Научная статья на тему 'ДОСЛіДЖЕННЯ СТАРіННЯ МіНЕРАЛЬНИХ ГіДРАВЛіЧНИХ ОЛИВ. І. ФРАКЦіЙНИЙ СКЛАД'

ДОСЛіДЖЕННЯ СТАРіННЯ МіНЕРАЛЬНИХ ГіДРАВЛіЧНИХ ОЛИВ. І. ФРАКЦіЙНИЙ СКЛАД Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
75
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТАРіННЯ ОЛИВИ / МАС-СПЕКТРАЛЬНИЙ АНАЛіЗ / ДЕСТРУКЦіЯ МОЛЕКУЛ ВУГЛЕВОДНіВ / ГАРАНТОВАНИЙ РЕСУРС ПРИДАТНОСТі / СТАРЕНИЕ МАСЛА / МАСССПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ / ДЕСТРУКЦИЯ МОЛЕКУЛ УГЛЕВОДОРОДОВ / ГАРАНТИРОВАННЫЙ РЕСУРС ГОДНОСТИ / OIL AGING / MASS SPECTRAL ANALYSIS / DESTRUCTION OF HYDROCARBON MOLECULES / GUARANTEED RESOURCE LIFE

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Кузнєцова О. Я., Нетреба Ж. М.

Исследовано особенности протекания реакций деструкции в молекулах бии трициклических нафтеновых углеводородов, содержащихся в первых фракциях модельных образцов гидравлического масла «Гидроникойл FH51», с целью выяснения механизма старения масла. Установлено, что вследствие протекания процессов деструкции молекул углеводородов, дегидрирования и уплотнения продуктов этих реакций, наблюдается уменьшение количества низкокипящих углеводородов, и увеличение соответственно высококипящих в составе фракций гидравлического масла с течением времени эксплуатации в гидравлической системе воздушного судна.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Research of aging of mineral hydraulic oils. I. Fraction composition

Ukraine, as a member of the International Civil Aviation Organization, claimed responsibility for ensuring high requirements for flight safety, which constitute a set of measures, including the organization of reliable and troublefree operation of the hydraulic system of the aircraft and its units. The working body of the hydraulic system of the aircraft is hydraulic oil, its properties depend on the efficiency and reliability of the aircraft exploitation. The ability of the oil to keep the chemical composition and performance of the limits that ensure the reliability of the hydraulic system of the aircraft determines its guaranteed resource life. In this context, the problem of research of aging process of hydraulic oil during the operation of the aircraft is relevant. During researches it is established peculiarities of degradation reactions in molecules of bicyclic and tricyclic naphthenes of first fractions of model samples of oil «Hydraunycoil FH51», the result of which is the formation of monoand bicyclic naphthenes. During the last dehydrogenation it is formed unstable cyclomonoand cyclodiolefine and aromatic hydrocarbons, which results in a compression during operation of the oil to decrease as the content of the first fraction of all types of naphthenic compounds and reducing output of the first and second fractions to increase the yield, respectively.

Текст научной работы на тему «ДОСЛіДЖЕННЯ СТАРіННЯ МіНЕРАЛЬНИХ ГіДРАВЛіЧНИХ ОЛИВ. І. ФРАКЦіЙНИЙ СКЛАД»

УДК Б2Э.735.03ББ2.75.Б21 Б01: 10.15587/2312-8372.2015.43878

Кузнецова о. я., Д0СЛ1ДЖЕННЯ СТАР1ННЯ

Нетреба ж. М. М1НЕРАЛЪНИХ Г1ДРАВЛ1ЧНИХ ОЛИВ.

I. ФРАКЩЙНИй СКЛАД

Дошджено особливостг перебиу реакцш, деструкцп в молекулах б1- та трициклгчних нафтенових вуглеводнгв, як мгстяться в перших фракцгяхмодельних зразкгв ггдравлгчног оливи «Пдроткойл FH-51», з метою встановлення мехатзму стартня оливи. Знайдено, що внаслгдок перебггу процесгв деструкцп молекул вуглеводтв, деггдрування та ущшьнення продуктгв цих перетворень вгдбува-еться зменшення кглькостг низкокиплячих вуглеводтв та збгльшення вгдповгдно висококиплячих у фракцшному складг ггдравлгчног оливи з часом роботи в ггдравлгчнш системг повтряного судна.

Клпчов1 слова: стартня оливи, мас-спектральний аналгз, деструкцгя молекул вуглеводтв, гарантований ресурс придатностг.

