмногокомпонентной системе (смазочноммасле) по образованию кислых продуктов, образующихся при окислении игидролизе, т,е, при искусственномстарении масла, и выпадению осадкапри центвнфугировании масла.В основу способа оценки предельнодопустимого срока хранения масла похимической стабильности положен одиниз изотермических способов, основанный на правиле Вант-Гофда, согласно .которому скорость химической реакцииувеличивается в 2-4 раза при повышении температуры на 10 С,Выбор кислотного числа масла в качестве критерия, определяющего индукционный период искусственного старения, обусловлен результатами исследований масел в условиях реального хранения: показателем, наиболее:склонным к изменению в процес 5се хранения масел, является кислотное число масла,Физическая стабильность характеризует способность масласохранять впроцессе хранения первоначальное фи" 10зическое состояние; не расслаиватьсяи не образовывать осадок,Масла., как сложные многокомпонентные тонкодисперсиые системы, занимают промежуточное положение между суспензиями и растворами, В процессехранения под действием сил гравитационного поля возможно постепенноеосаждение частиц присадок в видеосадка, 20Склонность масел к выделению осадка или расслоению на компоненты зависит от природы основы масла и присадок и их количественных соотношений, В мелкодисперсных системах процессы осаждения частичек очень дли.тельны, а при растворении могут исовсем не проявляться,.когда силыдиффузии и межмолекулярного взаимодействия превышают силу графитационного. поля.Для доказательства эффективностиспособа (сокращение длительности,снижения трудозатрат и расхода маслабыли проведены сравнительные испыта 35ния одного и того же масла ВНИИ НП50-1-4 ф по предлагаемому и известному способам.Условия определения предельно допустмого срока хранения масла по известному способу следующие.Испытуемое масло ВНИИ НП 50-1-4 фв таре завода-изготовителя (20-литровые бидоны) в количестве 540 кгэакладывают на опытное хранение втрех климатических зонах (южной,средней и северной) по 1 О бидонов вкаждой зоне. Хранят в неотапливаемыхпомещениях, Через каждый год хранения вскрывают по одному бидону в каж 50дой зоне и анализируют по показателям ГОСТ и комплексу методов, По результатам анализа судят о качествемасла и предельно допустимом срокехранения. При несоответствии маслатребованиям ГОСТ по любому из пока 55зателей оно считается непригодным киспользованию по прямому назначению.Предельно допустимый срок храненияТаблица 3 Способ Технико-экономические показател Предла Известгае- ный ребуемое ко ество масла 540 г Длительностьиспытания, мес 1,0 рудоэатраты, ел.-дн. 30 г Точность определения предельно допустимого срока хранения смазочных масел по предлагаемому способу может быть оценена при сравнении с результатами натурного хранения.Так, предельно допустимый срок хране ния масла ВНИИ НП 50-1-4 ф в средней климатической зоне, определенный по предлагаемому способу, составляет 5 лет. Натурное хранение обеспечивает стабильность эксплуатационных свойств этого масла также в течение 5 лет, Однако, определение-предельно допустимого срока хранения масла по предлагаемому способу занимает лишь 15 чел.-дней вместо 300 чел.-дней при натурном хранении, Кроме того, время определения по предлагаемому способу составляет 1 месяц вместо 60 месяцев, Значительно сокращается требуемое для определения количество масла.При выборе оптимальных условий испытания исходят из того, что длительность определения срока хранения не превышает 1 мес для всех типов устанавливается на 1 год меньше очередной проверки, качества масла, прикоторой оно оказалось нестандартным,В нашем примере масло ВНИИ НН50-1-4 ф оказалось нестандартным нашестом году испытания, Предельно до-пустимый срок хранения масла 5 лет,В табл.3 .представлена техникоэкономическая характеристика способов определения предельно допустимогосрока хранения масла,масел и получемые результаты при оптимальных режимах иснытания соответствуют результатам натурного хране-, ния.5Оптимальная температура испытанияФсоставляет 100 С, а критическая масса осадка 0,0052 при факторе разделения центрифуги в пределах 4-10 тыс. Прн этом обеспечивается требуемая дли- . О тельность испытания и получаемые результаты соответствуют .результатам натурного хранения.Определение предельно допустимых сроков хранения масел при температурах ниже 00 С в принципе возможно, однако при этом процесс искусственного старения значительно замедляется и время определения может составить от нескольких месяцев до нескольких лет.Повыиение температуры искусственного старения свьппе 100 С приводит к изменению механизма процесса окисленияу гидролиза и другим термическим 25 превращением и соответственно искажает результаты определения срока хранения.Центрифугирование используется для ускорения процесса. выпадения осадка 30 из масла. фактор разделения центрифуги обуславливает, в основном, длительность испытания при определении физической стабильности. 1,141 О " Га . йХР . Р11 ХРгде Р - фактор разделения центриЕ35, фуги, равный 4-О тыс.4 Йфф.хр- кинематическая вязкостьмасла при температурахсоответственно центрифугирования ипрогнозируемого хранения, мм /с, 40 и допустимый срок .хранения смазочного масла оценивают по наименьшемуиз двух определенных. Формула изобретения Способ определения срока хранения смазочного масла, включающий выдерживание его в условиях окружающей среды, периодический отбор проб и определение показателей их качестваЭ о т л и ч аю щ и й с я тем, что, сцелью сокращения длительности определения и уменьшения расхода масла,испытуемый образец масла разделяютна две части, одну из которых выдерживают в условиях повышенной влажности при 97 - 103 С с периодическимотбором проб до резкого увеличениякислотного .числа для определения индукционного периода химической стабильности и проводят предварительнуюоценку срока хранения масла по химической стабильности по зависимости Р = 1, 140 2 - .-ф.ффффф-фщф 10 фС . ф лгде с - индукционный период химической стабильности, ч; .С, - температура выдерживаниямасла, равная 97-103 С;1 - среднегодовая температурав климатической зоне прогнозируемого хранения, С,оа вторую часть масла центрифугируют, фиксируют время до выпадения осадкав количестве 0,0045-0,00557 и определяют срок хранения масла по физической стабильности по зависимос- ти1239592 120 72 игавоаюияр Составитель Л. Ивановедактор В. ИвановаТехред Н.Бонкало ректор М,Пож Заказ 3 5 енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Производс 3 Тираж 778ВНИИПИ Государственнпо делам изобрете113035, Москва, ЖПодписного комитета СССРий и открытийРаушская наб д.4