Nghiên cứu công nghệ sản xuất chất lỏng thuỷ lực chống cháy phục vụ cho các thiết bị công nghiệp

Bộ Công thơng Tổng Công ty HOá chất Việt nam Công ty CP Phát triển phụ gia sản phẩm dÇu má B ÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẤT LỎNG THUỶ LỰC CHỐNG CHÁY PHỤC VỤ CHO CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP Hà Nội, ngày 31tháng 12 năm 2008 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI (Họ tên, chữ ký) THỦ TRƯỞNG CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI (Họ tên, chữ ký, đóng dấu) 7153 06/3/2009 Hà nội tháng 12 năm 2008 Bộ công thơng Tổng Công ty HOá chất Việt nam Công ty CP Phát triển phụ gia sản phẩm dầu má B ÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẤT LỎNG THUỶ LỰC CHỐNG CHÁY PHỤC VỤ CHO CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP Chủ nhiệm đề tài : ThS PHAN TRỌNG HIẾU Cơ quan chủ quản: CÔNG TY CP PHÁT TRIỂN PHỤ GIA VÀ SẢN PHẨM DẦU MỎ (APP) Hµ néi – 2008 MỤC LỤC MỞ ĐẦU I TỔNG QUAN I Một số khái niệm I.1.1 Chất lỏng thuỷ lực I.1.2 Phân loại I.1.3 Tính chất I.1.4 Lựa chọn I Chất lỏng thuỷ lực chống cháy .7 I.2.1 Thành phần I.2.2 Ăn mòn kim loại chất lỏng thuỷ lực HFC II THỰC NGHIỆM 10 2.1 Thành phần chất lỏng thuỷ lực HFC 10 2.1 Các phương pháp phân tích hố lý .10 2 Tính chất chống ăn mòn chất lỏng HFC 12 2.2.1 Mẫu chất lỏng thuỷ lực dung dịch đo .12 2.2.2 Mẫu kim loại 13 2.3 Phương pháp thiết bị .15 2.3.1 Phân tích thành phần kim loại 15 2.3.2 Phương pháp thiết bị điện hoá 15 3 Phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét thiết bị .16 2.3.4 Các bước tiến hành 17 III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18 A NGHIÊN CỨU CHẤT LỎNG THUỶ LỰC HFC .18 3.1 Thành phần chất lỏng thuỷ lực chống cháy .18 3.2 Tính chất hoá lý chất lỏng thuỷ lực chống cháy 23 3.2.1 Áp suất 25 3.2.2 Độ nhớt 26 3.2.3 Độ ổn định độ nhớt 28 3.2.4 Ức chế ăn mòn pha 30 3.2.5 Khả tương thích vật liệu 33 3.2.6 Các phép thử tính 35 3.2.7 Ăn mòn kim loại 35 B CÔNG THỨC ĐIỀU CHẾ CHẤT LỎNG THUỶ LỰC HFC 57 C XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẤT LỎNG HFC 58 IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Ngày nay, tính an tồn cháy nổ cho q trình sản xuất đặt lên hàng đầu Chính vậy, u cầu kỹ thuật chất lỏng bôi trơn truyền động chất lỏng thuỷ lực hệ thống thuỷ lực làm việc môi trường dễ bắt cháy phải tuân thủ nghiêm ngặt thay chất lỏng thuỷ lực gốc khống truyền thống chất lỏng thuỷ lực chống cháy sử dụng Trên giới, chất lỏng thuỷ lực chống cháy sử dụng phổ biến Tuỳ thuộc vào phạm vi ứng dụng yêu cầu kỹ thuật, chất lỏng thuỷ lực chống cháy đặc thù sử dụng Về chất lỏng thuỷ lực chống cháy sử dụng chủ yếu số dạng: HFA, HFB, HFC, HFD Ở nước ta, năm gần chất lỏng thuỷ lực chống cháy ứng dụng hạn chế chủng loại Loại chất lỏng thuỷ lực chống cháy áp dụng với số lượng lớn HFAE hay gọi nhũ tương dầu nước sử dụng cho cột chống lò khai thác