1. Вступ

Укра'на, будучи членом Мiжнародноi оргашзацп ци-вшьно' авiацii (1САО), взяла на себе вщповвдальшсть щодо дотримання високих вимог до забезпечення без-пеки польопв. Забезпечення безпеки польопв включае комплекс заходiв, в тому чист, оргашзащю надiйноi та безперебiйноi експлуатацп вах систем повiтряного судна (ПС), в перелжу яких не е виключенням пдрав-лiчна система повггряного судна та ii агрегати.

Гiдравлiчнi системи повiтряного судна функщонують як силовi пристроi та приводи в мехашзмах випуску i прибирання шаа, гальмiвних щиткiв, змiни форми та геометрп крила, управлiння двигунами та повггря-ними гвинтами. Робочим плом гiдравлiчноi системи повiтряного судна е гiдравлiчна олива i тому ввд ii властивостей залежать технiко-економiчнi показники та надiйнiсть всiеi гiдравлiчноi системи. Ефективнiсть експлуатацii i надшшсть роботи повiтряних суден забез-печуеться застосуванням гiдравлiчних олив, властивостi яких вщповщають заданим умовам. Мiрою вщповщносп властивостей гiдравлiчних олив умовам експлуатацп авiацiйноi технiки е 1х яюсть. Якiсть гiдравлiчних олив характеризуеться комплексом властивостей, як прояв-ляються в процес експлуатацii повiтряних суден, 1х називають експлуатацiйними. Експлуатацiйнi властиво-ст гiдравлiчних олив впливають на такий з основних показниюв надiйностi техшки, як безвiдмовнiсть роботи гiдравлiчноi системи ПС та 11 елеменпв. Особливо важливим е те, що втрата працездатност гiдравлiчноi системи i окремих 11 агрегатiв, може наступати в процесi експлуатацп як поступово, так i раптово, зрозумiло, створюючи загрозу безпецi польоту.

Гiдравлiчна олива (або рщина) для гiдравлiчних систем ПС цившьно! авiацii типу «Пдрошкойл FH-51» виго-товляеться французькою фiрмою «Шко» на мiнеральнiй основу тобто е продуктом переробки нафти, i поставля-еться в Украшу через фiрми-посередники. Технологiчнi процеси виробництва забезпечують такий вуглеводневий склад, який обумовлюе оптимальнi експлуатацiйнi вла-стивосп, а саме: достатню хiмiчну стабшьтсть, високу змащувальну здатнiсть, оптимальну в'язюсть у широкому дiапазонi робочих температур, досить низьку випарову-

ванiсть, що забезпечуватиме необхщний в експлуатацп рiвень надiйностi та ефективностi роботи гiдравлiчноi системи ПС. Здатнiсть оливи зберпати хiмiчний склад i експлуатацiйнi властивосп в межах, що забезпечують надшшсть роботи гiдравлiчноi системи ПС, визначае и гарантований ресурс придатностi.

Пiд час експлуатацп перебiгае процес старшня пд-равлiчних олив, що знижуе рiвень надiйностi роботи гiдравлiчноi системи ПС та и агрегатiв. У цьому зв'язку е актуальною задача визначення оптимального вугле-водневого та структурно-групового складу гiдравлiчноi оливи через певний час и експлуатацп, за якого гарантований ресурс придатностi збертеться.

2. Анал1з л1тературних даних та постановка проблеми

Автори роби [1-5] дослвджували можливiсть по-лiпшення протизносних властивостей робочих рщин за допомогою 1х обробки електростатичним полем. Завдя-ки формуванню локальних електростатичних полiв на продуктах зносу, значення напруженост яких багатора-зово перевищують значення напруженост зовнiшнього поля, виявляеться можливим штенсифжувати процес покриття продуктiв зносу оболонкою поверхнево-актив-них речовин. У результат чого знижуеться швидкiсть зносу, що призводить до тдвищення ресурсу пдро-приводiв транспортних машин та енергозбереження. Авторами розроблена математична модель формування оболонок поверхнево-активних речовин на продуктах зносу в умовах штенсифжацп адсорбцшних процесiв електростатичним полем; розкрито мехатзм форму-вання граничних змащувальних шарiв на поверхнях вузлiв тертя гiдроприводiв транспортних машин при електрообробщ робочо' рiдини. Експериментальнi до-слщження авторiв показали, що швидкiсть зношування в результатi електрообробки робочо' рщини знижуеться в 2,75-3,94 рази i залежить вiд розмiрiв продуктiв зносу.

Розробщ методiв тонко' очистки авiацiйних пдрав-лiчних рiдин вiд емульсшно! води та механiчних до-мшок iз застосуванням квазiпостiйного електричного поля присвячеш роботи [6-13]. Авторами показано, що в межах одного року бшьш шж у 30 % випадюв льотних

С

64

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 3/4(23], 2015, © Кузнецова О. Я., Нетреба Ж. М.

