Nghiên cứu sản xuất dầu bôi trơn cao cấp sử dụng cho hệ thống thủy lực của xe tăng thiết giáp thay thế dầu nhập khẩu

Trang 1

BỘ CÔNG THƯƠNG TAP ĐOÀN HÓA CHẤT VIỆT NAM

#ông ty £P Phái triển Phụ gia rà Sáu phẩy Bây mỏ ae

BAO CAO TONG KET DE TAIKHCN CAP BO

NGHIÊN CỨU SÂN XUẤT DAU BOI TRƠN CAO CAP

SU DUNG CHO HE THONG THUY Luc CUA XE TANG, THIET GIAP THAY THE DAU NHAP KHAU

CHỦ NHIỆM ĐỂ TÀI KS Nguyễn Anh Tuấn

CO QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI tơng ty PP Phái triển Phụ gia

và Sán phẩm ẩn nó

Trang 2

BỘ CÔNG THƯƠNG TAP DOAN HÓA CHẤT VIỆT NAM

tông ty EP Phát triếu Phụ gia và Sáu giấu Bẩi mú

aK

BAO CAO TONG KET DE TAIKHCN CAP BO

NGHIEN CUU SAN XUAT DAU BOI TRON CAO CAP

SU DUNG CHO HE THONG THUY LUC CUA XE TANG, THIET GIAP THAY THE DAU NHAP KHAU

Thực hiện hạp đồng số 69 10RD/HĐ-KHON, ngày 2502-2010

#ý gữa bộ Cũng Thương và Cống ty G0 Phát triển Phụ gia vả Sản phẩm Dầu mỏ

CHỦ NHIỆM ĐỂ TÀI: KS Nguyén Anh Tuan

CÁN BỘ THAM GIA: | KS Throng Ngoc Bite 6 T§ Phạm Đức Minh 2 K§ Hà Minh Huyền 7 Th§ Đỗ Văn Diệp 3 KS Nguyễn Đắc Dũng 8.KS Ngô Văn Khánh 4 KS Nguyễn Cảnh Tuyên 9 KS Nguyễn Bá Linh 5 ThS Nguyễn Văn Viết

Hà Nội, ngày 22 hồng 12 năm 2010 TỔNG GIÁM ĐỐC PHÊ DUYỆT

⁄

HA NOI 12-2010

Trang 4

Chương I Li 12 12.1 125, 12.2.1 12.2.2 13 13.1 L4 14 MỤC LỤC DANH SÁCH CẮN BỘ THỰC HIỆN ĐÈ TÀI MỤC LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ

TONG QUAN TAI LIEU

GIGI THIEU VE CHAT LONG THUY LUC VA DAU THUY LUC SU DUNG TREN XETANG,

THIET GIAP VÀ CÁC PHƯƠNG TIỆN KHÁC

Khái niệm chung về hệ thống thủy lực và dầu thủy lực

Chức năng, yêu cầu và tính chất của dầu thủy lực

Phân loại

Các loại chất lỏng thuỷ lực chính

Đặc thù của dầu thủy lực sử dụng cho các loại xe tăng,

thí giáp và các phương tiện khác trong quân đi

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỦY LỰC

Quy trình công nghệ sản xuất dầu thủy lực

‘Thanh phan của đầu bôi trơn

Dầu gốc

Phụ gia

TINH HINH NGHIEN CUU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

Tình hình nghiên cứu trong nước

Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trang 5

Chương 2 IL 1L2 1L2.1 1L2.2.1 1L3 13.1, 11.3.2 Chương 3 T1 TIL2 TIL3 IIL4 TILS TILS.1 TILS.2 TILS.3 TILS.4 TILS.5 HLS.6 T57 HLố6 HLố6.1 THỰC NGHIỆM

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU

Các phương pháp phân tích

Các phương pháp thử nghiệm hiện trường

NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHÁT SỬ DỤNG

TRONG NGHIÊN CỨU

Dầu gốc Phụ gia

KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

IIL1, Điều tra tình trạng và hiệu quả sử dụng dầu thủy lực trong quốc phòng

Phân tích, đánh giá đầu thủy lực MGE- I0A (Nga) Điều chỉnh thông số kỹ thuật của đầu cần nghiên cứu

Nghiên cứu, lựa chọn dầu gốc dùng làm nguyên liệu để pha chế dầu thủy lực APP MH-10A

Nghiên cứu lựa chọn phụ gia để pha chế dầu APP MH-10A Nghiên cứu lựa chọn phụ gia chống oxy hóa

Nghiên cứu lựa chọn phụ gia chống mài mòn

Nghiên cứu lựa chọn phụ gia hạ điểm đông đặc

Nghiên cứu lựa chọn phụ gia tăng chỉ số độ nhớt Nghiên cứu lựa chọn phụ gia khử hoạt tính kim loại

Nghiên cứu lựa chọn phụ gia chống tạo bọt

Kết luận trên cơ sở các kết quả nghiên cứu lựa chọn phụ gia

Trang 6

HLố6.3 HL6.4 H7 TL7.1 TIL7.2 IIL8 TIL9

Xây dựng đơn pha chế dầu APP MH-I0A 46

Quy trình công nghệ pha chế sản xuất đầu bôi trơn 47

“Thử nghiệm hiện trường 50

Thử nghiệm dầu MGE-10A và APP MH-I0A trên thiết bị thử

các phần tử thủy lực hệ thống trợ lực lái xe tăng T54/T55 50

"Thử nghiệm và đánh giá chất lượng dầu thủy lực

APP MH-IOA trén xe 52

Trang 7

ASTM IP GOST (FOCT) ISO AP DPA TBT TL-08 ZnDDP CÁC TỪ VIẾT TẮT "Tiêu chuẩn quốc gia Mỹ ( American Society for Testing and Materials) "Tiêu chuẩn do viện Dầu mỏ của Anh ban hanh ( Institute of Petroleum)

Tiêu chuẩn nhà nước Liên Xô (Gosudarstvenyy Standart )

( Èoeyòapemeehntuii Qốuyeeorosnttii Cú guòapm )

Trang 8

Bang LI Bảng L2 Bảng L3 Bảng ILI Bảng IL2 Bảng IL3 Bảng IL4 Bang ILS Bang IL.6 Bảng IILI Bảng IIL2 Bảng IIL3 Bảng IL4 Bang IILS Bang IIL6 Bảng IIL7 Bang ILS Bảng IIL9

DANH MUC BANG BIEU

Các phương pháp thử nghiệm ASTM chủ yếu đối với chất lỏng thuỷ lực Phân loại các chất lỏng thuỷ lực theo tiêu chuẩn ISO 67434 Dau gốc tổng hợp và ứng dụn, Các phương pháp chuẩn theo ASTM, IP, GOST sử dựng trong đề

Đặc tính kỹ thuật của các loại đầu gốc được chọn để khảo sát

Đặc tính kỹ thuật của phụ gia chống oxy hóa Đặc tính kỹ thuật của phụ gia chống mài mòn Da tăng chỉ số độ nhớt và phụ gia chống tạo bọ tính kỹ thuật của phụ gia hạ điểm đông đặc,

Đặc tính kỹ thuật của phụ gia khử hoạt tính kim loạ Dau thủy lực của một số chủng loại tăng, thiết giáp

đang được sử dụng

Kết quả đánh giá dầu thủy lực MGE-10A cà ty

Điều chỉnh thông số kỹ thuật của dầu thủy lực APP MH-10A

Kết quả đánh giá độ bền chống oxy hoá

của đầu gốc (GOST 981-75)

Kết quả khảo sát mắt mát do bay hơi

Khảo sát nồng độ sử dụng của các phụ gia chống oxi hóa

Trang 9

Bảng IIL 10 Bang IIL11 Bảng IIL I2 Bảng II 13 Bảng IIL 14 Bảng IIL I5 Bảng IIL l6 Bảng HL I7 Bảng IIL I8 Bảng IIL 19 Bảng III.20 Bang IIL.21 Bảng III.22 Bảng II.23 Bảng IIL24 Kết quả khảo sát độ ổn định nhiệt và mắt mát do bay hơi