mỏ HFC loại chất lỏng thủy lực chống cháy gốc nướcglycol dùng chủ yếu cho ứng dụng công nghiệp đúc áp lực, gia công ép đùn, rèn, hàn tự động, cán thép hệ thống lị nung… Về tính năng, HFC thỏa mãn tất yêu cầu kỹ thuật dầu khoáng thủy lực Tuy nhiên, thành phần có nước dung để độ an tồn cháy nổ, chất lỏng HFC có nguy gây ăn mòn vật liệu kim loại hệ thống thủy lực cao Vì vậy, ngồi tính dầu khoáng thủy lực, chất lỏng HFC cần phải có tính chống ăn mịn kim loại tốt để đảm bảo hệ thống hoạt động trơn tru không bị nhiễm tạp chất rỉ sản phẩm ăn mịn sinh q trình vận hành Mục tiêu đề tài là: • Nghiên cứu chất lỏng thuỷ lực chống cháy HFC đạt tiêu chuẩn • Nghiên cứu phụ gia chống ăn mòn kim loại cho chất lỏng HFC • Xây dựng quy trình sản xuất chất lỏng thủy lực chống cháy HFC I TỔNG QUAN I.1 Một số khái niệm I.1.1 Chất lỏng thủy lực[1,3,5,7] Dầu thuỷ lực hay gọi chất lỏng thủy lực sử dụng hệ thống thuỷ lực Tác dụng hệ thống truyền làm điều hồ lượng lực thơng qua việc sử dụng dầu nằm hệ thống kín Dầu hoạt động điều kiện động có áp.Các thiết bị truyền động thuỷ lực sử dụng cho nhiều mục đích khác cần khuyếch đại lực cấu điều khiển phải đảm bảo hoạt động xác tin cậy Các cải tiến liên quan với q trình tự động hố mở rộng đáng kể phạm vi sử dụng thiết bị thủy lực Thiết bị thủy lực điển hình hệ thống tuần hồn gồm: 1- Bể chứa dầu thủy lực; 2- Bơm để chuyển đổi thành dòng chảy chất lỏng; xét mặt bơi trơn, bơm phận có nguy bị hư hỏng nhiều hệ thống thủy lực Thường sử dụng bơm cánh gạt, bơm bánh bơm pittong; 3- Hệ thống đường ống để dẫn dầu từ phận sang phận khác; 4- Các cấu kiểm sốt dịng chảy chất lỏng Chúng gồm van điều áp suất, van điều hướng van tiết lưu; 5- Một dẫn động để chuyển đổi dòng chẩy chất lỏng thành để sử dụng vào mục đích mong muốn Sơ đồ đơn giản hệ thống thủy lực thể hình 1.1 Đầu Chất lỏng thủy lực quay lại q trình Mơ tơ Đầu vào Thùng đựng Bơm Chuyển hóa thủy Cơ chuyển hóa thành thủy Hình 1.1 Sơ đồ đơn giản hệ thống thủy lực Trong bơm chuyển đổi thành thủy dẫn động thủy lực chuyển đổi thuỷ thành Thành phần cuối hệ thống thuỷ lực dầu thuỷ lực – môi trường truyền lượng Mặc dù dầu dùng cho hệ thống thuỷ lực có chức làm giảm ma sát chống mài mòn cho chi tiết ma sát, đặc biệt cho chi tiết bơm, thực tế chúng thường gọi chất lỏng thuỷ lực dầu thuỷ lực Các chất lỏng nhóm dầu công nghiệp quan trọng sử dụng rộng rãi công nghiệp, đặc biệt máy công cụ, cấu tải v.v Chất lỏng thuỷ lực sử dụng phương tiện vận tải đường đường thuỷ, máy bay hệ thống phanh I.1.2 Phân loại[1,4,8] Do có khác lớn hệ thống thuỷ lực , điều kiện môi trường hoạt động khác nhau, nhiệt độ khắc nghiệt, nên nhóm chất lỏng thuỷ lực bao gồm số lớn sản phẩm mà tính chất chúng khác cách đáng kể Tình trạng giống trường hợp dầu bánh dầu động cơ, đòi hỏi phải phân loại chất lỏng thuỷ lực Phân loại ISO 67434 (bảng 1.1 ) phân chia chất lỏng thuỷ lực theo loại.theo cách phân loại