J

пригод пов'язано з вщмовами й ненадiйною роботою па-ливорегулювально1 апаратури авiадвигунiв, 50-60 % вах вiдмов повiтряних суден пов'язано з порушенням роботи гiдравлiчних i паливних систем разом узятих. 1з кожних 100 авiацiйних ситуацiй в гщросистемах 15 % вщбува-еться внаслiдок забруднення робочих рiдин. З причин забруднення авiацiйних гiдравлiчних рщин емульсiйною водою та механiчними домшками в 10-12 разiв зни-жуеться ресурс гiдронасосiв, а тривалiсть нормального функцюнування плунжерних пар паливорегулювально! апаратури — у три рази. Експериментальш дослщження, виконанi авторами, дозволили розробити оптимальну конструкщю поляризацiйного електродегiдратора, який забезпечуе безперервне видалення дисперсно! фази iз зони фiльтрацii в зону накопичення емульсшно'! води i мехашчних домiшок для утилiзацii. Лабораторнi випро-бування розробленого методу, застосованi до очищення авiацiйно'i гiдравлiчно'i оливи «Пдрошкойл», авiацiйно'i оливи «Турбо-Нiкойл», авiацiйного палива ТС-1, тран-сформаторно! оливи, показали, що ефективнiсть цього методу тонкого очищення вказаних рщин в 5,68 разiв вища за ефективнiсть мехашчних фшк^в фiрми «Палл», а зниження юлькосп частинок забруднень у 60 разiв перевищуе кращi полiпропiленовi фшьтри Р200.

Авторами робiт [14-19] проведено комплекс досль джень з вивчення основних процеав, якi спричиняють старшня гiдравлiчних олив типу РМ тд час зберкан-ня та експлуатацп в автономних гiдроприводах систем управлшня ракетно-космiчною технiкою. На пiдставi експериментальних дослщжень автори встановили, що основними процесами старшня, яю визначають змшу якостi цих олив в умовах експлуатацп, е окиснення, радiолiз та хiмiчна трибодеструкцiя змащувально! плiв-ки в вузлах тертя. Авторами визначено оптимальний груповий вуглеводневий склад гiдравлiчних олив для автономних гiдроприводiв, який забезпечуе 1хнш високий ресурс роботи, а саме, не бшьше 1,4 % мас. арено-вих вуглеводнiв; не менше 65 % мас. циклоалканових, яю мiстять не бiльше 20 % мас. три i бiльше юлець; 30-35 % мас. iзоалканових вуглеводшв. Також досль джено механiзм ди антiокиснювальноi присадки дифе-нiламiн на процеси окиснення рiзних груп вуглеводшв.

Таким чином, аналiз публiкацiй показав, що досль дження ведуться, в основному, в напрямi полiпшення протизносних властивостей гiдравлiчних олив та розро-блення нових методiв !х очищення вщ води та мехашч-них домшок, i спостерiгаеться дуже мало публжацш, присвячених вивченню процесiв старшня гiдравлiчних авiацiйних олив, зокрема типу «Пдрошкойл FH-51», в процесi експлуатацп. Слщ зазначити, що лише очищення гiдравлiчних авiацiйних олив вщ води та ме-ханiчних домшок не може забезпечити збереження гарантованого ресурсу и придатностi, бо олива мае обернену пгроскотчшсть. Тобто, при змш зовнiшнього тиску, або температури, або атмосферно1 вологостi вода iз розчиненого стану видiляеться у виглядi мжроско-пiчних крапель в оливу Обернена пгроскотчшсть, не зважаючи на те, що щ оливи мають обмежену пгроско-пiчнiсть, зумовлюе те, що в оливi поступово накопи-чуеться доволi значна кiлькiсть емульсшно1 води. Пiд час роботи гiдравлiчноi системи ПС вода циркулюе в системi разом з гiдравлiчною рщиною i утворюеть-ся емульсiя. Стшю емульсii води та гiдравлiчноi оливи утворюють в'язкий шлам, який засмiчуе агрегати

гiдравлiчноi системи; емульсп переносять по системi абразивнi частинки; пiдвищуеться хiмiчна агресивнiсть оливи та 11 корозiйна активнiсть [20].

Отже, проблема дослщження процесiв старiння гщрав-лiчноi авiацiйноi оливи типу «Пдрошкойл FH-51» пiд час експлуатацii повиряного судна залишаеться актуальною.

3. 06'ект, ц1ль та задач1 дослщження

Об'ектом даного дослгдження виступае процес хiмiч-них перетворень вуглеводнiв оливи «Пдрошкойл FH-51» при П експлуатацii.