Kết quả khảo sát độ ăn mồn tấm đồng

Kết quả khảo sát độ bền chống oxy héa theo IP 280

Kết quả khảo sát độ chống tạo bọt

Kết quả nghiên cứu lựa chọn phụ gia để sản xuất

dầu thủy lực APP MH-10A

“Thành phần phụ gia đóng gói APP ALOA 406

Đặc tính kỹ thuật của phụ gia đóng gói APP ALOA 406

Kết quả khảo sát hỗn hợp dầu gốc để pha chế đầu APP MH-10A

Don pha chế đầu APP MH-10A

Kết quả phân tích diu APP MH-10A

"Thông số kỹ thuật của thiết bị thử các phần tử thủy lực của

hệ thống trợ lực lái xe tăng T54/T55 khi thử nghiệm dầu

Chỉ

trên thiết bị thử các phần tử thủy lực

u kỹ thuật của dầu trong quá trình thử nghiệm

"Thông số kỹ thuật của xe tăng T-54 khi thử nghiệm dầu

Chỉ tiêu kỹ thuật của dầu trong quá trình

thử nghiệm trên xe tăng T-54

Trang 10

Hình II.I Hinh JIL 1 Hinh IIL2 Hình I3 DANH MỤC HÌNH VẼ Trang

Sơ đỗ hệ thống thủy lực đơn giản 8

Sơ đỗ quy trình công nghệ sản xuất đầu APP MH-10A ˆ Dầu APP MH-I0A trong quá trình sử dụng

trên hệ thống thử các phần tử thủy lực 1

Dau MGE-10A và dau APP MHIOA trong quá trình

thử nghiệm trên xe tăng

Trang 11

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Nhiệm vụ đặt ra của đề tài "Nghiên cứu sản xuất dẫu bôi trơn cao cấp sử

dụng cho hệ thống thấy lực của xe tăng, thiết giáp thay thế dầu nhập khẩu" là

- — Sản xuối được loại dầu thủy lực cao cấp đạt chất lượng đề sử dụng cho hệ thống thủy lực của các loại tăng, thiết giáp và các phương tiện vận tải khác thay thê dầu MGE- 10A của Npa

-_ Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho sản phẩm - Hạ giá thành sản phẩm

- Thương mại hóa sản phẩm

Dé dat được mục tiêu đề ra, để tài đã tiến hành nghiên cứu thực trạng sử dụng

dầu thủy lực trong quân đội, khảo sát đánh giá toàn diện đặc tính kỹ thuật của dầu MGE-10A của Nga, từ đó xây dựng kế hoạch nghiên cứu

Đề tài đã khảo sát toàn diện các đầu gốc, phụ gia hiện có phễ biến trên thị trường Việt Nam và thế giới, từ đó lựa chọn được các loại dầu gốc, phụ gia phù

hợp để sản xuất sản phẩm của đề tài

Đề tài đã xây dựng được quy trình sản xuất sản phẩm trên dây truyền sẵn có tại Công ty APP phù hợp với điều kiện Việt Nam

Sản phẩm của để tài đã được thử nghiệm trên hệ thống giá thử các phần tử

at

thủy lực tại Xưởng X32 và thử nghiệm trên xe tăng họ T54 đạt kết quả rất

Đã xây dựng Tiêu chuẩn cơ sở của sản phẩm dùng làm cơ sở để bộ quốc phòng xây dựng tiêu cuẩn cho sản phẩm trong quân đội

Sản phẩm của đề tài có giá rẻ (khoảng 55.000 ~ 60.000 đồng/Iñ), rẻ hơn rất

nhiều so với dầu nhập khẩu (105.000 đẳng/Iñ) Hiện nay sản phẩm của đề tài đã được đặt hàng và tương lai sẽ mở rộng ra nhiều sản phẩm dựa trên cơ sở của dé

tài

Trang 12

`tàđưiaBäđi2g80Ba0ia80A0a885ù8201200ữ02801800ã980850ã22Gùã8dãgi3alN2ifiA02Zư7ưã82880ẫ0i0i2852880i2528080.3ã

MỞ ĐẦU

Các loại xe tăng, thiết giáp là loại xe chiến đấu trong binh chủng Tăng thiết giáp, có khả năng cơ động cao, di chuyển bằng xích và là vũ khí tấn công có uy lực của lục quân dùng chủ yếu chống lại các lực lượng lục quân của đối phương bằng hoả lực pháo bắn thẳng, Đây là loại xe chiến đấu không thể thiếu của hầu hết các quân đội trên thế giới

Hiện nay, các loại xe tăng nỗi tiếng được sản xuất tại một số nước là các cường

quốc quân sự và kinh tế trên thế giới và cũng là các nước có truyền thống sử dụng xe tăng trong chiến tranh như Nga (Liên Xô cũ), Mỹ, Anh, Pháp Đức, Israel và gần đây là Trung Quốc, Án Độ Mỗi quốc gia tuỳ quan điểm, kinh nghiệm và điều kiện của

mình chế tạo xe theo ưu tiên riêng cho các tính năng của xe tăng

Ở Việt Nam,

nay Quân đội ta đang quản lý, sử dụng một số lượng lớn xe

tăng, thiết giáp chủ yếu là xe được cung cấp từ Liên Xơ cũ Ngồi ra có một số xe tăng, thiết giáp là chiến lợi phẩm thu được sau giải phóng miền nam là sản phẩm do Mỹ sản xuất, Dầu thủy lực sử dụng cho các loại xe này từ tước đến nay là đầu MGE- 10A hoặc AMG-10 do Liên Xô (rước đây) và CHLB Nga hiện nay sản xuất Dầu MGE-I0A không những được sử dụng cho các loại hệ thống thủy lực trên xe tăng, thiết giáp mà còn sử dụng rộng rãi cho hệ thống thủy lực trên nhiều loại xe chuyên dụng và các phương tiện đặc chủng trong quân đội như xe chở quân, xe chở xe tăng, các phương tiện tàu thủy Thực tế sử dụng lâu dài cho thấy dầu thủy lực MGE-I0A và AMG-10 của Liên Xô cũ có chất lượng tốt, đảm bảo thời gian sử dụng khá dài, thích hợp cho các xe quân sự, đáp ứng nhu cầu sẵn sàng chiến đấu cũng như công tác huấn luyện ở Bộ tư lệnh Tăng thiết giáp nói riêng và trong toàn quân nói chưng Tuy

nhiên, trong bối cảnh hiện nay, Liên Xô cũ đã tan rã, nên việc nhập khẩu sản phẩm dầu

dau thủy lực MGE-10A là rất khó khăn Trong những năm gần đây sản phẩm này khan

Trang 13

Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu Khoa học cấp Bộ - Cơng ty APP

Để đảm bảo an ninh quốc phòng, Bộ tư lệnh Tăng thiết giáp đã đề nghị Công ty APP phối hợp với Phòng Nghiên cứu ~ Cục Kỹ thuật — Bộ tư lệnh Tăng thiết giáp tiến hành nghiên cứu dầu thủy lực sử dụng cho các loại xe tăng, thiết giáp và các phương tiện đặc chủng khác nhằm tìm kiếm các phương án thay thế dầu MGE-I0A nhập khẩu.Vấn đề này không chỉ có ý nghĩa kinh tế, mà còn có ý nghĩa rất lớn về an ninh quốc gia, đó là vấn đề cấp thiết hiện nay

Công ty APP là một doanh nghiệp đi lên từ viện nghiên cứu, có bề đày kinh nghiệm trong nghiên cứu, sản xuất và triển khai thương mại hóa các sản phẩm dầu mỡ bôi trơn, trong đó có dầu thủy lực cao cấp giành cho các loại xe và thiết bị chuyên dụng Nghiên cứu sản xuất đầu thủy lực cao cấp thay thế cho dầu MGE-I0A nhập

khẩu sẽ đáp ứng nhu cầu quốc phòng, chủ động cung ứng không phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu là nhu cầu cấp thiết Xuất phát từ nhu cầu cấp thiết đó, Công ty APP phối hợp cùng Phòng Nghiên cứu — Cục kỹ thuật — Bộ tư lệnh Tăng thiết giáp dé xuất và

được Bộ Công Thương phê duyệt thực hiện đề tài "Mghiên cứu sản xuất dầu bôi trơn

cao cấp sử dụng cho hệ thống thủy lực của xe tăng, thiết giáp thay thê dầu nhập khẩu” để tạo ra sản phẩm mới đáp ứng được yêu cầu đạt ra

Mục tiêu của đề tài là:

- _ Sản xuất được dẫu thấy lực cao cấp đạt chất lượng đŠ sử dụng cho hệ thông thấy lực của cúc loại tăng, thiết giáp và các phương tiện vận tải khác thay thể dầu MGE-I0A của Nga

-_ Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho sẵn phẩm

Trang 14

Chương 1

TONG QUAN TAI LEU

11 GIGI THIEU V2 CHAT LONG THUY LUC VA DAU THUY LUC su

DUNG TREN XE TANG, THIET GIAP VA CAC PHUONG TIEN KHAC Khai lệm chung vẻ hệ thống thủy lực và dau thủy lực

Dầu thuỷ lực được sử dụng trong các hệ thống thuỷ lực Tác dụng của hệ thống này là truyền và điều hoà năng lượng hoặc lực thông qua việc sử dụng dầu nằm trong

hệ thống kín Dau hoạt động trong điều kiện động và có áp Các thiết bị truyền động

thuỷ lực được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau ở đó cần khuyếch đại lực hoặc

các cơ cấu điều khiển phải được đảm bảo hoạt động chính xác và tin cậy Cơ cấu thuỷ

lực cho xe tải tự đỗ hoặc hệ thống phanh thuỷ lực là những ví dụ đơn giản nhất về hệ

thống thủy lực Ngày nay các cải tiến liên quan tới quá trình tự động hoá đang phát

triển mạnh, nên đã mở rộng đáng kể phạm vi sử dụng của các thiết bị thuỷ lực

So dé

thống thuỷ lực điển hình (#in% 7.7) 1a một hệ thống tuần hoàn gồm: —_ Bểchứa đầu thuỷ lực

