image
energas.ru

Газовая промышленность № 06 2018

Транспортировка газа и газового конденсата

»  01.06.2018 11:00 МАСЛО ИПМ-12 ГП ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ ПАО «ГАЗПРОМ»
Парк газоперекачивающих агрегатов ПАО «Газпром» насчитывает более 4000 ед. общей мощностью около 50 млн кВт. Около 15 % от общего количества приходится на газоперекачивающие агрегаты на основе теплонапряженных конвертированных авиационных двигателей, требующих применения синтетических масел. В ходе реконструкции газопроводной системы России доля подобных двигателей неуклонно растет, поэтому в Программе по разработке и постановке на производство новых и модернизированных типов масел для предприятий ПАО «Газпром», реализуемой ООО «Газпромнефть – смазочные материалы», основной акцент был сделан на выпуск перспективных высокотехнологичных продуктов на основе синтетических углеводородов.
Открыть PDF


Синтетические масла позволяют эксплуатировать газотурбинные двигатели (ГТД) с максимальной рабочей температурой до 200 °C и относятся к группе III по классификации ООО «Газпром ВНИИГАЗ» [1]. В группу входят продукты класса А (содержание эфиров в масле 0–50 %), класса Б (содержание эфиров в масле 50–100 %) и класса В (на основе пентаэритритовых эфиров).

Несмотря на высокие эксплуатационные свойства масел группы Б, которые производятся на основе эфиров себациновой кислоты, их применение на объектах ПАО «Газпром» в настоящее время ограничено ввиду ряда недостатков.

1_1.png

Решением проблемы стала разработка углеводородного масла с повышенной термоокислительной стабильностью, обеспечивающего эксплуатацию с максимальной рабочей температурой до 200 °C (класс А). Данное масло обладает значительно более высокой термоокислительной стабильностью по сравнению с маслами «Петрим» и МС-8П, которые обеспечивают эксплуатацию при температурах 175 и 150 °C соответственно. В то же время у него отсутствуют недостатки, присущие маслам на эфирной основе.

1_1_1.png

Совместно с ООО «Газпром ВНИИГАЗ» компания «Газпромнефть-СМ» разработала продукт на основе полиальфаолефинов, получивший наименование «Газпромнефть ИПМ-12 ГП». Масло успешно прошло квалификационные испытания, предусмотренные ООО «Газпром ВНИИГАЗ». В табл. 2 представлены результаты анализа опытного образца масла «Газпромнефть ИПМ-12 ГП» по основным физико-химическим и эксплуатационным свойствам.

Кроме того, было проверено воздействие масла ИПМ-12 ГП на уплотнительные материалы, оценена совместимость с маслами МС-8П и «Петрим».

1_1_2.png

Результаты сравнительных испытаний показали, что по основным эксплуатационным характеристикам (склонность к осадкообразованию, термоокислительная стабильность, смазывающие свойства) масло «Газпромнефть ИПМ-12 ГП» превосходит масло сравнения («Петрим»).

ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Следующим этапом процедуры согласования применения смазочного материала в газоперекачивающем оборудовании дочерних обществ ПАО «Газпром» являются опытно-промышленные испытания. В целях оценки эффективности применения масла «Газпромнефть ИПМ-12 ГП» в реальных условиях была организована опытно-промышленная эксплуатация на КС-18А «Москово» ООО «Газпром трансгаз Уфа».

Для испытаний был выделен ГТД АЛ-31СТ производства ПАО «ОДК – Уфимское моторостроительное производственное объединение» («ОДК – УМПО») в составе ГПА-16Р «Уфа». Работа была согласована с производителем ГТД – ПАО «ОДК – УМПО». Программа предусматривала эксплуатацию двигателя АЛ-31СТ в течение 5 тыс. моточасов в рабочих режимах агрегата без замены смазочного материала. В ходе эксплуатации фиксировались основные рабочие параметры ГПА, отбирались пробы для оценки состояния масла. Для принятия окончательного решения о работоспособности масла «Газпромнефть ИМП-12 ГП» в ГТД АЛ-31СТ была проведена ревизия опытного ГТД в ПАО «ОДК – УМПО». Отклонений от штатного рабочего режима ГТД АЛ-31СТ в процессе работы не отмечено.

1_1_3.png 

ВЫВОДЫ

В ходе ревизии выявлено:

– отсутствие следов образования кокса и лака в масляных полостях опор компрессоров высокого и низкого давления, опор силовой турбины, на валах роторов, металлические детали имеют естественный цвет побежалости;

– отсутствуют следы выкрашивания, питтинга на подшипниках;

– все трубопроводы системы смазки – чистые, без отложений;

– резинотехнические уплотнения сохранили целостность.

В ходе испытаний оценивались физико-химические параметры работавшего масла: согласно полученным данным они практически не изменили свои значения в течение 5 тыс. моточасов работы ГТД АЛ-31СТ.

Показатель кинематической вязкости масла на момент завершения испытаний сохранил свое значение (4,09.10-6 м2/с).

Содержание элементов износа в течение всего периода испытаний оставалось на уровне фоновых значений, что свидетельствует о минимальном износе узлов трения.

Кислотное число изменялось в диапазоне 0,1–0,2 мг КОН/г, что находится в пределах допустимых значений. Накопления продуктов окисления в объеме масла не отмечено.

По результатам эксплуатационных испытаний получено положительное заключение ООО «Газпромнефть ВНИИГАЗ», применение масла согласовано с производителем техники – компанией ПАО «ОДК – УМПО».