Слщ зазначити, що цiлi даного дослщження можна умовно подшити на загальш та поточнi, що створюють умови досягнення загальних.

У цьому зв'язку загальним е визначення глибини хiмiчноi перетворюваносп вуглеводнiв через певний час експлуатацп оливи «Пдрошкойл FH-51», коли ще збертеться гарантований ресурс придатносп оливи. 1накше кажучи, ланцюг «час експлуатацп оливи ^ старшня оливи ^ гарантований ресурс придатносп оливи», у кшцевому пщсумку становить мету дослщжень. Осюльки олива «Гiдронiкойл FH-51» являе собою сумш вуглеводн1в та присадок, досягнення цiеi мети представляеться авторам статп через поступове визначення напрямiв та глибини хiмiчних перетворень груп вуглеводшв за певш iнтервали часу експлуатацп оливи в гiдравлiчнiй системi ПС.

У зв'язку з цим на першому етат цiллю досль джень, результата яких презентуються у данш статп, е встановлення вуглеводнево-групового складу оливи «Гiдронiкойл FH-51» в процес старiння. Вiдповiдно до поставленоi цШ дослiдження визначено такi задачi:

— дослщження фракцшного складу оливи.

— дослщження структурно-групового та гомолопч-

ного складу фракцш оливи.

4. Матер1али та методи дослщження

Для дослщження були ввдбраш модельнi зразки гiдравлiчноi оливи «Гiдронiкойл FH-51» на етат поставки М1 (товарна), з реальних гiдравлiчних систем повiтряних суден М2 та М3 через напрацювання 300 та 380 годин вщповщно, та М4 вiдпрацьованоi оливи злито! iз гiдросистеми ПС пiсля 3600 годин напрацювання. На рис. 1 подана методолопчна схема дослщжень.

Рис. 1. Метаделепчна схема дослщжень

TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 3/4(23], 2015

Кожен модельний зразок роздiлявся на першу, другу фракцii та залишок методом атмосферно-вакуумноi розгонки за ГОСТ 2177-66 [21]. Мас-спектральний аналiз структурно-групового складу модельних зраз-юв пiсля !х роздiлення на групи вуглеводшв методом рщинно! хроматографii проведено на мас-спектромет-рi LKB-2091 (Швещя) за методикою [22].

Дослiдження проведет на експериментальнш базi Украiнського науково-дослщного iнституту нафтопере-ро6но! промисловостi «МАСМА».

5. Результати дослщжень вуглеводнево-групового складу оливи «Гщронжойл ГН-51»

5.1. Результати фракцмнування зразшв оливи «Пдрошкойл ГН-51». Результати дистиляцп модельних зраз-кiв методом атмосферно-вакуумноi перегонки наведено в табл. 1. Перша фракщя вщбиралася в iнтервалi температур, що вщповвдають початку китння (ПК) та до появи димност при атмосферному тиску. Друга фракщя переганялася тд вакуумом пiд тиском 1 мм рт. ст. до появи димност!

Як бачимо, вихщ першоi фракцii зразку М2 на 5,2 % менше, чим аналогiчноi фракцii зразка М1. Вихiд першоi фракцii зразку М3 менше на 22,3 %, чим у зразка М1. Вщповщно збшьшився вихiд других фракцш зразкiв М2 на 6,2 % та М3 на 22,9 % у порiвняннi iз зразком М1.

Таблиця 2

Фiзик□-хiмiчнi характеристики структурно-групового i гомолопчного складу перших фракцш зразтв □ливи FH-51

Таблиця 1

Характеристики фракцiйного складу зразтв □ливи «Пдрошкойл FH-51»

Фiзичнi характеристики Зразки

М1 М2 М3 М4

Початок кипiння (ПК), °С 208 208 205 123

Вихiд перших фракцiй, % мас. 71,6 66,4 49,3 73,8

МеЖ википання других фракцш, °С (при 760 мм рт. ст.) 285-354 236-344 242-340 285-354

Вихiд других фракцiй, % мас. 16,9 23,1 39,8 16,4

Залишок, % мас. 11,0 10,0 10,8 9,0

Втрати, % мас. 0,5 0,5 0,1 0,8

Найменування типш Вмiст, % вщн.