—_ Bơm để chuyển đổi cơ năng thành dòng chảy của chất lỏng, xét về mặt bôi trơn, bơm là bộ phận có nguy cơ bị hư hỏng nhiều nhất trong hệ thống thuỷ lực Thường được sử dụng là các bơm cánh gạt, bơm bánh răng và bơm pittông

—_ Hệ thống đường ống để dẫn dầu từ bộ phận này sang bộ phận khác

—_ Các cơ cầu kiểm soát dòng chảy của chất lỏng, Chúng gồm các van điều áp suất, van điều hướng và van tiết lưu

—_ Các bộ dẫn động để chuyển đổi dòng chảy của chất lỏng thành co năng để sử

dụng vào mục đích mong muốn

Trang 15

Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu Khoa học cấp Bộ - Công ty APP Bộ phận chuyển động (Thẳng, Quay ) Chất lồng ở áp suất cao Tệ thống các van Bể chứa Chất lồng ở áp st

Hình I1: Sơ đồ hệ thắng thấy lực đơn giãn

Thanh phan cuối cùng của hệ thống thuỷ lực là dầu thuỷ lực - đó là môi trường truyền năng lượng Mặc dù đầu dùng cho hệ thống thuỷ lực cũng có chức năng làm

giảm ma sát và chống mài mòn cho các chỉ tiết ma sát, đặc biệt cho các chỉ tiết của

bơm, trong thực tế chúng vẫn thường được gọi là chất lỏng thuỷ lực chứ không phải là

dầu thuỷ lực

Các chất lỏng này là một trong những nhóm dầu công nghiệp quan trọng nhất đang được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, đặc biệt trong các máy công cụ, cơ cấu lái v.v Chất lỏng thuỷ lực cũng được sử dụng trong các phương tiện vận tải đường bộ, đường thuỷ, đường không

1.1.2 Chức năng, yêu cầu và tính chất của đầu thủy lực

Trang 16

cũng phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

—_ Có độ nhớt nằm trong giới hạn cho phép để có thể truyền ngay được áp lực từ

bơm đến các vị trí mong muốn

— Không làm trương nở các vật liệu làm kín

—_ Có hệ số nhiệt nhớt cao để có thể dùng được ở nhiều vùng khí hậu và các mùa trong năm

—_ Cónhiệt độ chớp cháy cao, độ bay hơi thấp để tránh tạo bọt làm giảm công suất

của hệ thống, gây hãng và làm mắt tác dụng của hệ thống,

— Cétinh béi trơn, giảm ma sát, chống ăn mồn, mai mon, kẹt xước hệ thống

— Có tính bền lý hóa, độ bền oxy hóa cao, khó phân hủy trong sử dụng và bảo quản

— Có tính chịu nền cao

— Cónhiệt độ đông đặc thấp để có thể sử dụng ở nhiệt độ âm khi cần thiết

—_ Càng íthấp thụ nước càng tốt vì khi có nước các phụ gia có thể bị phân huỷ, gây ăn mòn và gỉ kim loại — Khả năng tạo bọt càng thấp càng tốt —_ Khả năng tách khí tốt — Có khả năng giãn nở thấp, khả năng truyền nhiệt tốt n định trượt cắt cao trong trường hợp của các chất lỏng khéng Newton — Không độc, đễ sử dụng

— Dễ phân biệt và phát hiện khi chảy

Bảng L1 là các phương pháp thử nghiệm ASTM chủ yếu đối với chất lỏng thuỷ lực LI.3 — Phânloại

Trang 17

Bộ ~ Công íy APP

khác nhau, đôi khi ở những nhiệt độ rất khắc nghiệt, nên nhóm chất lỏng thuỷ lực bao gồm một số rất lớn các sản phẩm mà tính chất của chúng khác nhau một cách đáng kể Bằng I.1 Các phương pháp thử nghiệm ASTM chủ yếu đốt với chất lỏng tuạj lực STT Tính chất Phương pháp thử nghiệm 1 Độ nhút ASTM D 445 2 — | Dhỉ số độ nhút ‘ASTM D 2270 3 | Trsốaxit ASTM D 974

4_| Bae tinh tao nhũ ASTM D 1401

5 _| Nhiét độ chop cháy ASTM D 92

8 _| Bae tinh tao bot ASTM D 892

7 _ | Đặc tính chống mài mòn (Đánh giá mái mòn trên máy bón bị} ASTM D 4172

8 _ | Phép thử chống oxy hoa IP 280

9 | Nhiệt độ đồng đặc ASTM D 97

10 | Tính chất chống gỉ, chống ăn môn ASTM D 665

11 | Hàm lượng nước ASTM D 1744

Tinh trạng này cũng giống như trường hợp của các dầu bánh răng và dầu động cơ, đòi hỏi phải phân loại các chất lỏng thuỷ lực Phân loại ISO 6743/4 (bing 1.2) phan chia chất lỏng thuỷ lực theo loại Theo cách phân loại này thành phan hoá học của các đầu

được thể hiện một cách rõ ràng từ các đầu khoáng chưng cất trực tiếp đến các sản

phẩm có pha phụ gia (gồm tất cả các phụ gia quan trọng nhấU, từ các chất tạo nhữ tương đến dầu tổng hợp Phân loại trên cũng chú ý đến cả một số tính chất quan trọng của các sản phẩm này,

1.1.4 Các loại chất lỏng thuỷ lực chính

Do tính đa dạng trong việc ứng dụng các hệ thống thuỷ lực và số chức năng mà chất

lỏng thuỷ lực phải đảm nhiệm, trên thị trường hiện có rất nhiều kiểu sản phẩm khác

nhau Thông thường chất lỏng thuỷ lực được chia thành bốn loại chính:

a, Diu thuỷ lực gốc dầu khoáng

Trang 18

rộng rãi như HH, HL, HM, HY Chúng cũng tương thích với hầu hết các vật liệu có

trong hệ thống thuỷ lực, tiếp nhận tốt các phụ gia khác nhau, có khoảng nhiệt độ làm việc rộng, có khả năng bôi trơn tự nhiên tốt và tương đối rẻ Nhược điểm chính của

chúng là khả năng chống cháy kém Các dầu thuỷ lực gốc khoáng được sản xuất có độ

nhớt cách xa nhau nhiều, từ VG 10 đến VG 100 theo phân loai ISO

Bang 1.2 Phân loại các chất lồng thuỷ lực theo tiêu chuẩn 1SO 6743/4 ee Số

HH Dâu khống tĩnh chế khơng chứa các chất ức chế:

HL Dâu khoáng tĩnh chế có chứa các chất ức chế gỉ và chống oxy hoá HM Kiểu HL e6 tính chất chống mài môn được cải thiện hơn

HR Kiéu HL ¢6 chi số độ nhớt được cải thiện hơn HY Kiểu HM có chỉ số độ nhớt được cải thiện hơn

HG Kiểu HM e6 tính chất chồng kẹt, đảm bảo chuyển động không trượt - nhảy HS Chất lỏng tổng hợp không có tính chất chống cháy đặc biệt

NÊN Nhũ tương chống shay của đầu trong nước có chứa tôi đa 20% trọng lượng cáo chất có thể chảy được

HFAS, Dung dịch chồng cháy của hoá chất pha trong nước chứa tối thiểu 80% nước

= Nhũ tương chống chay ella nước trong đầu chữa tơi đa 2535 cae chất o6 thể chây được

HFG Dung dịch chống cháy của polymer trong nước chứa tối thiểu 353 khối lượng nước HFDR Chất lỏng tổng hợp chống cháy trên cơ sở este của axit photphoric

HFDS Chất lỏng tổng hợp chống cháy trên cơ sở các clohydrocabon

HFDT Chất lỏng tổng hợp chống cháy trên cơ sở hỗn hợp của HFDR và HFDS

b, — Chất lông thủy lực tông hợp

Mật vài loại đầu tổng hợp như các este của axit photphoric, các polyglycol và các

Trang 19

cao, chẳng hạn như hệ thuỷ lực ở các lồ nung Các sản phẩm này giá cao hơn nhiều các dầu thuỷ lực truyền thống, nhưng trong một giới hạn nhất định chúng lại có thể

thoả mãn tắt cả các đồi hỏi cần cho các hệ thống thuỷ lực Tính tương thích là một vấn

đề cần phải xem xét cụ thể đối với từng loại chất lỏng tổng hợp riêng

Các dầu este photphat và các hỗn hợp dầu khoáng este photphat cũng là chất chống lửa không phải gốc nước Thông thường, chúng là những dầu ổn định khi được sử dụng đúng như hướng dẫn và không dễ bị phân huỷ thành những hợp chất c6 hai Cac este photphat có tính chất chống mài mòn tất tốt và độ én định oxy hod dam bao

Các hydrocacbon tổng hợp là các loại chất lỏng thuỷ lực kiểu mới Chúng là các oligome alphaolephin đặc được polymer hố

