שמן שנאי - מטרה, יישום, מאפיינים

שמן שנאי הוא חלק שמן מזוקק, כלומר שמן מינרלי. זה מתקבל על ידי זיקוק של שמן, שבו חלק זה רותח ב 300 - 400 מעלות צלזיוס. בהתאם לכיתה של חומר הגלם, המאפיינים של שמני שנאים שונים. לשמן הרכב פחמימנים מורכב כאשר המשקל המולקולרי הממוצע נע בין 220 ל-340 אמו. הטבלה מציגה את המרכיבים העיקריים ואחוזם בהרכב שמן השנאים.

התכונות של שמן שנאי כמבודד חשמלי נקבעות בעיקר לפי הערך משיק הפסד דיאלקטרי... לכן, נוכחותם של מים וסיבים בשמן אינה נכללת לחלוטין, מכיוון שכל זיהומים מכניים מחמירים אינדיקטור זה.

טמפרטורת היציאה של שמן השנאי היא מ-45 מעלות צלזיוס ומטה, זה חשוב כדי להבטיח את הניידות שלו בתנאי הפעלה בטמפרטורה נמוכה. הצמיגות הנמוכה ביותר של השמן תורמת לפיזור חום יעיל, גם בטמפרטורות שבין 90 ל-150 מעלות צלזיוס במקרה של התפרצויות.עבור מותגים שונים של שמנים, טמפרטורה זו יכולה להיות 150 מעלות צלזיוס, 135 מעלות צלזיוס, 125 מעלות צלזיוס, 90 מעלות צלזיוס, לא נמוכה יותר.

תכונה חשובה ביותר של שמני שנאים היא יציבותם בתנאי חמצון; שמן השנאי חייב לשמור על הפרמטרים הנדרשים למשך תקופה ארוכה של פעולה.

לגבי RF בפרט, כל המותגים של שמני שנאים המשמשים בציוד תעשייתי מעוכבים בהכרח על ידי תוסף נוגד החמצון יונול (2,6-די-טרט-בוטיל-פאראקרסול, הידוע גם בשם אגידול-1). התוסף יוצר אינטראקציה עם רדיקלי פרוקסיד פעילים המתרחשים בשרשרת התגובה של חמצון הפחמימנים. לפיכך, לשמני שנאי מעוכבים יש תקופת אינדוקציה בולטת במהלך החמצון.

שמנים הרגישים לתוספים מתחמצנים לאט בהתחלה מכיוון ששרשראות החמצון שנוצרות נשברות על ידי המעכב. כאשר התוסף נגמר, השמן מתחמצן בקצב הרגיל כמו ללא התוסף. ככל שתקופת האינדוקציה של חמצון השמן ארוכה יותר, כך יעילות התוסף גבוהה יותר.

חלק ניכר מהיעילות של התוסף קשור להרכב הפחמימנים של השמן ולנוכחותם של זיהומים שאינם פחמימנים המעודדים חמצון, שיכולים להיות בסיסי חנקן, חומצות נפט ומוצרים המכילים חמצן של חמצון שמן.

כאשר תזקיק הנפט מזוקק, התוכן הארומטי מצטמצם, התכלילים שאינם פחמימנים מוסרים, ובסופו של דבר משתפרת היציבות של שמן השנאי מעוכב היונול. בינתיים, קיים תקן בינלאומי "מפרט לשמני בידוד נפט טריים לשנאים ומפסקים".

שמן שנאי הוא דליק, מתכלה, כמעט לא רעיל ואינו מדלדל את שכבת האוזון. צפיפות שמן השנאים נעה בין 840 ל-890 קילוגרם למטר מעוקב. אחד המאפיינים החשובים ביותר הוא צמיגות. ככל שהצמיגות גבוהה יותר, החוזק הדיאלקטרי גבוה יותר. עם זאת, עבור פעולה רגילה ב שנאי כוח ובמפסקים אסור שהשמן יהיה מאוד צמיג, אחרת קירור השנאים לא יהיה יעיל והמפסק לא יוכל לשבור את הקשת במהירות.