thành phần hoá học dầu thể cách rõ ràng từ dầu khoáng chưng cất trực tiếp đến sản phẩm có phụ gia (gồm tất phụ gia quan trọng nhất), từ chất tạo nhũ tương đến dầu tổng hợp Phân loại ý đến số tính chất quan trọng sản phẩm Bảng 1.1 Phân loại chất lỏng thủy lực theo tiêu chuẩn ISO 6743/4 Ký hiệu chất lỏng Đặc tính chất lỏng HH Dầu khống tinh chế khơng chứa chất ức chế HL Dầu khống tinh chế khơng chứa chất ức chế gỉ chống oxy hoá HM Kiểu HL có tính chất chống mài mịn cải thiện HR Kiểu HL có số độ nhớt cải thiện HV Kiểu HMcó số độ nhớt cải thiện HG Kiểu HM có tính chất chống mài mịn, đảm bảo chuyển động khơng trượt- nhảy HS HFAE Chất lỏng tổng hợp khơng có tính chất chống cháy đặc biệt Nhũ tương chống cháy dầu nước có chứa tối đa 20% trọng lượng chất cháy HFAS Dung dịch chống cháy hoá chất pha nước chứa tối thiểu 80% nước HFB Nhũ tương chống cháy nước dầu chứa tối thiểu 35% khối lượng nước Dung dịch chống cháy polyme nước chứa tối thiểu 35% khối lượng nước HFC Chất lỏng tổng hợp chống cháy sở este axit photphoric HFDR Chất lỏng tổng hợp chống cháy sở clohydrocacbon HFDS Chất lỏng tổng hợp chống cháy sở hỗn hợp HFDR HFDS HFDT Do tính đa dạng việc sử dụng hệ thống thuỷ lực số chức mà chất lỏng thuỷ lực phải đảm nhiệm, thị trường có nhiều sản phẩm khác Thông thường chất lỏng thuỷ lực chia thành bốn loại chính: 1- Các sản phẩm gốc dầu khoáng 2- Các dầu tổng hợp 3- Các sản phẩm tạo nhũ tương 4- Các chất lỏng gốc nước I.1.3 Tính chất[1,2,3,4,5] Bảng 1.2 liệt kê phương pháp thử nghiệm sử dụng phổ biến để đánh giá đặc điểm chất lỏng thuỷ lực Bên cạnh tính chất điển hình chất bôi trơn lỏng độ nhớt, số độ nhớt, tính chất tribo chống ăn mịn tính chống oxy hố, tính chất đặc trưng chất lỏng thuỷ lực là: • Khả chịu nén - để truyền lực có kết chất lỏng thuỷ lực phải thật khơng bị nén; • Tương thích với vật liệu làm kín; • Khả tách khí chống tạo bọt – đặc điểm có liên quan tới khả chống ảnh hưởng mịn xói tránh làm tăng độ nén chất lỏng; Bảng 1.2 Các phương pháp thử nghiệm ASTM chủ yếu chất lỏng thủy lực Tính chất Phương pháp thử nghiệm Trị số axit ASTM D-974 Đặc tính tạo nhũ ASTM D-1401 Nhiệt độ chớp cháy ASTM D-92 Đặc tính tạo bọt ASTM D- 892 Độ bền thuỷ phân ASTM D- 2619 Khả bôi trơn - Đánh giá mài mòn bơm thuỷ lực ASTM D – 2882 - Đánh giá mài mòn máy bốn bi ASTM D – 2266 Chống oxy hoá ASTM D- 943 Nhiệt độ đơng đặc ASTM D- 97 Tính chất chống gỉ- chống ăn mòn ASTM D-665 Tỷ trọng ASTM D-1298 Độ nhớt ASTM D-445 Chỉ số độ nhớt ASTM D-2270 Hàm lượng nước ASTM D-1744 • Khả qua lọc – tính chất liên quan tới địi hỏi quan trọng chất lỏng thuỷ lực, độ chúng; chất lỏng thuỷ lực chất lượng cao phải tuyệt đối loại chất bẩn, đặc biệt chúng có chứa sản phẩm q trình mài mịn; • Độ ổn định trượt trường hợp chất lỏng không Newton I.1.4 Lựa chọn[1,6,9] Việc lựa chọn dầu thuỷ lực số tính chất địi hỏi cách đặc biệt điều kiện hoạt động hệ thống thuỷ lực.Tuy