Các chất nhũ tương được xếp vào nhớm HFAE và HFB theo bảng phân loại chất lỏng thuỷ lực, gồm các chất nhũ tương kiểu đầu ~ trong nước và nước trong dau, trong đó kiểu thứ nhất có tầm quan trọng lớn hơn Hàm lượng nước cầng cao càng khó bị cháy Chúng được sử dụng rộng rãi vì giá thành tốt Tuy nhiên, khả năng chống mài mòn của nhũ dầu trong nước kém hơn của nhũ tương nước trong dâu (nhũ nghịch) Sở

dĩ như vậy vì trong nhũ nước trong dầu (nhóm HFB) dầu khoáng là một pha liên tục

Do vậy nhũ nước trong dau cũng có khả năng chống ăn mồn tốt hơn Nha, đặc biệt là các nhũ dầu trong nước có thể bị hỏng khi bị vi khuẩn tấn công,

Các nhũ nước trong dầu tương thích với hầu hết các vật liệu bao gói và làm kín trừ cao su buty] Da và các vật liệu xốp cũng có thể bị trương nở do hấp phụ nước Sơn và các hợp chất nối đường ống cũng có thể bị nhũ nước trong dau lam ảnh hưởng, Các nhà sản xuất nhũ nên làm những phép kiểm tra có liên quan đến sơn và các hợp chất

Tam kin

d, - Các chất lông gốc nước

Trang 20

"Mânàöũaš2823a0iiA80888ã50đ2a0ã2:2ữag88i038B220882ã28i:2a80i2ã208a8ã0ö2u220.20ã02898088ãg828ã2n8ö8528088701

HFG) - thường tốt hơn các nhũ dầu trong nước xét về khả năng chống mài mon Cac chất lỏng này là hỗn hợp của g]ycol và các polyether tan được trong nước với các chất ức chế gỉ, ăn mòn và các chất ức chế oxy hoá Chúng cũng có thể còn được pha thêm các phụ gia chống mài mòn

Để thực sự là một chất lỏng chống lửa, hàm lượng nước phải đạt ít nhất đến 35% Các

polyether đặc biệt với trọng lượng phân tử nằm giữa 20.000 và 40.000 có thể được sử

dụng lầm chất làm đặc có tính ổn định trượt cho các chất lỏng thuỷ lực gốc nước,

1I.5 _ Đặc thù của dầu thủy lực sử đụng cho các loại xe tăng, thiết giáp và các

phương tiện khác trong quân đội

a, _ Đặc đẫm của các xe tăng, thiết giáp và các phương tiệu khác trong quân đội

Đặc điểm quan trọng nhất của xe tăng thiết giáp và các phương tiện khác sử dụng trong quân đội là chúng hoạt động trong các điều kiện khắc nghiệt như:

+ Xe sử dụng trong điều địa hình đài múi phúc tạp, đường xá it (không có

đường), nhiều đèo dốc cao, nhiều vật cản tự nhiên và nhân tạo chính vì vậy xe

thường xuyên thay đỗi đội ngột, chịu rung sóc va đập cao, mạnh,

+ Xe sử dụng trong đới ở các vùng miền của nước

la rất phúc tạp Mùa hè thời lậ cao, bức xạ mặt trời lớn, mua nhiều và mưa to, độ ẫm lớn và nhiều bụi Mùa đông thời tiết lạnh nhất là ở vùng

núi cao phía Bắc nhiệt độ có thể xuống dén PC,

+ Xe có thể được sử dụng ở vùng ven biển, hải đảo chịa ảnh hưởng của khí hậu

biển đảo độ Âm cao, thường xuyên chịu tác động của hơi nước mặn

'Từ đặc điểm sử dụng của xe tăng thiết giáp và các phương tiện khác đã nêu trên, dầu thủy lực dùng xe tăng thiết giáp và các phương tiện khác tại Việt Nam phải đáp

ứng các yêu cầu đặc biệt sau:

b, — Yêu câu đối với dẫu thấy lực:

Trang 21

"Mânàưũaš2823a0iiA80888ã50đ2a0ã2:2ữag88i038B220882ã28i:2a80i2ã208a8ã0ư2u220.20ã02898088ãg828ã2n8ư8528088701

thấy lực trên xe tăng, thiết giáp và các phương tiện khác hiện có ở Việt Nam đỗ luôn

bảo đảm được áp lực cần thiết mà hệ thống đòi hải, và dầu có khả năng bôi trơn tối, làm mát, làm sạch hệ thống Bảo đảm cho hệ thẳng thấy lực hoạt động tin cậy trong mọi điều kiện địa hình, khí hậu thời tiết, phát huy tối đa các tính năng của xe và thiết

Đụ

+ Có th sử dụng được trong hệ thống thủy lực lắp trên xe tăng thiết giáp và các phương tiện khác ñ nhất từ 1000 -1500 giờ hoạt động

+ Có khả năng chống gỉ và ăn mòn

+ Không biến chất do nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hoá tắt,

+ Có khả năng chống tạo bọt tốt

Các yêu câu trong bảo quản, dự trữ sẵn sùng chiến đấu

+ Dầu đang sử dụng có khả năng bảo quân được ở trong hệ thống thủy lực trên xe tăng, thiết giáp và các phương tiện khác 5 năm hoặc có thể dài hơn mà không bị biến chất, không gây ăn mòn, hoặc han rỉ các chỉ tiết của hệ thống

+ Dầu mới có thể bảo quản dự trữ cho huấn luyện và sẵn sàng chiến đấu trong điều kiện khí hậu nhiệt đới của các vùng miền của nước ta ñ nhất là 5 - 10 năm không

bị biến chất hoặc tạo nhữ

12 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỦY LỰC

"Từ dầu mỏ, qua các công nghệ chế biến dầu như chưng cắt, tách các thành phần không mong muốn ra khỏi phân đoạn dầu nhờn sẽ cho ta dầu gốc có các thành phan

cơ bản như mong muốn Sau đó, dầu gốc được pha chế với một số loại phụ gia tính

năng cần thiết, mỗi loại đóng góp các phần tính riêng của mình cho phép nhận được sản phẩm dầu bơi trơn hồn chỉnh thỏa mãn những tính năng làm việc

Quá trình sản xuất dầu thủy lực về cơ bản là quá trình điều chỉnh độ nhót của hỗn

hợp dầu gốc - phụ gia để nhận được sản phẩm có độ nhớt mong muốn với đúng tỷ lệ

sử dụng các loại phụ gia đã được ấn định trước,

Trang 22

Khơng có phản ứng hóa học nào xảy ra trong quá trình Về cơ bản, quá trình được

mô tả như là một quá trình khuấy trộn, tuần hoàn với mục đích:

-_ Làm tan lẫn hoàn toàn phụ gia vào trong dầu gốc

- Tạo ra được sản phẩm đồng thể, ổn định trong sử dụng cũng như trong bảo quản

tồn chứa

1.21 Quy trình công nghệ sản xuất dau thay lực

- Đếi với những nhà máy có quy mô vừa và nhỏ thường hay sử dụng quy trình gián

đoạn, còn gọi là mẻ pha chế

- Pha chế theo mẻ là quy trình phổ biến nhất mà ở đó, đầu gốc và phụ gia được đưa vào bể pha chế rồi tiến hành khuấy trộn cho đến khi đồng thể Sau đó, sản phẩm được chuyển sang bể chứa trung gian để thực hiện công đoạn đóng gói sản phẩm

không thiết bị

-_ Hệ thống thiết bị bố trí thiết bị kiểu nằm ngang là kiểu thiết kế ưa dùng trong pha

chế dau Theo kiểu thiết kế này, bể pha chế và các thiết bị phụ trợ như bơm, các

tếc dầu gốc, phụ gia được bố trí trên cùng mặt sàn, dùng bơm để bơm dầu gốc cũng như phụ gia vào nỗi pha chế

- — Dâu gốc và phụ gia được nạp vào từ phía trên nồi pha chế Sản phẩm pha chế được tháo đáy, Trong một số trường hợp khi mà sử dụng phụ gia có dạng rắn, chứng được nạp vào qua phếu nạp liệu cũng được bố trí phía bên trên nỗi pha chế

Một số loại chất biến tính độ nhớt được sử dụng ở dạng rắn (rubber crumb) cũng

được xử lý tương tự nhưng cần chú ý để tránh kết tụ

- Ở hầu hết các nhà máy, bể pha chế và hệ thống đường ống được dùng không chỉ để pha chế một sản phẩm duy nhất, mà cho nhiều loại sản phẩm khác nhau Vì

vậy, vấn đề vệ sinh hệ thống thiết bị pha chế là công việc cần phải tính đến để

tránh hiện tượng nhiễm bẩn chéo khi thay đổi chủng loại sản phẩm cần pha chế

Trang 23

"Mânàưũaš2823a0iiA80888ã50đ2a0ã2:2ữag88i038B220882ã28i:2a80i2ã208a8ã0ư2u220.20ã02898088ãg828ã2n8ư8528088701 %, Nỗi pha chế