вуглеводшв i 1'х

г□м□л□гiв М1 М2 М3 М4

Парафiни 9,6 13,9 11,6 21,0

Нафтени, в тому числт 85,9 81,6 68,9 73,2

— моно- 27,7 20,8 21,0 27,6

— 6i- 43,1 42,6 34,7 33,6

— три- 14,0 17,5 12,6 11,7

— тетраци^чш 1,1 0,7 0,6 0,3

Ар□матичнi вуглев□днi, 4,5 4,5 19,5 5,8

в тому числг

алкшбензоли, а саме: 2,8 2,7 12,9 3,8

— бензол — — — —

— толуол — 6,0 4,4 —

— ксилоли — 7,5 12,2 —

— iзомери Сд — 8,7 10,3 —

С10 — 5,9 7,5 —

С11 — 7,0 8,2 —

С12 — 9,5 9,8 —

С13 — 14,1 10,7 —

С14 — 13,9 11,9 —

С15 — 12,0 12,9 —

С16 — 8,3 6,5 —

С17 — 5,0 3,5 —

С1В — 2,1 2,2 —

Мононафтенбензоли 1,3 1,1 5,1 1,5

Дшафтенбензоли 0,4 0,4 1,3 0,5

Нафтатни — 0,3 0,2 —

Вихiд перших фракцiй, 71,6 66,4 49,3 73,8

% мас.

Як бачимо, в зразку М3 суттево зменшився bmîct нафтенових вуглеводнiв, зокрема, 6i- та трициклiчних вуглеводнiв порiвняно як i3 зразком М1, так i зразком М2. Натомiсть, у зразку М3 значно зрiс вмiст ароматичних вуглеводшв, особливо алюл бензолiв (на 10,2 %), по-рiвняно iз зразками М1 та М2. Причому, значно зрк вмiст тiльки гомолопв С9-С11 порiвняно iз зразком М2, що свiдчить про наявнiсть реакцш деструкцп, тобто розриву нафтенових юлець в 6i- та трициклiчних структурах. У бiциклiчних нафтенових вуглеводшв розрив юльця перебiгае за наступною схемою з утворенням мононафтенових вуглеводшв:

Це сввдчить про перебiг процеав термодеструкцп та ущiльнення молекул вуглеводшв, що спричиняють зменшення кiлькостi низкокиплячих вуглеводшв у складi гiдравлiчноï оливи з часом роботи в гiдравлiчнiй системi та збiльшення вiдповiдно висококиплячих.

Проте, вихщ першоï та другоï фракцiй зразка рщини М4 практично дорiвнюе виходу цих самих фракцш зразка М1. Отже, наявш пiдстави, що уможливлюють вису-нути гшотезу про те, що з наближенням до граничного часу роботи оливи в гiдравлiчний системi ПС перебкае низка вторинних процесiв деструкцп та ущiльнення новоутворених молекул вуглеводшв з перетворенням цих структур на легю хiмiчнi сполуки.

5.2. Результати дослщження структурно-групового та гомолопчного складу зразшв оливи «Пдрошкойл FH-51». Результати дослщження перших фракцш зразюв оливи подано в табл. 2.

CH2-R CH2-CH3

У трициклiчних нафтенових вуглеводшв розрив юльця перебiгае за наступною схемою з утворенням бщи^ч-них нафтешв:

ch2-r

ch2-ch3

Далi перебiгають реакцп дегiдрування новоутворених моно- i бiциклiчних нафтенових вуглеводнiв з утворенням цикломоно- i циклодюлефшових та ароматичних

С

66

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 3/4(23], 2015

R

r

вуглеводнiв. Наприклад, iз моноолефшових вуглеводнiв утворюються алкiлбензоли за такою схемою:

Утворення шдетв або iзомерних '1м тетралiнiв вщ-буваеться iз бiциклiчних нафтенiв, наприклад, за такою схемою:

У результат чого утворюються ненасичеш нафтено-вi вуглеводнi з одним та двома подвшними зв'язками i алкiлбензоли. Перебiг таких хiмiчних перетворень в молекулах нафтенових вуглеводнiв тдтверджують данi табл. 2, тобто, як вже було сказано вище, в зразку оливи М3 спостерiгаеться як загальне зменшення вмiсту нафтенiв, так i саме бi- та трициклiчних нафтенових структур. У свою чергу значно збшьшуеться вмiст аро-матичних вуглеводшв.