По результатам проделанной работы синтетическое масло «Газпромнефть ИПМ-12 ГП» было рекомендовано для эксплуатации в теплонапряженных ГПА ПАО «Газпром». При этом разработанное масло существенно превосходит по эксплуатационным свойствам масло «Петрим»

Таблица 1. Требования к маслам группы III (ТОС – 200 °C) [1]

Параметр

Класс А

Класс Б

Класс В

Кинематическая вязкость при 100 °С [2], мм2

3,0–5,5

4,9–5,4

Кинематическая вязкость при –40 °С [2], мм2

 13 000

Температура застывания [3], °С

 –40

Температура вспышки в открытом тигле [4], °С

 204

 246

Кислотное число [5, 6], мг КОН/г

 0,1

 0,25

 0,1

Трибологические характеристики на четырехшариковой машине трения [7]:

– критическая нагрузка Pk, Н

 675

 784

– показатель износа при нагрузке 196 Н, Ди, мм

 0,45

 0,50

Испаряемость при 175 °С [8], потери от испарения, %

 5,0

 2,0

Термоокислительная стабильность при 200 °С [9]:

– относительный прирост кинематической вязкости, %

Не норм.

Не норм.

Не норм.

– кислотное число, мг КОН/г

 8,0

Не норм.

Не норм.

– массовая доля осадка, %

 0,15

 0,15

Не норм.

– коррозия стали, мг/см2

Отс

±0,1

±0,1

– коррозия меди, мг/см2

±0,2

±0,4

±0,4

– коррозия алюминия, мг/см2

Отс

±0,1

±0,1

Склонность к пенообразованию: объем пены после 5 мин продувки (10 мин отстаивания) [10], мл

– при 24 ± 0,5 °С

 400 (0)

 25 (0)

– при 93,5 ± 0,5 °С

 50 (0)

 25 (0)

– при 24 ± 0,5 °С

 400 (0)

 25 (0)

 

 

Таблица 2. Результаты сравнительных испытаний масел «Газпромнефть ИПМ-12 ГП» и «Петрим»

Наименование показателя

Метод определения

«Петрим»

«Газпромнефть» ИПМ-12 ГП»

Плотность при 20 °С, кг/м3

[11]

830

822,9

Вязкость кинематическая, мм2/с:

– при –20 °С

[2]

430,3

– при 0 °С

107,7

– при 40 °С

17,24

– при 50 °С

12,02

13,01

– при 100 °С

3,807

3,893

Индекс вязкости, безразмерная величина

[12]

121

Кислотное число, мг КОН/г

[5]

0,02

0,03

Содержание водорастворимых кислот и щелочей, %

[13]

Отс.

Отс.

Массовая доля механических примесей, %

[14]

Отс.

Отс.

Массовая доля воды, %

[15]

Отс.

Отс.

Температура застывания, °С

Метод Б [3]

–64

–68

Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С

[4]

198

222

Трибологические характеристики на четырехшариковой машине трения при температуре окружающей среды:

– критическая нагрузка Pk, Н

[7]

617

696

– показатель износа Ди (при нагрузке 196 Н), мм

0,3

0,3

Испаряемость в чашечках при 175 °С в течение 3 ч, %

[8]

5,61

1,77

Цвет на колориметре ЦНТ, ед. ЦНТ

[16]

1

1,5

Термоокислительная стабильность в течение 50 ч при расходе воздуха 10 л/ч:

при T = 175 °C

при T = 200 °C (более жесткие условия испытаний)

– вязкость кинематическая при 100 °С, мм2

[9], с дополнением по п. 3.4 Программы [20]

4,56

5,312

– прирост кинематическая вязкости после окисления, %

18,0

45,5

– кислотное число, мг КОН/г

2,91

3,47

– содержание осадка, не растворимого в изооктане, %

1,12

0,012

– коррозионность на пластинах, мг/см2:

• сталь ШХ-15 по [16]

• алюминиевый сплав АК-4 по [17]

• медь М-1 или М-2 по [18]

 

Отс.

Отс.

Отс.

 

Отс.

Отс.

Отс.

Склонность масел к образованию высокотемпературных отложений на установке «Наклонная плита» (время испытаний 6 ч), мг

[20]

75,6

23,5

Анализ компонентного состава масла ИК-спектрометрическим методом

[21]

ИК-спектр [20]

 

Таблица 3. Динамика физико-химических показателей масла «Газпромнефть ИПМ-12 ГП»

Наработка масла км, м/ч

Металлы – индикаторы износа    

Загрязняющие вещества

Вязкость при 100 °С

Кислотное число TAN, мг КОН/г

Fe, ppm

Cu, ppm

Al, ppm

Pb, ppm

Na, ppm

Si, ppm

Вода по KF, ppm

0

4,08

0,1

0

0

0

0

0

1

29

1000

4,05

0,2

0

0

0

0

0

1

6

1500

4,04

0,3

0

0

0

0

0

1

48

3500

4,07

0,2

0

0

0

0

0

0

40

5000

4,09

0,3

0

0

0

0

0

1

50

 


1.png
 ООО «Газпромнефть – смазочные материалы»
117218, РФ, г. Москва,
ул. Кржижановского, д. 14,
корп. 3, каб. 40
Тел.: +7 (495) 642-99-69
Факс: +7 (495) 921-48-63
E-mail: gazpromneft-cm@gazprom-neft.ru
www.gazpromneft-oil.ru



← Назад к списку