Nỗi pha chế có thường có dung tích từ 1 - 25 m được lắp đặt thiết bị khuấy trộn

và thiết bị gia nhiệt

- — Cơ cẩu khuẩy trộn:

+ Điều quan trọng là hỗn hợp phải được khuấy trộn hiệu quả, đồng nhất Phương pháp khuấy trộn đơn giản nhất được áp dụng cho những nổi pha chế có quy mô nhỏ trung bình là phương pháp khuấy trộn dùng khí nén (đã được làm khô) thỗi ra qua vòi phun hoặc ống đục lỗ đặt dưới đáy nồi pha chế Tuy nhiên, phổ biến hơn cả vẫn là phương pháp khuấy trộn sử dụng cánh khuấy kiểu chân vịt

+ Để hễ trợ cho quá trình khuấy được hiệu quả có thể phối hợp quá trình khuấy trộn với quá trình tuần hoàn ngoài (hẫn hợp sản phẩm được rút ra phía đáy và bơm ngược lên phần trên bễ pha chế)

- — Cơ cấu gia nhiệt:

+ Gia nhiệt bằng ống xoắn ruột gà là phương pháp hay dùng

+ Chỉ được dùng hơi nước ở áp suất thấp, nước nóng hay dầu nóng để làm chất tải

nhiệt Gia nhiệt bằng dau hay được dùng hơn cả do hạn chế được ăn mon va mat mát

sản phẩm trong trường hợp xảy ra dò rỉ + Nên tránh gia nhiệt bằng điện do rất có thể xảy ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ trên bề mặt thanh gia nhiệt làm hư hỏng phụ gia c Chế độ công nghệ - Nhiệt độ

+ Nói chung quá trình pha chế được tiến hành tại nhiệt độ 50°C - 60°C Tai nhié

này, độ nhớt của đầu gốc và phụ gia là đủ thấp giúp cho việc khuấy trộn được hiệu quả trong khi vẫn đảm bảo dâu gốc và phụ gia không bị biến đổi hóa học đáng kể nào do

ảnh hưởng của nhiệt Tại nhiệt độ cao hơn, ví dụ nhiệt độ 100C, một số phụ gia có thể

Trang 24

"Mânàöũaš2823a0iiA80888ã50đ2a0ã2:2ữag88i038B220882ã28i:2a80i2ã208a8ã0ö2u220.20ã02898088ãg828ã2n8ö8528088701 bị hư hỏng, Nhiệt độ 100%C - 120°C chỉ được áp dụng trong trường hợp cần đưa vào

dầu các phụ gia rất khó tan lẫn, ví dụ việc đưa lưu huỳnh nguyên tế vào trong quá

trình sản xuất dầu cắt gọt

+ Trong trường hợp pha chế dầu có sử dụng chất cải thiện chỉ số độ nhớt có thể gia

nhiệt dầu gốc lên 70C rồi đưa chất cải thiện chỉ số độ nhớt vào và tiến hành khuấy trộn, tuần hoàn cho đến đồng thể Sau đó làm lạnh bể pha chế đến nhiệt độ cần thiết

rồi mới đưa phụ gia tính năng vào

+ Trong những trường hợp sử dụng gói phụ gia tương đối nhạy cảm với nhiệt độ, ví

dụ pha chế đầu bánh răng, dau truyền động, nhiệt độ pha chế cần duy trì ở nhiệt độ

thấp hơn và cần phải tuân thủ đúng theo hướng dẫn của nhà cung cấp phụ gia Nói

chung trong mọi trường hẹp đều tránh không làm quá nhiệt phy gia -_ Thôi gian khuấy trộn, tuần hoàn

+ Thời gian khuấy trộn phụ thuộc vào quy mô mẻ pha chế, hiệu quả của thiết bị khuấy trộn và phụ thuộc vào độ nhớt của hỗn hợp Thông thường, thời gian khuấy

được lấy theo kinh nghiệm của những thực nghiệm lần trước và thường được thực

hiện vào khoảng | - 2 giờ

+ Đối với những mẫu khó pha chế, ví dụ trong trường hợp pha chế dầu có đưa thêm kiểm tra Thời chất cải thiện chỉ số độ nhớt, để xác định được thời gian khuấy, cần lấy mất

về ngoại quan và kiểm tra độ nhớt tại vị trí lấy mẫu tại đỉnh và đáy bể pha cỉ

gian khuấy cần thiết được xác định là thời gian mà tại đó độ nhớt mẫu lấy tại phần

đỉnh và phần đáy bể pha chế như nhau I Thành phần của đầu bỗi trơn

12.21 Dâu gốc a,_ Dâu gốc khoáng

chủ yếu để sản xuất ra dầu bôi trơn là đầu gốc khoáng hoặc dầu gốc

Nguyên

tổng hợp (Thông thường dầu gốc chiếm tr 80% - 100% khối lượng chất bôi trơn) Do

Trang 25

giá thành sản xuất của đầu gốc khoáng từ đầu mỏ thấp nên chúng được sử dụng phổ biến trong số các loại chất bôi trơn hiện nay Dầu gốc từ dầu khoáng được sản xuất từ

dầu mỏ bằng quá trình tính chế chọn lọc, Bản chất của dầu thô và của quá trình lọc dầu sẽ quyết định tính chất vật lý và tính chất hóa học của đầu gốc tạo thành

‘Thanh phân chính của dầu gốc khoáng là các hydrocacbon, thành phần hóa học của nó rất phức tạp Chúng gồm các loại hydrocacbon sau:

- Hydrocachon parafinic

+ Hydrocacbon parafinic mạch thẳng, dài là sáp rắn nên không được sử dụng cho

dầu bôi trơn

+ Hydrocacbon parafinic mạch nhánh, đặc biệt isoparafinic là thành phần rất tốt cho đầu bôi trơn vì chúng có tính ổn định nhiệt và chỉ số độ nhớt cao

-_ Hydrocacbon naphienic

+ Hydrocacbon naphtenic một vòng có mạch nhánh dài là thành phần rất tốt của

dầu bôi trơn do chúng có độ nhớt cao và ít thay đổi theo nhiệt độ, đồng thời

chúng cũng có nhiệt độ đông đặc thấp nên giữ được tính linh động cần thiết ở

nhiệt độ thấp

+ Hydrocacbon naphtenic cố số vòng ngưng tụ càng nhiễu, mạch parafinic càng ngắn thì tính nhiệt nhớt càng kém nên không thích hợp làm dầu bôi trơn

- Hydrocacbon aromatic

Hydrocacbon aromatic thường có chỉ số độ nhớt và độ bền nhiệt kém nên không được sử dụng làm đầu bôi tron

- Hydrocacbon chứa vòng naphtenic, vòng thơm và mạch nhánh ankyl trong cing một phân từ:

Nếu hydrocacbon dạng này có tỷ lệ số vòng trong phân tử thấp, mạch nhánh lại đài thi ching mang tinh parafinic nên thích hợp cho việc bôi trơn

Trang 26

- _ Các hợp chất hữu cơ có chứa các dị nguyên tử, chả yếu là các hợp chất chứa lưu hupnh, nito va oxy

Các hợp chất này là thành phần không mong muốn của đâu bôi trơn

b, Dâu gấc tổng hợp

Dau tổng hợp là loại vật liệu bôi trơn được tổng hợp theo con đường phản ứng hóa học đi từ những chất đầu thường có nguồn gốc từ đầu mỏ Trong thực tế dầu tổng

hợp được sử trong những điều kiện đặc biệt

Dau tổng hợp bao gồm rất nhiều loại Chúng khác nhau rất nhiều về mặt cấu tạo hoá

học Dầu tổng hợp có nhiều tính năng khác nhau Chúng có thể có thành phần như là một loại đầu khống tốt nhất Ngồi ra, nhiều quá trình tổng hợp hóa dầu cũng cho phép tạo ra các hợp chất có nhóm chức theo mong muốn Vì thế, dầu tổng hợp có

những tính chất riêng biệt, ví dụ tính tan lẫn với nước, chất làm lạnh, hoặc là chất hồn

tồn khơng cháy hoặc cháy hoàn toàn là những tính chất mà không thể tìm thấy trong bắt kỳ loại dầu khoáng nao

Có nhiều phương pháp để phân loại đầu tổng hợp, Tuy nhiên phân loại theo tính chất hoá học cơ bản của chúng được dùng phổ biến nhất

'Từ thực tiến, dầu tổng hợp được phân loại và ứng dụng như bảng L3

1.2.22 Phy gia

Ngày nay phụ gia là thành phần không thể thiếu dugc trong dau béi trơn Phụ gia là chất mà có thể làm tăng cường hoặc làm mới các tính chất mà đầu gốc không đáp ứng