Утворенi ненасиченi моно-, бь та трициклiчнi на-фтеновi структури е менш стабiльними, здатними до ушдльнення. Саме ущiльнення ненасичених нафтено-ароматичних сполук, що утворюються в процесах депд-рування, i призводить до зменшення вмшту у перших фракщях зразкiв М2, М3 та М4 всiх типiв нафтенових сполук i збiльшення вмiсту вiдповiдних сполук, якi мають бiльшу молекулярну масу i бiльш високу температуру википання. Внаслвдок цього збiльшився вихвд других фракцiй цих зразкiв порiвняно з зраз-ком М1 (табл. 1).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Обговорення результате дослщження вуглеводнево-групового складу оливи «Гщронжойл ГН-51»

Слiд зазначити, що гiдравлiчна олива «Пдрош-койл FH-51» — це сумш вуглеводнiв та виробляеться на основi низькозастигаючо'1 фракцп нафти з застосуван-ням процесiв депарафшзацп i деароматизацii, i мiстить, переважно, нафтеновi вуглеводнi — 85,9 % ввдн. (табл. 2, зразок М1), 9,6 % вiдн. — парафiновi та 4,5 % вiдн. — ароматичш вуглеводнi. Бо саме такий вуглеводневий склад оливи на етат поставки (зразок М1) забезпечуе оптимальш експлуатацiйнi властивостi, про що було сказано вище. На жаль, перебк фiзико-хiмiчних процесiв при 11 експлуатацп в гiдравлiчнiй системi повiтряного судна, мае таку дш, що цей оптимальний склад не збертеться (старшня оливи), що впливае на гаранто-ваний ресурс придатностi оливи. Нам, експлуатантам оливи, не тд силу «вщмшити» перебiг цих процесiв, ми можемо '1х вивчати та шукати заходи, щоб послаби-ти наслвдки, тобто не допустити зниження надшносп гiдравлiчноi системи. У цьому зв'язку запропонована методолопя дослiджень, а саме, оливу слвд роздiлити на окремi фракцп вуглеводнiв, що википають при рiз-них температурах, а попм визначити '1х груповий та гомолопчний склад. Виявилось в ходi дослщжень, що

при атмосферному тиску повшстю роздiлити зразки оливи на окремi фракцп не представляеться можливим. Саме тому частина зразюв, коли починаеться термiч-не руйнування вуглеводнiв тд час розгонки (поява димностi), роздшено пiд вакуумом (друга фракцiя). У табл. 1 межi википання других фракцш подано у зна-ченнях, яю переховано на температури википання при атмосферному тиску. На наступних етапах дослщження вивчення структурно-групового та гомолопчного складу отриманих фракцш зразюв виконуеться вищеописаними методами (рис. 1).

Результати дослщження хiмiчних перетворень у структурно-груповому складi фракцп гiдравлiчноi оливи «Пдроткойл FH-51», вiдiбраноi тд атмосферним тис-ком, уможливлюють пояснити причини перерозподшу вiдсоткового виходу, як перших, так i других фракцш, який вщбуваються пiд час роботи оливи в гiдравлiчнiй системi повггряного судна (зразки М2 та М3). У цьому зв'язку результатом хiмiчних реакцiй, якi перебiгають в бь та трициклiчних нафтенових структурах перших фракцш, е ненасичеш та ароматичш вуглеводш, що про-вокують подальшi процеси утворення висококиплячих вуглеводнiв, яю накопичуються в других фракцiях. Проте не знайдено пояснення рiзкого збшьшення ароматичних вуглеводнiв та вуглеводнiв цього гомолопчного ряду, особливо у зразку М3 в порiвняннi iз зразками оливи М1 та М2. Як бачимо з табл. 2, суттево збшьшився вмкт iзомерiв алкiлбензолiв з юльюстю атомiв вугле-цю Сэ-Сц, мононафтенбензолiв та дiнафтенбензолiв у зразку оливи М3 порiвняно зi зразками М1 та М2. Отриманi результати свщчать про перебiг низки перетворень у молекулах ароматичних вуглеводшв, яю не вдалося виявити методами, застосованими при прове-денш презентованих дослщжень, що показуе необхiд-нiсть подальшого детальнiшого дослiдження структурно-групового та гомолопчного складу других фракцш та залишюв тсля перегонки.

7. Висновки

В результат проведених дослiджень:

— знайдено типи хiмiчних реакцiй, яю спричиняють змiни у вуглеводнево-груповому та гомолопчному складi першо'1 фракцГ1 гiдравлiчноi оливи «Гiдро-нiкойл FH-51»;

— встановлено, що особливктю перебiгу реакцш деструкцГ1 в молекулах бi- та трициклiчних нафтенових вуглеводнiв перших фракцш модельних зразюв оливи е утворення моно- та бщикмчних нафтенових вуглеводшв вщповвдно;

— показано, що результатом '1хнього депдрування е нестабшьт цикломоно- i циклодiолефiновi та ароматичш вуглеводш;

— доведено, що ущшьнення цих нестабшьних вуг-леводшв спричиняе з часом експлуатацГ1 оливи до зменшення як вмкту у перших фракщях вах типiв нафтенових сполук, так i зменшення саме виходу перших i збiльшення виходу других фракцiй вiд-повiдно.