כאן יש צורך להתפשר במונחים של צמיגות. צמיגות קינמטית אופיינית ב-20 מעלות צלזיוס, רוב שמני השנאים הם בטווח של 28 עד 30 מ"מ לשנייה.

לפני מילוי המכשיר בשמן, השמן מטוהר על ידי טיפול ואקום תרמי עמוק. על פי מסמך הדרכה זה "היקף ותקנים לבדיקת ציוד חשמלי" (RD 34.45-51.300-97), אסור שריכוז האוויר בשמן שנאים הנשפך לשנאים ממוגנים בחנקן או בסרט, בשנאי מדידה אטומים ובתותבים אטומים להיות גבוה מ-0.5 (נקבע על ידי כרומטוגרפיית גז), ותכולת המים המקסימלית היא 0.001% לפי משקל.

עבור שנאי כוח ללא הגנת סרט ועבור תותבים חדירים, תכולת מים של לא יותר מ-0.0025% במסה מותרת. לגבי התוכן של זיהומים מכניים, הקובע את דרגת טוהר השמן, זה לא צריך להיות גרוע מה-11 עבור ציוד עם מתח של עד 220 קילו-וולט ולא גרוע מה-9 עבור ציוד עם מתח של -גבוה מ-220 קילו-וולט. . מתח השבר, בהתאם למתח ההפעלה, מוצג בטבלה.

בעת מילוי השמן, מתח השבר נמוך ב-5 קילו וולט מזה של השמן לפני מילוי הציוד. מותר להפחית את דרגת הטוהר ב-1 ולהגדיל את אחוז האוויר ב-0.5%.

תנאי חמצון (שיטה לקביעת יציבות - לפי GOST 981-75)

נקודת הדליפה של השמן נקבעת על ידי בדיקה שבה צינור עם שמן אטום מוטה ב-45 מעלות והשמן נשאר באותה רמה למשך דקה. עבור שמנים טריים, טמפרטורה זו לא צריכה להיות נמוכה מ-45 מעלות צלזיוס.

פרמטר זה הוא המפתח מתגי שמן... עם זאת, לאזורי אקלים שונים יש דרישות שונות לנקודת יציקה. לדוגמה, באזורים הדרומיים מותר להשתמש בשמן שנאי בטמפרטורת יציקה של -35 מעלות צלזיוס.

בהתאם לתנאי ההפעלה של הציוד, התקנים עשויים להשתנות, ייתכנו סטיות מסוימות. לדוגמה, זנים ארקטיים של שמן שנאים לא צריכים להתמצק בטמפרטורות מעל -60 מעלות צלזיוס, ונקודת ההבזק יורדת ל-100 מעלות צלזיוס (נקודת ההבזק היא הטמפרטורה שבה שמן מחומם מייצר אדים שהופכים דליקים כאשר הוא מעורבב באוויר) .

באופן עקרוני, טמפרטורת ההצתה לא צריכה להיות נמוכה מ-135 מעלות צלזיוס. מאפיינים כמו טמפרטורת ההצתה (השמן מתלקח ונשרף איתו במשך 5 שניות או יותר) וטמפרטורת ההצתה העצמית (בטמפרטורה של 350-400 מעלות ג, השמן מתלקח אפילו בכור היתוך סגור בנוכחות אוויר).

לשמן שנאי יש מוליכות תרמית של 0.09 עד 0.14 W / (mx K) והוא יורד עם עליית הטמפרטורה.קיבולת החום עולה עם עליית הטמפרטורה ויכולה להיות מ-1.5 קילו-ג'יי / (ק"ג x K) ל-2.5 קילו-ג'יי / (ק"ג x K).