được,

Việc lựa chọn phụ gia và dau gốc để pha chế các sản phẩm dâu bôi phải đáp ứng được

tính hoà tan và tính tương hợp Phần lớn các loại dầu bôi cần thiết phải pha chế nhí: loại phụ gia khác nhau để thoả mãn các yêu cầu tính năng mà các cụm chỉ tiết cần bôi

trơn đồi hỏi Vì thế

iệc lựa chọn phụ gia để pha chế các loại sản phẩm dầu bôi trơn

đồi hỏi sự khảo sát thật kỹ lưỡng tác động qua lại giữa các phụ gia thành phần và cơ

Trang 27

chế tác động của chúng, từ đó lựa chọn tổ hợp phụ gia tối ưu cho từng sản phẩm dẫu Phụ gia chủ yếu được dùng để pha chế các loại sản phẩm dầu thủy lực bao gồm:

Bảng L3.Dâầu gốc tong hop và ứng dựng

Thanh phan

Dâu tổng hợp nguyên tố ae Ung dung Ề

Dầu hydrocacbon tổng hợp C,H Dau déng co, dầu tuabin, đầu

Polyalphaclefin may nén, dau bánh răng, đầu/chất lồng thuỷ lực Polybuten Hydrocacbon thom alkyl héa Hydrocacbon no mạch vòng

Este hitu co C,H,O Dau động cơ phản lục, đầu động

cơ, dầu thuỷ lực, dâu máy nén, Este diaxit ‘ dâu tuabin và dâu bánh răng Este Polyol Polyeste

Polyglycol C,H,O Dau phanh, dầu chịu nhiệt, đầu

máy nén khí, dầu bánh răng

Các chất bôi trơn khác Dâầu/chất lỏng thuỷ lực chống

(có chúa dị nguyên tố) cháy

Este phosphat C,H,O,P Silicon C,H, 0, Si Flocacbon CF Polyfluoroalkylether GRO Cloflocacbon GRC

a, Phy gia te ché oxy hod

Dau thủy lực dùng trong xe tăng, thiết giáp và xe tải nặng làm việc trong điều

kiện dầu có tiếp xúc với không khí và hơi nước với sự có mặt của kim loại Trong điều

kiện như vậy dầu bị oxy hoá tạo ra các sản phẩm có tính axít làm thúc đẩy quá trình ăn

mòn vật liệu kim loại, gây ảnh hưởng xấu tới hoạt động của hệ thống thủy lực và làm

Trang 28

giảm tuổi thọ làm việc của bản thân dầu

Phụ gia chống oxy hoá có tác dụng ngăn cản và làm chậm đi quá trình biến chất và các tác hại do dầu bị oxy hóa gây ra

Phụ gia chống oxy hoá có cơ chế kết hợp:

+ Ứcchế gốc tự do

+ Phân hủy các petoxyL + Thụ động hóa kim loại

Có nhiều loại phụ gia chống oxy hóa dùng cho dầu thủy lực nhưng thông dụng hơn cả là:

+ Các dẫn xuất của phenol: chủ yếu là các alkylphenol (AP), các phenol có chứa N

hoặc S (các hợp chất dẫn xuất của ure, các phenolsulphua)

+ _ Các amin thơm: alkyl diphenylamin (DPA), dialkyl phenyl ø - naphtylamin, phenyl ø - naphtylamin

Thông thường trong dầu thủy lực người ta thường dùng và hỗn hợp phenolic và aminic

Theo các tài liệu đã nghiên cứu, đặc tính chống oxy hóa giảm dẫn theo thứ tự

DPA > AP Tuy nhiên các khảo sát cho thấy khi dùng hỗn hợp các phụ gia chống oxi hóa như DPA/AP với tỷ lệ 1:1 dat hiệu quả cao nhất Tỷ lệ thường dùng trong

dầu thủy lực khoảng 0,3 - 0,7%,

b, Phy gia chong mai mon

Phu gia chống mài mon bao gồm các phụ gia tribology có hiệu lực trong vùng bôi

trơn hỗn hợp khí mà sự thẩm thấu màng dầu bị các điểm nhấp nhô bề mặt làm gián đoạn Tại các chỗ tiếp xúc kim loại cục bộ trên hai bể mặt ma sát các loại phụ gia này hấp phụ hóa học và phản ứng với kim loại tạo ra hợp chất bề mặt mà thường bị biến

dang do chảy dẻo dẫn tới sự phân bố tải trọng khác đi Kết quả là sự mài mòn dính bị

Trang 29

ngăn ngừa hoặc bị giảm đi

Phu gia chống mài mòn gồm các loại hóa chất như kẽm dialkyl dithio phốt phát, các hợp chất chứa phốt pho như tricresy1 phốt phát, các hợp chất chứa lưu huỳnh như sulphua, đisulphua, dithiocacbamat và nhiều chất khác Loại phụ gia chống mài mòn sử dụng phổ biến nhất trong dầu thủy lực hiện nay 1a kém dialkyl dithio phốt phát (ŒnDDP) và các trialky] dithio phốt phát

hạ điểm đông đặc

Dầu khoáng có thể có chứa các tính thể sáp paraphin Khi chất bôi trơn bị lạnh, sáp có thể kết tỉnh thành các tỉnh thể mắt cáo và ngăn cản sự chảy của dầu Các chất hạ

điểm đông là các phụ gia có tác dụng hạ thấp nhiệt độ đông đặc của dầu bôi trơn Cơ chế tác dụng của các loại chất này là làm chậm quá trình tạo thành tính thể sáp hoàn

hảo Phần lớn các chất hạ điểm đông là các sản phẩm polyme hóa và ngưng tụ Trong

số chúng có một số loại đồng thời là phụ gia phân tán và cải thiện chỉ số độ nhớt

Những phụ gia chủ yếu được 4p dụng cho mục đích này là các polyme alkylmetacrylat, polyme alphaolephin, alkylphenol mach dai, este đialkylary] của axit phtalic Loai phụ gia ha điểm đông dùng phổ biến nhất hiện nay là các polyme

alkylmetacrylat

d, _ Phụ gia tăng chỉ số độ nhốt

Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt là các polyme tan được trong dầu có tác dụng làm tăng độ nhớt của dầu mà nhờ đó tốc độ thay đổi độ nhớt của đầu theo nhiệt độ giảm di Sự thay đổi độ nhớt của dầu có chứa phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt khi thiết bị hoạt động rất đa dạng, phụ thuộc vào loại và chất lượng phụ gia Sự mất nhớt vĩnh viễn là

do các phân tử polyrne trong phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt bị bẻ gãy thành các phần

tử nhỏ hơn

Sự mắt độ nhớt của đầu có chứa gia cải thiện chỉ số độ nhớt phụ thuộc vào loại,

Tượng của các polyme đưa vào trong dau và ứng suất trượt cắt của dầu

Trang 30

Phân tử của phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt càng phân nhánh thì chúng càng dễ bị mắt phẩm chất trong quá trình hoạt động

Trọng lượng phân tử của phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt càng tăng chứng càng

nhạy cảm với sự thay đổi của tốc độ trượt và ứng suất cơ học, từ đó dẫn đến sự nhanh

chóng mắt nhớt vĩnh cửu

Sự mắt phẩm chất của phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt còn ảnh hưởng bởi quá trình oxy hoá, quá trình đứt gãy phân tử, điều này dẫn đến sự tạo thành cặn lắng,

"Trên thị trường hiện nay, phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt chủ yếu là các copolyme ethylen-propylen, polyisobuten, copolyme styren-butadien đã hydto hóa, các polymetacrylat, polyacrylat

Mật số trong các phụ gia này đồng thời còn là các chất bám dính, chất biến tính ma sát Nhưng sử dụng phổ biến nhất trong dầu động cơ là các copolyme ethylen- propylen, trong đầu thủy lực là các polymetacrylat vì nó vừa đáp ứng được yêu cầu về

chất lượng vừa đảm bảo được giá thành

e, Phụ gia khử hoạt tính kim loại

Một số kim koại như đồng, nhôm, sắt có thể xúc tiến chuỗi phản ứng oxy hóa

gốc tự do Các phụ gia ngăn cản hoặc làm giảm tác động xúc tác của kim loại được gọi 1a chất khử hoạt tính kím loại hoặc thụ động hóa kim loại

Các chất khử hoạt tính kim loại là các phụ gia dầu bôi trơn tác động bằng cách tạo màng trên bề mặt kim loại, một màng được hấp phụ trên một bề mặt làm giảm sự tiếp xúc giữa môi trường và kim loại nền, do đó chúng có thể được xem như chất ức chế ăn

mon

Vì có tác dụng ngăn cản quá trình oxy hóa dầu bôi trơn bởi tác động xúc tác của

kim loại và làm chậm quá trình tạo ra các chất ăn mồn nên các chất khử hoạt tính kim loại cũng có thể được coi như cất ức chế oxy hóa

Điển hình nhất trong các loại phụ gia này là các triary1 phốt phít, các hợp chất chứa

