Texaco
28.08.2018

НОВЫЕ ПРИСАДКИ МОТОРНЫХ МАСЕЛ ДЛЯ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Население мира постоянно увеличивается, равно как и улучшаются стандарты жизни, что в свою очередь влечет за собой рост потребления электроэнергии. По прогнозам экспертов, к 2040 году потребление электроэнергии увеличится на 40%. Одним из видов топлива для получения электроэнергии является природный газ, который, по прогнозам энергетиков, в ближайшие 20 лет обеспечит 25% мировой потребности в электроэнергии.

Этот доступный и относительно дешевый вид топлива позволяет многим странам удовлетворять свои потребности в электроэнергии. Все чаще во всем мире для выработки электроэнергии и тепла используются газопоршневые установки. Особенно это удобно на крупных инфраструктурных объектах, таких как: заводы, школы и больницы – для обеспечения их теплом и электроэнергией.

Oil

Рост количества газопоршневых установок побуждает ведущих производителей смазочных материалов увеличивать количество продуктов для газовых двигателей.

Стационарные газовые двигатели сильно отличаются от обычных дизельных или бензиновых двигателей. Помимо использования другого топлива они имеют большие размеры и достигают веса более 80 тонн. Так же в газовых двигателях более высокие температуры горения и более высокие нагрузки на детали – все это безусловно оказывает влияние на требования, предъявляемые к смазочным материалам.

Масла для газовых двигателей не только защищают двигатель, предотвращая появления отложений, коррозии и износа, но и выполняют ряд важных функций: минимизируют время простоя и обеспечивают защиту в течение продолжительных интервалов замены. Нагрузка на масла для газовых двигателей сравнима с нагрузкой в автомобильном двигателе, работающем в течение 10 лет при полной нагрузке и без замены масла.

СЛОЖНЫЕ ЗАДАЧИ

Поскольку рынок продолжает развиваться, OEM-производители газовых двигателей сталкиваются с рядом технических задач:

  • Сокращение выбросов;
  • Постоянное увеличение выходной мощности;
  • Снижение эксплуатационных расходов;
  • Увеличение срока службы двигателя;
  • Увеличение интервалов замены масла;
  • Сокращение простоев и затрат на обслуживание.

Поэтому производителям необходимо разрабатывать новые, более мощные высокоэффективные двигатели, к которым предъявляются более жесткие требования к качеству компонентов, точности сборки и настройки. Также эти двигатели должны отличаться более высокими коэффициентами сжатия, повышенным давлением в турбокомпрессорах, более эффективным сгоранием топлива и высокоточной синхронизацией клапанов.

Сейчас улучшение производительности достигается за счет:

  • создания двигателей с высокой средней эффективной мощностью;
  • внедрения цикла Миллера;
  • изменения в конструкции и геометрии поршня;
  • развития металлургии и производства деталей из новых сплавов;
  • более экономичного расхода топлива.

Тем не менее, эти изменения конструкции также привели к образованию более жесткой среды для смазочного материала в двигателe.

Изменения в конструкции поршня приблизили моторное масло к зоне сгорания, что увеличивает окисление масла, быстро снижает щелочное число и как следствие уменьшает способность смазочного материала нейтрализовать кислоты.

Wartsila

Двигатели с природным газом все чаще используются для выработки электроэнергии.
Фото: 18-цилиндровые двигатели Wartsila, которые питают национальную энергосистему Азербайджана.

Увеличивающееся разнообразие источников топливного газа, включая биогаз и свалочный газ, добавляет проблем производителям смазочных материалов. В то время как природный газ сгорает бесследно, свалочный газ и биогаз содержат значительные количества двуокиси углерода, серы и хлора, которые образуют кислоты во время сгорания. А также могут создавать твердые силикатные отложения на головках поршней и клапанах, что может привести к повреждениям.

Современные реалии требуют достижения таких противоречивых целей как:

  • бо́льшая защита от уменьшенного объема смазочного материала;
  • увеличение интервала замены за счет снижения расхода масла, т.е. масло должно работать интенсивнее и дольше;
  • при увеличенном интервале замены масла обеспечение того же уровня защиты двигателя, как при стандартном интервале.