nhiên người ta phải sử dụng chất lỏng thuỷ lực khơng có độc tính có khả chống biến chất sinh học tốt cho hệ thống thuỷ lực bị rị chẩy để tránh gây nhiễm mơi trường Chất lỏng chọn cần hội tụ đủ đặc tính thích hợp tiêu chuẩn kĩ thuật quy định Ngoài ra, chất lỏng phải đáp ứng tất yêu cầu nhà sản xuất thiết bị Hình 3.2.10 mẫu M12 M1.2a M1.2b Hình 3.2.10 Bề mặt thép CT3 sau phân cực dung dịch thử nghiệm Trên bề mặt thép khơng có tượng ăn mòn Mức độ tác động lên bề mặt thép nhúng mẫu M1.0 lớn Bề mặt thép nhúng mẫu M1.2 không bị tác động, nhiên có dạng chất hữu kết tủa oxy hố hố điện hố Điều giải thích tăng cao dịng phân cực anơt mẫu M1.2, khơng xảy ăn mịn bề mặt • Tổng hợp kết - mẫu thép Bảng 3.2.1 Tổng hợp kết quả,xếp theo thứ tự từ tốt trở xuống Phương pháp Chất lỏng thủy lực chống cháy HFC Đo điện mạch hở Eo M1.2 > M1.1>M1.0 Đo dòng ăn mòn icor M1.2 >M1.1>M1.0 Đo tổng trở, Rct, M12 ~ M1.1> M1.0 Hình thái bề mặt (SEM) M1.2>M1.1~M1.0 Đo phân cực anôt Rct cao 15 ngày M1.2>M1.1>M1.0 Tổng hợp Ghi M1.2 tốt nhất, so với hai mẫu M1.1 M1.0 Nhận xét Bằng phương pháp điện hố phân tích bề mặt, độ bền chống ăn mòn thép mẫu chất lỏng thủy lực chống cháy M1.0, M1.1, M1.2 nghiên cứu đánh giá theo thời gian thử nghiệm đến Kết cho thấy 49 o Trong ba mẫu chất lỏng thủy lực chống cháy, thép không bị ăn mòn gây tác hại nguy hiểm, dòng ăn mòn lớn nhỏ 10-6A/cm2 o Tuy nhiên, so sánh mẫu với nhau, tác động mẫu M1.2 lên thép thấp nhất, thép có độ bền cao chất lỏng thủy lực chống cháy từ mẫu M1.2 Mẫu M1.1 có tác động yếu khơng đáng kể đến mẫu thép chất lỏng thủy lực chống cháy Mẫu M1.0 cho kết với số tác động lên thép cao nhất, nhiên chưa đến mức gây nguy hiểm cho thiết bị sử dụng loại chất lỏng thủy lực chống cháy o Ngun nhân tạo cho mẫu M1.2 có chất lượng tốt có chất phụ gia ổn định bảo vệ chống ăn mòn 3.2.7.3 Ăn mòn đồng * Đo Eo theo thời gian (30 phút đầu tiên) Biến thiên EO theo thời gian 30 phút đầu nhúng dung dịch đo ghi tự động lưu máy tính Kết đo điện mạch hở giới thiệu hình 3.3.1 0.12 Eo (V/SCE) Eo (mV/SCE) 80 60 M1.0 40 20 M1.1 -20 M1.2 -40 10 20 M1.0 0.04 M1.1 0.00 -0.04 30 M1.2 0.08 10 12 t (ngµy) t (phót) Hình 3.3.1 Điện mạch hở mẫu Hình 3.3.2 Biến thiên điện ăn mòn đồng theo thời gian thử nghiệm 30 phút đồng theo thời gian thử nghiệm Kết cho thấy, mẫu dung dịch cho giá trị điện cao, thấp dung dịch mẫu M11 lớn -40mV/SCE Do kết luận mặt nhiệt động học khả xảy ăn mòn đồng dung dịch nhỏ * Đo icor theo thời gian phương pháp điện trở phân cực 50 Hình 3.3.3 giới thiệu đường phân cực điển hình đồng chất lỏng thủy lực chống cháy Các đường phân cực cho thấy điện E0 đồng nhỏ, ba mẫu chất lỏng thủy lực Đồng thời đường phân cực thấp với dòng điện phân cực nhỏ, dự báo dòng ăn mòn thấp Cu, d1 1E-7 i (A/cm ) Hình 3.3.3 1E-8 Đường cong phân cực đồng 1E-9 dung dịch mẫu sau ngày thử -40 M1.1 -20 nghiệm M1.2 M1.0 20 40 60 80 E (mV/SCE) icorr (10 A/cm ) Từ đường cong phân cực tuyến tính, theo nguyên lý Tafel sử dụng phần mềm GPES máy AUTOLAB, dòng ăn mòn xác định Biến thiên dòng ăn mòn theo thời gian thử nghiệm giới thiệu hình 3.3.4 Hình 3.3.4 M11 M12 M1.0 M1.0 -6 0.04 Biến thiên icorr đồng theo thời gian thử nghiệm 0.00 M1.2 M1.1 t (ngµy) 10 §ång Như dự đốn, dịng ăn mịn đồng nhỏ khoảng 10-8A/cm2, coi khơng đáng kể Với giá trị dịng ăn mịn hoàn toàn yên tâm sử dụng hợp kim đồng loại chất lỏng thủy lực chống cháy lâu dài Hơn nữa, khác với gang thép, dòng ăn mịn đồng có xu hướng giảm theo thời gian thử nghiệm Biến thiên giá trị RP tuân theo kết quản (hình 3.3.5) Giá trị RP lớn, đến hàng trăm kΩ.cm2, thấp mẫu M1.0 khoảng 100kΩ.cm2, với giá trị lần khẳng định dòng ăn mòn nhỏ 51 MÉu Cu M1.1 -2 Rp(Ω.cm ) 500k Hình 3.3.5 400k 300k M1.2 200k 100k 0 Biến thiên Rp đồng M1.0 t (ngµy) 10 theo thời gian thử nghiệm Nhìn chung, dịng ăn mịn hợp kim đồng nhỏ, ngâm thử nghiệm đến 10 ngày Bên cạnh giá trị RP đo lớn, hàng trăm kΩ.cm2, giá trị nhỏ đo mẫu M1.0 xấp xỉ 100kΩ.cm2 Chính coi đồng bị ăn mịn khơng đáng kể dung dịch nghiên cứu * Tổng trở điện hoá theo thời gian Phổ tổng trở điển hình đồng dung dịch thử nghiệm giới thiệu hình 3.3.6 Đường tổng trở đơn giản, có bán cung, nhiên tổng trở lớn, điện thở thực đo vùng tần số thấp lến đến hàng trăm kΩ.cm2 Số liệu tổng trở sơ cho thấy tổng trở mẫu M1.0 thấp nhất, tổng trở lớn đo mẫu M1.1 M1.2 200k -2 -Zi (Ω.cm ) Hình 3.3.6 M1.1 150k M1.2 100k Phổ tổng trở đồng thử nghiệm 10 ngày 50k M1.0 100k 200k 300k 400k -2 Zr (Ω.cm ) Sử dụng chương trình phân tích tổng trở FRA máy AUTOLAB, từ số liệu tổng trở đo được, xác định điện trở chuyển điện tích Rct Biến thiên điện trở chuyển điện tích theo thời gian loại mẫu thử nghiệm giới thiệu hình 3.3.7 3.3.8 52 600k 450k -2 Rct(Ω.cm ) -2 Rct(Ω cm ) M1.1 400k 300k M1.2 200k 10 150k M1.0 0 M1.1 10 M1.2 M1.0 MÉu t (ngµy) Hình 3.3.7 Biến thiên điện trở chuyển Hình 3.3.8 Biến thiên điện trở chuyển điện tích Rct đồng theo thời gian thử điện tích Rct đồng theo dung dịch thử nghiệm dung dịch mẫu nghiệm Tương tự phép đo dòng ăn mòn, phương pháp đo tổng trở cho thấy mẫu có Rct lớn, đến hàng trăm kΩ.cm2, chứng tỏ q trình chuyển điện tích xảy khó khăn chậm Ảnh bề mặt mẫu Cu sau 15 ngày ngâm Sau thử nghiệm 15 ngày, mẫu kiểm tra chụp ảnh bề mặt (hình 3.3.9) M1.0 M1.2 M1.1 Hình 3.3.9 Hình thái bề mặt điện cực đồng sau 15 ngày thử nghiệm dung dịch nghiên cứu Sau 15 ngày ngâm mẫu, bề mặt đồng sáng, khơng bị ăn mịn Duy có mẫu dung dịch M1.1 có vết khác màu bề mặt điện cực, kết tủa hấp phụ chất hữu * Đo phân cực anôt 53 Các mẫu mài bóng, đo phân cực vịng, tốc độ quét 10mV/s, khoảng phân cực từ Eo đến 1V Kết đo đường cong phân cực giới thiệu hình 3.3.10 Mặc dù phân cực lớn đến 1V/SCE, dòng điện phân cực đo nhỏ Đường cong phân cực khơng có vân phản ứng hố học, chứng tỏ hệ khơng có chất hoạt hố bề mặt đồng Điều quan trọng vị