Trang 31

Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu Khoa học cấp Bộ - Công ty APP

lưu huỳnh, benzotriazol và các dẫn xuất của nó Nồng độ sử dụng thường từ 0,01% đến 0,05%,

f Phu gia chong tgo bot

Khuynh hướng tạo bọt có ảnh hưởng lớn đến hệ thống bôi trơn Bọt có thể dẫn đến làm hỏng hóc các hệ thống cơ học, làm giảm hiệu suất bôi trơn, truyền năng lượng của đầu, thúc đẩy nhanh quá trình oxy hóa Khi bọt tạo thành một lượng lớn

thì nó làm dầu trần ra ngoài thùng chứa

Khả năng chống lại sự tạo bọt của dầu bôi trơn khác nhau một cách đáng kể và

phụ thuộc vào loại dầu thô, độ nhớt, phương pháp và mức độ chế biến Thông thường

các loại dầu bôi trơn đều pha thêm phụ gia chống tạo bọt Một số loại phụ gia chống

tạo bọt sử dụng phổ biến hiện nay bao gồm polymethylsiloxan, polymetacrylat, dầu

sunphonat hóa, muối của alkylalkylendithio phốt phát, glycerolmonostearat Nhưng phổ biến và hiệu quả nhất là sử dụng polymethylsiloxan cho dầu động cơ và polymetacrylat cho dau công nghiệp

1.3 TINH HINH NGHIEN CỨU TRONG VA NGOÀI NƯỚC

Tình hình nghiên cứu trong nước

Các loại xe tăng, thiết giáp và các phương tiện vận tải khác của Quân đội (các loại

xe hạng nặng chở pháo, cầu nỗi của công bính, xe moóc chở xe tăng, xe chở tên lửa ) chủ yếu là của Liên Xơ (cũ) Ngồi ra cồn có một số xe tăng, xe lội nước, xe vận tải

nặng của Mỹ Gần đây quân đội ta đã trang bị các xe tăng, thiết giáp mới, hiện đại hơn trên cơ sở các loại xe này

Dau thủy lực sử dụng cho thiết bị quân sự vẫn phải nhập từ Nga và Ucraina cũng như một số công ty nước ngoài khác, giá thành cao, khoảng 105.000đ/ft,

Dâu thủy lực cho xe tăng và các phương tiện cơ giới đặc chủng của Quân đội, được pha chế từ dầu gốc chất lượng cao với các phụ gia tạo ra tính bôi trơn và khả

năng chống tạo nhũ tốt, bền nhiệt thích hợp với khí hậu và điều kiện sử dụng ở Việt

Trang 32

Nam Điều đó đã được khẳng định qua thực tế ở nước ta

Hiện nay ở Việt Nam có trên 30 cơ sở pha chế đầu nhờn, song chưa có đơn vị nào

sản xuất dầu thủy lực tương đương với dầu MGE-I0A của Nga, và chưa có tiêu chuẩn riéng cho dầu thủy lực nên việc sử dụng còn gặp nhiều khó khăn

Năm 1998 Công ty APP đã thành công trong việc pha chế dầu hộp số APP MH- 32P cho xe bệ phóng tên lửa MAZ 543 của Bộ tư lệnh Pháo binh (ibay ;hế dầu của Liên Xô cũ mà ta không mua được) Năm 200 Công ty APP đã nghiên cứu thành công dầu động cơ APP MT-16P sử dụng cho xe tăng, thiết giáp Hiện nay Công ty APP đã và đang phát triển các dầu thủy lực cho các xe thế hệ mới và các sản phẩm này

đã sử dụng tốt trong các ngành kinh tế, đặc biệt là ở ngành than, hoá chất, giao thông vận tải nơi mà các thiết bị làm việc ở điều kiện khắc nghiệt

"Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, Công ty APP đã áp dụng để pha chế một số loại dầu thủy lực mang nhãn hiệu Việt Nam để cung ứng cho quốc phòng với giá rẻ hơn, khoảng 50.000 - 60.0004/It Việc làm này không chỉ có ý nghĩa kính tế, mà còn có ý nghĩa rất lớn về an ninh quốc gia

1.32 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Tai các nước SNG, Châu Âu, Úc, Mỹ, các phương tiện cơ giới trong quốc phòng

không ngừng được cải tiến và hiện đại hoá, vì thế việc nghiên cứu các loại đầu thủy

luc mới luôn được chú ý đâu tư để đáp ứng

Hiện nay các xe tăng, thiết giáp và các phương tiện vận tải khác của quân đội Nga, các nước SNG hấu hết đều được sản xuất tại các tổ hợp công nghiệp quốc phòng

tại Nga, Ucraina và dùng đầu thủy lực do các nhà chế tạo tại đó quy định

Quân đội các nước trên đều có tiêu chuẩn kỹ thuật chuyên cho quốc phòng như

MIL (Mỹ), AFNOR (Anh) và các vật liệu bôi trơn cho quốc phòng đều được một số

công ty chuyên sản xuất theo đơn đặt hàng của quân đội

Công nghệ pha chế các loại dầu này được giữ bí mật tuyệt đối, nên không dễ mua được của các hãng sản xuất nếu không có quan hệ chiến lược, hợp tác truyền thống

Trang 33

14, KET LUAN TREN CO SG TONG QUAN TAI LIEU

- Hién nay dau thizy hye ding cho xe tang, thiét gidp phải nhập ngoại, chất lượng

nhập khẩu khó khăn

không én định, giá thành cao,

- Tại Việt Nam chưa có đề tài, đơn vị nào nghiên cứu, sẵn xuất dầu thấy lực cho xe

tăng, thiết giáp, các hãng dầu lớn khác nhu Mobil, BP, shell, Total, Caltex cũng không sẵn xuất loại dầu nào tương đương với dầu I4GE-10A của Nga

- Việc nghiên cứu sản xuất dầu thủy lực cho xe tăng, thiết giáp là vẫn đề rất cấp bách hiện nay đáp ứng yêu cầu chủ động, bi mật trong quân đội

- — Công ty APP là Công ty hàng đầu về nghiên cứu, triển khai áp dụng các sản

phẩm dầu mỡ bôi trơn tại Việt Nam Với việc thực hiện đề tài này, Công ty sẽ áp

Trang 34

Li 1L2 Chương 2 THỰC NGHIỆM

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

"Tham khảo các kết quả nghiên cứu về dầu thủy lục trong nước, trên thế giới và phạm vi ứng đụng,

Kết hợp cùng các đơn vị trong quân đội như Cục kỹ thuật - Bộ tư lệnh Tăng thiết giáp, Xưởng sửa chữa X32, trường T500 và Viện Hóa học Công nghiệp để nghiên cứu, sản xuất, thử nghiệm, đánh giá và cung ứng dầu thủy lực

Khảo sát đặc điểm hoạt động của hệ thống thủy lực và các thiết bị sử dụng dầu

thủy lực trên xe tăng, thiết giáp để khoanh vùng sản phẩm nghiên cứu

Lựa chọn dầu gốc, phụ gia thích hợp sẵn có trên thị trường để pha chế loại đầu

này đạt yêu cầu sử dụng

Nghiên cứu các đặc tính kỹ thuật và thử nghiệm hiện trường để xác lập công thức sản phẩm

Mô hình hóa các giai đoạn công nghệ để tìm giải pháp kinh tế và kỹ thuật cho quá trình sản xuất sản phẩm Xây dựng quy trình sản xuất

Xây dựng tiêu chuẩn sản phẩm

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU

IL2.1 - Các phương pháp phân tích

Các phương pháp phân tích chuẩn của ASTM, IP, GOST

Các phương pháp phân tích sử dụng trong đề tài để xác định các đặc tính kỹ thuật

của nguyên liệu đầu gốc, phụ gia, dầu MGE-10A, các mẫu nghiên cứu được thực

hiện theo các phương pháp chuẩn của ASTM, IP, GOST (Bảng ILI) và một vài

Trang 35

phương pháp đặc thù để nghiên cứu tính chất dựa trên yêu cầu riêng, Ví dụ độ hòa tan của phụ gia trong dầu, độ bay hơi của phụ gia

12 | Ăn môn tâm đồng D130

13 | Hàm lượng lưu huỳnh, %k D4294

14 | Hàm lượng cặn eaebon D188

15, | Đặc tính chồng gỉ 2917/D885

18 | Hàm lượng nước 2477ID95

1ý 2 Trợ Tát 100 Nhi

18 | Đặc tính chống mài mòn (Đánh giá mái mòn trên máy bôn bị) D4172

Ham lượng oaobon - 6 D3238 19 |” Ge - 0y

b, Phuong php xéc định độ mất mắt do bay hoi

Sự mất mát do bay hơi được tiến hành khảo sát được như sau:

Mẫu được đưa vào một cốc hình trụ bằng thép không gỉ và được đun từ 25% đến

300C với tốc độ 10'C/phút Cân lượng mắt mát thu được tại từng nhiệt độ khảo sát

Trang 36

Mẫu phụ gia được hòa tan trong các mẫu dầu gốc tại mục II.3.1 ở 50 với các nồng độ 1%; 5%; 10%, 20%; 30%, để nguội đến nhiệt độ phòng sau đó làm lạnh đến ŒC với tốc độ 3 phúưđộ Quan sát nếu mẫu đồng nhất trong suốt, không đục,

không phân lớp, không kết tủa thì được coi là tan hoàn toàn ở nồng độ khảo sát 1L2.2 - Các phương pháp thử nghiệm hiện trường

a, Thirnghigm dé MGE-10A và APP MH-T0A trên thiét bị that cdc phan tử thấy lực hệ thống trợ lực lái xe tăng T54/T55