Таким чином, отримаш результати вимагають про-довження дослiджень щодо детальнiшого визначення хiмiчного, структурно-групового, гомологiчного складу модельних зразюв оливи, про що плануеться викласти у наступних статтях.

TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 3/4(23], 2015

67-J

Лггература

1. Лысиков, Е. Н. Влияние микронеровностей поверхностей трибосопряжений на процессы адсорбции [Текст] / Е. Н. Лысиков, В. Б. Косолапов, А. С. Шулика // Сборник научных трудов ХНАДУ. Автомобильный транспорт. Совершенствование машин для земляных и дорожных работ. — Харьков: РИО ХНАДУ, 2003. — Вып. 11. — С. 61-64.

2. Лисжов, 6. М. Роль продуклв зносу трибосполучень пдро-приводiв в умовах обробоки робочо! рщини електроста-тичним полем [Текст] / 6. М. Лисжов, О. С. Шулжа // Збiрник наукових праць УкрДАЗТ. Техшка та технолопя виконання будiвельних, колшних та перевантажувальних роб^ на транспортi. — Харгав, 2004. — Вип. 58. — С. 54-58.

3. Лысиков, Е. Н. Физические основы интенсификации процесса самоорганизации узлов трения гидроприводов путевых и строительных машин в режиме граничной смазки [Текст] / Е. Н. Лысиков, С. В. Воронин, А. С. Шулика // Вюник НТУ «ХП1». Автомобше- та тракторобудування. — Харгав, 2005. — Вип. 10. — С. 83-86.

4. Лисжов, 6. М. Формування локальних електричних полiв на продуктах зносу поверхонь тертя гiдроприводiв колшних та будiвельних машин [Текст] / 6. М. Лисжов, С. В. Воронш, О. С. Шулжа, 6. А. Бобров // Збiрник наукових праць УкрДАЗТ. Удосконалення управлшня експлуатацшною ро-ботою залiзниць. — Харкiв, 2005. — Вип. 66. — С. 112-117.

5. Лысиков, Е. Н. Состав и структура жидких смазочных сред в условиях эксплуатации технических систем [Текст] / Е. Н. Лысиков, А. С. Шулика, В. А. Стефанов и др. // Збiрник наукових праць УкрДАЗТ. Довгсдачнють, надшшсть, працездатнють деталей рухомого складу залiзниць та спещально! залiзничноi техшки. — Харгав, 2005. — Вип. 69. — С. 125-130.

6. Garazha, V. V. The analysis and the trends of electrocleaners development [Text] / V. V. Garazha, Y. P. Davidenko, Dinh Tan Hung // Proceedings of the National Aviation University — K.: NAU, 2005. — № 2. — P. 45-48.

7. Гаража, В. В. Аналитическая оценка эффективности работы электроочистителя с волокнистым диэлектрическим наполнителем [Текст] / В. В. Гаража, Динь Тан Хынг // Вюник НАУ. — К.: НАУ, 2007. — № 1. — С. 153-158.

8. Гаража, В. В. Методики оценки эффективности очистки гидравлического масла «Гидро-Никоиль» от механических загрязнений [Текст] / В. В. Гаража, Динь Тан Хынг // Матерiали Мiжнародноi науково-техшчно! конференцп «Авiа-2007». — К.: НАУ, 2007. — Т. II. — С. 33.75-33.78.

9. Гаража, В. В. Оценка эффективности разрушения суспензии в квазипостоянном электрическом поле поляризационного электроочистителя [Текст] / В. В. Гаража, Динь Тан Хынг // Матерiали Мiжнародноi науково-техшчно! конференцп <^а-2009». — К.: НАУ, 2009. — Т. I. — С. 17.65-17.68.

10. Гаража, В. В. Выбор поляризационного наполнителя для разрушения водно-масляных эмульсий в квазипостоянном электрическом поле электродегидратора [Текст] / В. В. Гаража, С. А. Халиль // Вестник КМУГА. — К.: КМУГА, 1999. — № 2. — С. 248-255.

11. Гаража, В. В. Очистка авиационных гидравлических и моторных масел от эмульсионной воды и механических примесей в квазипостоянном электрическом поле [Текст] / В. В. Гаража, С. А. Халиль // Вестник КМУГА. — К.: КМУГА, 1998. — № 1. — 2 с.

12. Динь Тан Хынг. Анализ результатов экспериментальных исследований электроочистки гидравлического авиационного масла «Гидро-Никоиль» и эффективности работы электроочистителя [Текст] / Динь Тан Хынг // Вюник 1нженерно! Академи Укра!ни. — 2009. — № 3, 4. — С. 8-13.