Эта противоречивость влечет за собой сокращение интервалов замены масла – крайне нежелательный результат для конечных потребителей, которые стремятся:

  • повысить отдачу от своих инвестиций;
  • увеличить эффективность генерации;
  • продлить время безотказной работы;
  • сократить эксплуатационные расходы.

Очевидно, что остановки двигателя на более частое техническое обслуживание, связанное со сменой масла и прочими дополнительными расходами, может свести на нет любые результаты повышения эффективности, достигнутые усовершенствованиями конструкции двигателя.

Все вышеперечисленные моменты создают серьезные проблемы разработчикам масел для газовых двигателей.

Решением этих проблем является создание более качественных смазочных материалов, способных работать при более высоких температурах и давлениях, а также в течении более длительного времени без увеличения риска повреждения двигателя.

ЧИЩЕ, ЛУЧШЕ, ДОЛЬШЕ

Наряду с выбором высококачественного базового масла, решающее значение играет тщательно подобранный пакет химических присадок.

В современном масле для ГПУ пакет присадок должен снижать риск:

  • залегания колец;
  • появления задиров;
  • полировки цилиндров;
  • засорения масляного фильтра;
  • повреждения подшипников.

Самая большая проблема пакета присадок заключается в том, чтобы выявить необходимое количество сульфатной золы в готовом продукте. Сульфатная зола образуется при разрушении противоизносных и моющих присадок. Повышенная концентрация зольных присадок может привести к прогоранию клапанов, что обуславливает потерю мощности двигателя.

С другой стороны, слишком малое количество зольных присадок может вызвать рецессию клапана, при которой происходит повреждение уплотняющей поверхности клапана, что опять-таки снижает мощность.

Моющие присадки являются ключевым компонентом пакета присадок и помогают:

  • уменьшить образование отложений;
  • защитить от образования кислот.

Однако, не все моющие присадки одинаково эффективны, и очень важно выбрать их оптимальный химический состав.

Jenbacher

Фото: Газовый двигатель GE J420 Jenbacher является частью тригенерационной установки, обеспечивающей электроэнергией, отоплением и охлаждением больницу Barts Health NHS Trust в Лондоне.

В последних испытаниях моющие присадки на основе салицилатов показали отличные результаты в тесте на микрококсование (GFC LU 27-A-13) по сравнению с присадками на основе сульфонатов или фенатов. Кроме того, салицилаты показали отличные характеристики по защите от окисления и нитрования, а также поддержанию щелочного числа и защите от образования кислот в газовом двигателе.

Разработка смазочных материалов для новейших высокоэффективных двигателей требует глубоких знаний в данной сфере, в связи с тем, что необходимо обеспечить правильное сочетание химических присадок для достижения желаемого качества продукта. Конечный продукт должен:

  • превосходно защищать от отложений;
  • применяться с более длительными интервалами замены масла;
  • иметь отличную высокотемпературную стабильность;
  • сохранять стабильность при высоком давлении;
  • обеспечивать защиту от окисления и нитрования;
  • сохранять щелочное число при использовании свалочного или биогаза.

Разработчик рецептуры должен полностью понимать, как положительные, так и отрицательные последствия взаимодействия различных компонентов присадок. Кроме того, необходимо учитывать качество базовых масел чтобы гарантировать поддержание эффективной работы двигателя на протяжении всего срока его службы.

Задачи и проблемы, возникающие при разработке современных газовых двигателей, требуют все бо́льшего взаимодействия разработчиков двигателей и смазочных материалов.

Эталонным образцом современного продукта для газовых двигателей является масло Texaco HDAX 9200 , которое производит Корпорация Chevron (пакет присадок Chevron Oronite). Новейший продукт Texaco HDAX 9200 отвечает самым современным требованиям потребителей:

  • превосходная защита от износа и коррозии;
  • увеличенный интервал замены масла;
  • отличная высокотемпературная стабильность;
  • стабильное щелочное число;
  • значительное снижение долива масла в процессе эксплуатации.

Comparison
Подпишитесь на рассылку
и получайте самые свежие
новости и полезные материалы
Подписаться на новости