מקדם ההתפשטות התרמית קשור לתקנים לגודל מיכל ההרחבה, ומקדם זה הוא באזור 0.00065 1 / K. ההתנגדות של שמן השנאי ב-90 מעלות צלזיוס ובתנאים של מתח שדה חשמלי של 0.5 MV/m in בשום מקרה לא צריך להיות גבוה מ-50 Ghm * m.

בנוסף לצמיגות, עמידות השמן יורדת עם עליית הטמפרטורה. קבוע דיאלקטרי - בטווח של 2.1 עד 2.4. הטנגנס של זווית ההפסדים הדיאלקטריים, כאמור לעיל, קשור לנוכחות של זיהומים, ולכן עבור שמן טהור הוא אינו עולה על 0.02 ב-90 מעלות צלזיוס בתנאים של תדר שדה 50 הרץ, ובשמן מחומצן הוא יכול לעלות על 0.2 .

החוזק הדיאלקטרי של השמן נמדד במהלך בדיקת פירוק של 2.5 מ"מ בקוטר אלקטרודה של 25.4 מ"מ. התוצאה לא צריכה להיות נמוכה מ-70 קילו-וולט ואז החוזק הדיאלקטרי יהיה לפחות 280 קילו-וולט/ס"מ.

למרות האמצעים שננקטו, שמן שנאים יכול לספוג גזים ולהמיס כמות משמעותית מהם. בתנאים רגילים, 0.16 מיליליטר חמצן, 0.086 מיליליטר חנקן ו-1.2 מיליליטר פחמן דו חמצני מתמוססים בקלות בסנטימטר מעוקב אחד של שמן. ברור שהחמצן יתחיל להתחמצן מעט. להיפך, אם משתחררים גזים, זה סימן לליקוי בסליל. אז, בשל נוכחותם של גזים מומסים בשמן שנאים, פגמים בשנאים מתגלים על ידי ניתוח כרומטוגרפי.

חיי השירות של שנאים ושמן אינם קשורים ישירות, במידה והשנאי יכול לעבוד בצורה אמינה במשך 15 שנים, מומלץ לנקות את השמן כל שנה ולחדש אותו לאחר 5 שנים. על מנת למנוע דלדול מהיר של משאב הנפט, ניתנים אמצעים מסוימים, שאימוץ יאריך באופן משמעותי את חיי השירות של שמן השנאי:

• התקנת מרחיבים עם מסננים לספיגת מים וחמצן וכן גזים המופרדים מנפט;

• הימנעות מחימום יתר של שמן העבודה;

• ניקוי תקופתי;

• סינון שמן רציף;

• החדרת נוגדי חמצון.

טמפרטורות גבוהות, התגובה של שמן עם חוטים ודיאלקטריים כל אלה מעודדים חמצון, אשר תוסף נוגד החמצון שהוזכר בהתחלה נועד למנוע. אבל עדיין נדרש ניקוי קבוע. ניקוי שמן איכותי מחזיר אותו למצב שמיש.

מה יכולה להיות הסיבה להוצאת שמן השנאי משירות? אלה יכולים להיות זיהום של השמן בחומרים קבועים, שנוכחותם לא הובילה לשינויים עמוקים בשמן, ואז מספיק לבצע ניקוי מכני. באופן כללי, ישנן מספר שיטות ניקוי: מכניות, תרמופיזיקליות (זיקוק) ופיזיקו-כימיות (ספיחה, קרישה).

אם התרחשה תאונה, מתח ההתמוטטות ירד בחדות, הופיעו מרבצי פחמן, או ניתוח כרומטוגרפי גילתה בעיה, מנקים את שמן השנאי ישירות בשנאי או במתג, פשוט על ידי ניתוק המכשיר מהרשת.

ניתן להאריך את חיי השירות של שמן בשנאים על ידי שימוש בתוספים נוגדי חמצון, מסנני תרמוסיפונים וכו'. עם זאת, כל זה אינו שולל את הצורך לחדש שמנים משומשים.