đồng thường hay xúc tác số phản ứng hữư Hình 3.3.10 150µ M1.0 I(A) 100µ Đường cong phân cực anơt 50µ M1.1 điện cực đồng M1.2 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 E (V/SCE) dung dịch nghiên cứu Cuc2 Dung dịch mẫu M10 có dịng cao Các dung dịch mẫu M11, M12, cho dòng phân cực thấp Ảnh SEM bề mặt mẫu sau phân cực phá huỷ mẫu Sau phân cực anôt dung dịch thử nghiệm, bề mặt điện cực chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) Kết chụp hình thái bề mặt mẫu giới thiệu hình 3.3.11 Trên bề mặt mẫu có tượng ăn mịn cục bộ, điển hình mẫu M1.0 Tuy nhiên mức độ ăn mịn – số điểm ăn mịn – thấp, có từ – điểm ăn mịn khơng phát triển thành điểm lớn Với dung dịch thử nghiệm M1.1, M1.2, khơng bị ăn mịn 54 M1.0D1 M1.0D2 M1.0D3 M1.1D M1.1D M1.1D M1.2D M1.2D M1.2D Hình 3.3.11 Hình thái bề mặt đồng sau phân cực anơt • Tổng hợp kết - mẫu đồng Bảng 3.1.1 Tổng hợp kết quả,xếp theo thứ tự từ tốt trở xuống Phương pháp Chất lỏng thủy lực HFC Ghi Đo điện mạch hở Eo M1.2 > M1.1~M1.0 -50 đến 50mV Đo dòng ăn mòn icor M1.2 >M1.1>M1.0 Rất nhỏ, 10-8A/cm2 Đo tổng trở, Rct, Cdl M12 > M1.0~M1.1 Rct cao, 100k 55 Hình thái bề mặt (SEM M1.2>M1.1~M1.0 Đo phân cực anôt M1.2>M1.1>M1.0 Tổng hợp M1.2 tốt nhất, M1.0 15 ngày Cả ba loại mẫu khơng gây ăn mịn • Nhận xét Trong mẫu chất lỏng thủy lực chống cháy M1.0, M1.1 M1.2, mẫu đồng khơng bị ăn mịn, ngâm mẫu 15 ngày Tuy nhiên phân biệt hai nhóm mẫu với tính chất khác 1- Nhóm mẫu có tính chất trơ-khơng xâm thực M1.2, 2- Nhóm mẫu có tính chất hoạt hố cao M1.1 ∼ M1.0 Nhận xét chung: Từ kết nghiên cứu tính chất ăn mịn kim loại điển hình thường gặp hệ thống thủy lực chất lỏng thủy lực chống cháy HFC, kết luận thành phần phụ gia chống ăn mòn với hàm lượng từ 5-7 % cho hiệu bảo vệ kim loại cao (mẫu M1.1 M1.2) Nếu không sử dụng phụ gia chống ăn mịn (mẫu M1.0) nguy phá hủy hệ thống thủy lực cao Nồng độ phụ gia cao, tính bảo vệ tốt Tuy nhiên, nồng độ phụ gia cao gây ảnh hưởng tới giá thành sản phẩm, đồng thời khơng có lợi cho khả chống mài mịn chất lỏng HFC 56 B CƠNG THỨC ĐIỀU CHẾ CHẤT LỎNG THỦY LỰC HFC Với kết thu nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố lên tính chất chất lỏng thủy lực chống cháy HFC, công thức tối ưu để sản xuất chất lỏng thủy lực chống cháy HFC có chất lượng thỏa mãn tiêu chuẩn tính sau : TT Thành phần Tỷ lệ (% kh.l) Chất làm đặc 15 Glycol: DEG 42,9 Phụ gia chống mài mòn, chống ăn mòn Phụ gia chống tạo bọt 0,1 Nước cất 35 Chất lỏng thủy lực chống cháy HFC thu có tiêu phân tích hóa lý sau : Chất lỏng thủy lực chống cháy APP HFC 46 Chỉ tiêu kỹ thuật Tên tiêu APP HFC 46 PP kiểm tra Trong suốt Mắt thường 8,8 – 10,5 ASTM D 1287 1,084-1,089 ASTM D 1298 46 ISO Độ nhớt động học 40 C, cSt 44 ASTM D 445 Trị số kiềm dư, ml HCl 0,1N Min.200 ASTM D 2896 -50 ASTM D 97 Ngoại quan pH (dung dịch nước 10%) Khối lượng riêng 15 C, kg/l Cấp độ nhớt Nhiệt độ đông đặc, 0C 57 C XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẤT LỎNG HFC Chất lỏng thủy lực chống cháy HFC loại dầu thủy lực gốc nước nên, quy trình sản xuất chất lỏng HFC địi hỏi nghiêm ngặt Quy trình pha chế chất lỏng thủy lực chống cháy biểu diễn theo sơ đồ sau: Phụ gia DEG+nước SP T-1 - Thùng pha chế HFC V-1, V-2, V-3 - Van điều chỉnh F-1 - Lọc tạp chất học P-1 - Bơm tuần hoàn V-4 - Van sản phẩm SP - Phuy đựng sản phẩm Sơ đồ quy trình cơng nghệ pha chế chất lỏng thủy lực HFC 58 I Chuẩn bị I.1 Nội quy an toàn lao động, an toàn cháy nổ - Công nhân vận hành phải nắm vững tuân thủ nội quy quy định an toàn lao động an toàn cháy nổ - Kiểm tra kỹ tình trạng trang thiết bị pha chế trước sử dụng - Khi tiến hành thao tác, công nhân vận hành phải trang bị đầy đủ trang bị bảo hộ lao động dành cho pha chế HFC I.2 Nguyên, vật liệu - DEG dùng để pha chế HFC có tiêu kỹ thuật tiêu chuẩn quy định - Phụ gia dùng để pha chế HFC có tiêu kỹ thuật tiêu chuẩn quy định I.3 Trang thiết bị pha chế - Thùng pha chế với dung tích làm việc 1000 lit - Bơm ly tâm - Hệ thống đường ống, van đóng mở, vịi hút, xả…dùng để pha chế HFC II.Quy trình pha chế Định lượng DEG, nước cất phụ gia - Định lượng xác DEG phụ gia nước cất theo tỷ lệ đơn pha chế Nạp DEG nước cất vào thiết bị pha chế - Nạp DEG nước cất vào thiết bị pha chế, khuấy trộn kỹ bơm tuần hoàn hỗn hợp thu dung dịch đồng suốt - Tuần hoàn hỗn hợp HFC khoảng thời gian 30 phút Nạp phụ gia tính vào thùng pha chế - Khuấy trộn bơm tuần hoàn thật kỹ hỗn hợp cuối vòng - Kiểm tra dung dịch thu thấy suốt đồng Lấy mẫu phân tích kiểm tra - Phân tích hàm lượng phụ gia hỗn hợp HFC (thông qua tỷ trọng, độ nhớt 59 động học 40oC số kiềm dư) Ra sản phẩm, đóng phuy - Sản phẩm đóng phuy 200 lit Nhập kho III Phân tích kiểm tra chất lượng sản phẩm III.1 Cách thức lấy mẫu - Mẫu lấy đường ống tuần hoàn hỗn hợp HFC - Thời điểm lấy mẫu: 10 phút sau trộn toàn hỗn hợp HFC - Lượng mẫu: lit III.2 Phương pháp kiểm tra - Xác định độ nhớt 40o C - Xác định số kiềm dư IV Đóng phuy, bảo quản - Sản phẩm đóng phuy 200 lit - Sản phẩm bảo quản nơi thoáng mát 60 IV Kết luận kiến nghị - ti hoàn thành mục tiêu đề ra: o Nghiên cứu chất lỏng thuỷ lực chống cháy HFC đạt tiêu chuẩn o Nghiên cứu phụ gia chống ăn mòn kim loại cho chất lỏng HFC o Xây dưng quy trình sản xuất chất lỏng thủy lực chống cháy HFC - Sản phẩm chất lỏng thuỷ lực chống cháy APP HFC-46 có tiêu kỹ thuật đạt tiêu chuẩn quy định - Vì tính đặc thù chất lỏng thuỷ lực chống cháy đòi hỏi thời gian thử nghiệm theo dõi hàng năm (chu kỳ thay dầu từ 1-2 năm), nên cần có thời gian chi phí để thu kết xác thực 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo sư C.KAJDAS, “Dầu mỡ bôi trơn”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật E C Brink, Jr., “Fire Resistant Hydraulic Fluids,” Lubrication, 1972, 58, tr 7796 W H Millett, “Fire Resistant Hydraulic Fluids,” Atr.l Hydr., 1957, June, tr 