13. Халиль, С. А. Экспериментальная установка и методика разрушения водно-масляных эмульсий в квазипостоянном электрическом поле [Текст]: сб. науч. трудов / С. А. Ха-лиль // Проблемы эксплуатации и надежности авиационной техники. — К.: КМУГА, 1998. — № 1. — С. 34-37.

14. Тыщенко, В. А. Оценка старения гидравлических масел [Текст] / В. А. Тыщенко, Т. Н. Шабалина, Е. В. Лобзин, Л. А. Полякова, Л. Д. Калинина // Химия и технология топлив и масел. — 1993. — № 7. — С. 35-36.

15. Тыщенко, В. А. Комплексное газохроматографическое исследование влияния углеводородного состава маловязких масел спецназначения на их радиационную стойкость [Текст] /

B. А. Тыщенко, И. И. Занозина, Т. Н. Шабалина, Д. Е. Дис-кина // Материалы XI Всероссийской конференции по газовой хроматографии, 26 июня 1995. — Самара, 1995. — С. 7.

16. Тыщенко, В. А. Количественная характеристика окисляемости гидравлических масел [Текст] / В. А. Тыщенко, Б. Л. Психа, В. В. Харитонов, Т. Н. Шабалина, Н. А. Шейкина // Нефтехимия. — 2003. — Т. 43, № 5. — С. 366-372.

17. Шабалина, Т. Н. Влияние состава маловязких гидравлических масел на трибологические свойства [Текст] / Т. Н. Шабалина,

C. Э. Каминский, В. А. Тыщенко // Наука и технологии в промышленности. — 2004. — № 2. — С. 66-71.

18. Шейкина, Н. А. Влияние углеводородного и структурно-группового состава основ гидравлических масел РМ и МГ-7-Б на их эксплуатационные свойства [Текст] / Н. А. Шейкина, В. А. Тыщенко, Т. Н. Шабалина, О. Е. Шабалина // Известия ВУЗов. Серия «Химия и химическая технология». — 2005. — Т. 48, № 10. — С. 43-47.

19. Шейкина, Н. А. Механизм ингибирующего действия дифениламина в процессе окисления гидравлических масел [Текст] / Н. А. Шейкина, Л. В. Петров, Б. Л. Психа, В. В. Харитонов, В. А. Тыщенко, Т. Н. Шабалина // Нефтехимия. — 2006. — Т. 46, № 1. — С. 37-43.

20. Комаров, А. А. Надежность гидравлических устройств самолетов [Текст] / А. А. Комаров. — М.: Машиностроение, 1976. — 224 с.

21. Нефтепродукты. Методы испытаний [Текст]. — М.: Изд. стандартов, 1977. — Ч. 1. — 450 с.

22. Полякова, А. А. Молекулярный масс-спектральный анализ нефтей [Текст]. — М.: Недра, 1973. — 184 с.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАРЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ МАСЕЛ. I. ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ

Исследовано особенности протекания реакций деструкции в молекулах би- и трициклических нафтеновых углеводородов, содержащихся в первых фракциях модельных образцов гидравлического масла «Гидроникойл РН-51», с целью выяснения механизма старения масла. Установлено, что вследствие протекания процессов деструкции молекул углеводородов, дегидрирования и уплотнения продуктов этих реакций, наблюдается уменьшение количества низкокипящих углеводородов, и увеличение соответственно высококипящих в составе фракций гидравлического масла с течением времени эксплуатации в гидравлической системе воздушного судна.

Ключевые слова: старение масла, масс-спектральный анализ, деструкция молекул углеводородов, гарантированный ресурс годности.

Кузнецова Олена Яювна, доктор педагоглчних наук, доцент, за-вГдувач кафедри теоретичноi та прикладног фiзики, Нащональний aeia^mrn утверситет, Кигв, Украта, e-mail: [email protected]. Нетреба Жанна Миколагвна, асистент, кафедра теоретичног та прикладног фiзики, Нащональний авiацiйний утверситет, Кигв, Украта, e-mail: [email protected].

Кузнецова Елена Яковлевна, доктор педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой теоретической и прикладной физики, Национальный авиационный университет, Киев, Украина. Нетреба Жанна Николаевна, ассистент, кафедра теоретической и прикладной физики, Национальный авиационный университет, Киев, Украина.

Kuznetsova Helena, National Aviation University, Kyiv, Ukraine, e-mail: [email protected].

Netreba Janna, National Aviation University, Kyiv, Ukraine, e-mail: [email protected]

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 3/4(23], 2015

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.