-— Mục đích thử nghiệm:

+ Xác định cường độ tăng nhiệt của dầu;

+ _ Đánh giá tính điều khiển của hệ thống ở các giá trị áp suất dầu thủy lực khác

nhau

+ Kiểm tra sự thay đổi áp suất dầu của hệ thống ở các giá trị nhiệt độ khác nhau (áp suất ban đâu của hệ thống được chỉnh ở giá trị 45 kG/cm2)

+ Lấy mẫu dầu để phân tích, đánh giá chất lượng

- Thiết bị địa điểm thử nghiệm

+ Thiết bị thử nghiệm là hệ thống thuỷ lực trợ lực tay lái (TBT TL-08) của xe tăng T54/55 được đặt trong nhà xưởng, không có hệ thống làm mát tại Xưởng sửa chữa X32,

- Nội dụng thử nghiệm được tiễn hành như sau:

+ Vận hành thiết bị với dầu MGE-10A theo điều kiện và nội dung thử nghiệm

+ Theo dõi va ghi lai các thông số kỹ thuật

Trang 37

điều kiện và nội dung thử nghiệm Theo dối và ghí lại các thông số kỹ thuật

Biên bản thử nghiệm trong phan phy luc 4

b,- Thữnghiệm và đính giá dâu MGE-I0A và APP MH-I0A trên xe + Mục đích và nội dụng thử nghiệm:

+ Kiểm tra khả năng hoạt động của hệ thống thủy lực trợ lực lái trên xe khi sử dụng

dầu MGE- 10A của Nga và dầu APP MH-10A của Công ty APP

+ So sánh một số thông số kỹ thuật của hệ thống khi sử dung dau APP MH-10A véi

khi sử dụng dầu MGE-10A trong cùng điều kiện tương đương

+ _ Phân tích đánh giá chất lượng dầu APP MH-10A trong quá trình thử nghiệm

- Xevà địa điểm thử nghiệm

Xe thử nghiệm là xe tăng T54 số 141 và số 522 đang hoạt động bình thường tại trường T500

-_ Nội dụng thử ng

Kiểm tra tình trạng kỹ thuật xe thử nghiệm, xúc rửa, thay dầu hệ thống trợ lực lái và cho chạy thử nghiệm theo đúng kế hoạch, cụ thể:

+ Thử nghiệm đối chứng hai loại dầu MGE-10A và đầu APP MH-10A theo các nội

dung và cùng điều kiện thử nghiệm của hệ thống trên xe Theo dõi và ghí lại các thông số kỹ thuật

+ Thửnghiệm dầu APP MH-10A do công ty APP sản xuất trên xe tăng T-54 số 522 + Thửnghiệm dầu MGE-10A của Nga trên xe tăng T-54 số 141

Biên ban thử nghiệm trong phan phy luc 5

1.3 NGUYEN LIEU VA HOA CHAT SU DUNG TRONG NGHIEN CUU

IL3.1 Dâu gốc

Dầu gốc được sử dụng để nghiên cứu trong để tài là các loại dầu gốc N50, N70

của Caltex; dau géc SN150, SN500, BS150 của hãng Bodok; dầu gốc N50, N70,

Trang 38

SN150 của hãng TPI

Sở dĩ để tài lựa chọn các loại dầu gốc này để nghiên cứu là vì:

- Dầu gốc N50, N70 của Caltex có chất lượng tốt, đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật dùng làm nguyên liệu để pha chế sản phẩm

- Dầu gốc SN150, SN500, BS150 của Bodok được lựa chọn để khảo sát độ ổn định

chống oxy hóa của phụ gia chống oxy hóa; đặc tính chống ăn mòn của phụ gia

khử hoạt tính kim loại; đặc tính chống đông đặc của phụ gia hạ điểm đông đặc vì mức độ ăn mòn tấm đồng, nhiệt độ đông đặc của đầu gốc này cao

- Dầu gốc SN150 của hãng TPI được lựa chọn để khảo sát hiệu quả của phụ gia chống tạo bọt vì dầu gốc này có độ tạo bọt cao

Trang 39

Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu Khoa học cấp Bộ - Công ty APP "Mânàöũaš2823a0iiA80888ã50đ2a0ã2:2ữag88i038B220882ã28i:2a80i2ã208a8ã0ö2u220.20ã02898088ãg828ã2n8ö8528088701 Bảng IL.2 — Đặc tính kỹ thuật của cúc loại dầu gốc được chọn đễ khảo sát (tiếp) Phương Hãng Bodok Hang TPI Tên chỉ tiêu pháp ASTM SN150 SN500 BS 150 SN180 Độ nhút động họo ở 40?0, St D445 30,82 98,21 485,7 29,70 DO nhdt ding hoe é 100°C, est | D445 5,15 10,85 30,72 5,12 Chỉ số a8 nhớt D2270 95 94 92 100 ĐỘ mâu D 1500 2.0 3.0 8.0 1,5 Nhiệt độ chúp cháy cố hở, °C D9 212 217 290 219 Nhiệt độ đồng đặc D97 „8 i -5 -12 Độ tạo bọt ở 93,5°O, ml/ml D892 50/0 70/0 40/0 150/0 Hàm lượng cặn caobon, %kl D 188 0,17 0,25 0,72 0,12 Ăn môn tầm đồng D130 1b 3b 1b 1a Trị số axít tổng, mg<OH/@ D974 0,05 0,05 0,05 0,05 Hàm lượng lưu huỳnh, 34kI D4294 0,27 0,35 0,81 0,12 Hàm lượng nước, 3V D95 0,00 0,00 0,05 0,0 Thanh phan hydrocacbon, % - Cp D3288 84,1 825 83,5 88,5 > Cy 31 29,4 28,7 29,8 - Cy 48 81 7,8 37 11.3.2 Phu gia

Các phụ gia được sử dụng để nghiên cứu, khảo sát trong đề tài là phụ gia của các hãng Lubrizol, Elco, Hitec (My); Ciba (Thuy S¥); Vanderbilt (Canada) Các phụ gia này đều được sử dụng rộng rãi và không gây ung thư

a, _ Phụ gia chống oxy hóa

- _ Phụ gia Irganox L57 của hãng Ciba và phụ gia Vanlube NA của hãng VanderbilL Cả 2 phụ gia này dựa trên co sé alkyl diphenylamin (DPA)

Trang 40

Bằng IL.3 Đặc tính kỹ thuật của phụ gia chống oxy hóa Chỉ tiêu Irganox L57 | Vanlube NA | Irganox L135 | Vanlube BHC Tỷ trọng 6 20°C 0,9735 0,9567 0,9810 0,9815 Độ nhớt ở 4020, oSL 218 192 125, 119 Hàm lượng Ni tữ., (36kl} 4,47 4,85, ữ z Nhiệt độ chúp chay, °C 195 205, 187 181 Độ tan trong dau gốc % kl Lớn hơn 303% | Lớn hơn 30% | Lớn hơn 30% Lớn hơn 30% b, - Phụ gia chống mài mồn

- Phụ gia LZ 1375 của hãng Lubrizol, phụ gia Elco 105 của hãng Elco, phụ gia Hitec 680 của hãng Afton Cả 3 phụ gia này đều dựa trên cơ sé Kém dialkyldithiophotphat Bằng I1.4 Đặc tính kỹ thuật của phụ gia chống môi môn Tên chỉ tiêu Lubrizol 1375 Elco 105 Hitec 680 Độ nhút ở 100°C, eSt 10,7 15,1 12,8 Hầm lượng chất, % - Phốt pho 87 s5 7,8 - Lưu huỳnh 12,3 19,5 15,8 - Kẽm 7.8 10,5 8,0 Nhiệt độ chớp cháy cdc hd, °C 172 180 176 Khối lượng riêng ở 20°C, g/ml 1,086 1,125 1,102

- Phụ gia LZ 7773, LZ 7775, LZ 889D của hãng Lubrizol và phụ gia Hitec 623, Hitec 5708 của hãng Afton trên cơ sở polymethacrylat

Bảng1L.5 Dike tính kỹ thuật của phụ gia hạ điểm đông đặc, tăng chỉ số độ nhót và phụ gia chồng tạo bọt Tên chỉ tiêu „ hấp | Lzzrr3 | LZ77r8 | LZ8890 tên ne Tỷ trọng ở 2010, D1298 08171 | 09152 | 0/8975 | 08024 | 049075 Độ nhớt ở 100, sSt D445 12374 | 6455 | 488 | 8372 | 1428 Nhiệt độ đông đặc, °C D97 RE a7 -18 -18 -14

Nhiệt độ chớp cháy, °C Dee 185 145 127 152 187 SST Connon | cannon | tøn hơn | LổnBơn | tổn hơn

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	9,54 MB