124128 J E Brophy, V G Fitzsimmons, J G O’Rear, T R Price, and W A Zisman, “Aqueous Nonflammable Hydraulic Fluids,” Ind Eng Chem., 1951, 43(4), tr 884-896 J G O’Rear, R Militz, D R Spessard, and W A Zisman, “The Development of the Hydrolube Non-Flammable Hydraulic Fluids,” Naval Research Laboratory Report NO P-3020, April 1947 C M Murphy and W A Zisman, “Non-Flammable Hydraulic Fluids,” Lubr Eng., 1949, October, tr 231 -235 W A Zisman, J K Wolfe, H R Baker, and D R Spessard, U.S Patent 2,602,780 (1952) F H Roberts and H R Fife, U.S Patent 2,425,755 (1947) Anon., “Navy Announces Hydrolube Development,” Atr.l Hydraul., 1948, September, p 15 10 G E Totten and G M Webster, “High Performance Thickened Water-Glycol Hydraulic Fluids,” in Proc of the 46th National Conference on Fluid Power; March 23-24, 1994, 1994, National Fluid Power Association; Milwaukee, WI, tr 185- 194 11 W E F Lewis, “Water-Based Energy Transmitting Fluid Compositions,” U.S Patent 4,434,066 ( 1984) 12 W E F Lewis, “Energy Transmitting Fluid,” U.S Patent 4,855,070 (1989) 13 International Standard IS0 6743/4, “Lubricants, Industrial Oils and Related Products (Class L)-Classification Part 4: Family H (Hydraulic Systems), First Edition- 1982-11-15 62 14 J Reichel, “Fluid Power Engineering With Fire Resistant Hydraulic Fluids – Experiences with Water-Containing Hydraulic Fluids,” Lubr Eng., 1994, 50(12), tr 947-952 15 C R Schmitt, “Fire Resistant Hydraulic Fluids for Near-Surface Systems Safeguard Life and Property at No Loss in Efficiency,” Ind Heating, 1957, 24(9), tr 1756-1770 16 J Mathe, “Fire-Resistant Hydraulic Fluids for the Plastics Industry,” SPE J., 1967, July, tr 17-20 17 C Staley, “Fire-Resistant Hydraulic Fluids-Comparisons and Atr.lications,” Petroleum Times, 1967, 71(1834), tr 1709-1714 18 R E Rush, “Fire-Resistant Fluids in Basic Steelmaking-Which One?” 1980, 57( 12), tr 54-55 19 Y Iwamiya, “Water-Glycol Hydraulic Fluids,” Junkatsu, 1987, 32(8), tr 534-539 20 C G Bonnell, “Fire-Resistant Fluids for Diecasting Hydraulic Systems,” Foundry, 1967, 95(5), tr 224-229 21 H L Stewart, “Fire-Resistant Hydraulic Fluids,” Plant Eng., 1979, 33(4), tr 157160 22 R Edgington, “The Use of Fire-Resistant Hydraulic Fluids in Axial Piston Pumps,” Eng Digest, 1965, 26( l), tr 91 -92 63 ... kết phân tích tính chất vật lý chất lỏng thuỷ lực chống cháy nghiên cứu so sánh với chất lỏng thuỷ lực khác, nhận thấy Nghiên cứu tính chất đặc trưng chất lỏng thuỷ lực chống cháy HFC 3.2.1 Áp... phần chất lỏng thuỷ lực chống cháy Các thành phần chất lỏng thuỷ lực chống cháy bao gồm: − Glycol; − Nước; − Chất làm đặc Xác định hợp chất Glycol sử dụng chất lỏng thủy lực chống cháy: Các kết...Bộ công thơng Tổng Công ty HOá chất Việt nam Công ty CP Phát triển phụ gia sản phẩm dÇu má B ÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẤT LỎNG THUỶ LỰC CHỐNG CHÁY PHỤC VỤ CHO