לכן, המשימה של חידוש שמן פסולת היא להשיג רגנראט מטוהר היטב העומד בכל תקני השמן הטרי. ייצוב חומרים מתחדשים לא יציבים על ידי הוספת שמן טרי או תוספים נוגדי חמצון מאפשרים להשתמש בשיטות הפשוטות והמשתלמות ביותר לחידוש שמני שנאים משומשים.

בעת חידוש שמן שנאים, חשוב להשיג חומרי רגנרציה מטוהרים היטב, ללא קשר לשיטת ההתחדשות ומידת התיישנות השמן, והייצוב, במידה והשמן בעל יציבות נמוכה, חייב להיעשות באופן מלאכותי - באמצעות הוספת שמן טרי או תוספת עם אפקט מייצב גבוה, יעיל לשמנים מתחדשים.

בעת חידוש שמן שנאים משומש, מתקבלים עד 3 חלקים של שמני בסיס להכנת שמנים מסחריים אחרים, כגון שמני מנוע, הידראוליים, שמני הילוכים, נוזלי חיתוך וגריז.

בממוצע, לאחר התחדשות, מתקבלים 70-85% מהשמן, בהתאם לשיטה הטכנולוגית המיושמת. התחדשות כימית יקרה יותר. בעת חידוש שמן שנאים, ניתן להשיג עד 90% משמן הבסיס באיכות זהה לטרי.

בנוסף

שאלה

האם ניתן לייבש שמן בשנאי עובד על ידי הרמת מכסה במזג אוויר יבש? האם המים יתאדו מהשמן או להיפך, השמן יהפוך לח?

תשובה

שמן יבש עם מתח פירוק של 40-50 קילו וולט מכיל אלפיות האחוז של לחות. כדי להרטיב את השמן, המאופיין בירידה בחוזק הפירוק של השמן ל-15 - 20 קילוואט, נדרשת מאיות האחוז מהלחות.

בשנאים שיש להם תקשורת חופשית עם אוויר אטמוספרי דרך מרחיב (או מתחת לכיסוי), יש חילוף רציף של לחות עם אוויר. אם טמפרטורת השמן יורדת ותכולת הלחות בו קטנה מאשר באוויר, השמן סופג לחות מהאוויר לפי חוק הלחצים החלקיים של אדי לחות. בדרך זו, מתח השבר של השמן מופחת.

חילופי לחות מתרחשים גם בין השמן לבין בידוד השנאים (כותנה, בקליט) המונח בשמן. הלחות נעה בבידוד מחלקים חמים לחלקים קרים. אם השנאי מתחמם, אז הלחות עוברת מהבידוד לשמן, ואם הוא מתקרר, אז להיפך.

היות ולחות האוויר גבוהה בחודשי הקיץ, מתח הפריצה של השמן יורד עם החלפה חופשית של לחות בהשוואה לחודשי החורף.

בחורף, כאשר לחות האוויר היא הנמוכה ביותר והפרש הטמפרטורות בין האוויר לשמן הוא הגדול ביותר, השמן מתייבש מעט. בקיץ, כאשר עליות ברק נוטות יותר להשפיע על בידוד השנאים, חוזק הפריצה של שמן השנאים הוא הנמוך ביותר כאשר הוא אמור להיות הגבוה ביותר.

כדי למנוע את חילופי הלחות החופשיים בין אוויר לשמן, משתמשים במייבשי אוויר עם אטם שמן.

לפיכך, כאשר מכסה השנאי פתוח, עלול להתרחש ייבוש או הרטבה של השמן.

השמן יתייבש טוב יותר במזג אוויר קפוא כאשר האוויר מכיל את כמות הלחות הנמוכה ביותר ויש הפרש הטמפרטורות הגדול ביותר בין השמן לאוויר. אבל ייבוש כזה הוא לא יעיל ולא יעיל, ולכן לא נעשה בו שימוש בפועל.