ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ И АДГЕЗИОННЫХ СВОЙСТВ ГРАНИЧНЫХ СЛОЕВ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ СМАЗОК НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Аннотация
Данное исследование направлено на разработку составов профилактических смазок, применяемых при транспортировке твёрдых полезных ископаемых. Исследованы поверхностно-адгезионные характеристики разработанных профилактических составов на базе продуктов термодеструктивных и термокаталитических процессов переработки нефти. Установлено, что профилактические смазки содержат значительное количество поверхностно-активных веществ, таких как смолы, асфальтены и прочие полиароматические углеводородные соединения: в тяжелом газойле каталитического крекинга их содержание достигает 45,96 %, в легком газойле – 15,07 %, что приводит к улучшению вязкостно-температурных свойств продуктов и повышает их смазывающую способность. Основное количество соединений с высокой поверхностной активностью содержится в высококипящих фракциях нефти, и в процессе ее переработки концентрируется в нефтяном остатке - гудроне, который применялся в качестве депрессорной загущающей добавки в смесях профилактических смазок. Выявлена зависимость между содержанием гудрона в составе смазок и их адгезионной способностью и поверхностными свойствами. Поверхностные свойства профилактических смазок оценивались такими параметрами, как поверхностное натяжение и краевой угол смачивания: при добавлении до 10% гудрона поверхностное натяжение снижается с 36 до 32 Дж/мм2. Снижение значения поверхностного натяжения и краевого угла смачивания улучшает смачивающие и адгезионные свойства смазок. Исследования подтвердили, что введение гудрона в качестве депрессорной присадки улучшает низкотемпературные характеристики смазок: для смеси легкого и тяжелого газойлей каталитического крекинга с добавлением гудрона (2-10 % масс.) температура застывания снижается с - 23 °C до - 45 – -52 °C. Для защиты металлических поверхностей горного транспорта от прямого контакта с влажным мелкодисперсным перевозимым материалом в условиях пониженных температур рекомендуется применять состав смесей газойлей каталитического крекинга с содержанием гудрона от 2 до 5%.
Литература
Dashko R.E., Lange I.Yu. Engineering-geological aspects of nega-tive consequences of dispersed soils contamination by oil products. Zapiski. Gornogo Un-ta. 2016. V. 288. P. 624-630 (in Russian). DOI: a10.25515/PMI.2017.6.624.
Kondrasheva N.K., Zyrianova O.V., Kireeva E.V. Refinery byproducts in dust suppression and the prevention of rock adhesion and freezing at mines. Coke and Chemis-try. 2016. V. 59. N 9. P. 338 – 344. DOI: 10.3103/S1068364X16090040.
Ciesielczuk J., Misz-Kennan M., J. Fabianska M., Hower J.C. Mineralogy and geochemistry of coal wastes from the strazykowiec coal-waste dump. Internat. J. Coal Geology. 2014. V. 17. P. 42-55. DOI: 10.1016/j.coal.2014.02.007.
Kollipara V.K., Chugh Y.P., Mondal K. Physical, mineralogical and wetting characteristics of dusts from interior basin coal mines. Internat. J. Coal Geology. 2014. V. 127. P. 75-87. DOI: 10.1016/j.coal.2014.02.008.
Katritzky A.R., Karelson M., Lobanov V.S. QSPR as a means of predicting and understanding chemical and physical properties in terms of structure. Pure Appl. Chem. 1997. 69. P. 245-248. DOI: 10.1351/pac199769020245.
Navas P., Yu R.C., Ruiz G., Li B. Modeling the dynamic fracture in concrete: an eigensoftening meshfree ap-proach. Internat. J. Impact Eng. 2018. V. 113. P. 9-20. DOI: 10.1016/J.ijimpeng.2017.11.004.
Masloboev V.A., Svetlov A.V., Konina O.T., Mitro-fanova G.V., Turtanov A.V., Makarov D.V. Selection of binding agents for dust suppression at tailings ponds at apatite-nepheline ore processing plants. Fiziko-Tekhnich. Probl. Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh. 2016. V. 2. P. 161-171 (in Russian). DOI: 10.15372/FTPRPI20180218.
Zhou G., Fan T., Ма Yl. Preparation and chemical characterization of an environmentally-friendly coal dust cementing agent. J. Chem. Technol. Biotechnol. 2017. V. 92(10). P. 2699-2708. DOI:10.1002/jctb.5291.
Ma Y., Zhou G., Ding J. Preparation and characterization of an agglomeration-cementing agent for dust suppression in open pit coal mining. Cellulose. 2018. V. 25(7). P. 4011-4029. DOI: 10.1007/sl0570-018-1826-z.
Gurin A.A., Lyashenko V.I., Taran N.A. New technolo-gies and means of tailings storage facilities dusting sur-face binding stabilization. Obogashchenie Rud. 2014. V. 5. P. 41-47 (in Russian).
Bakirova I.N., Galkina N.V. Polyurethane coating based on hydroxyethylated diphenylolpropane. Klei. Germetiki. Tekhnologii. 2017. N 8. P. 34-38 (in Russian).
Zhelezhnyi L.V., Pop G.S., Melezhik A.A., Venger I.A., Papejkin A.A. A Method for appraising adhesive proper-ties of lubricants. Khim. Tekhnol. Topliv Masel 2017. N 4 (602). P. 53-56 (in Russian).
Voiynov K. N., Samoiylova E.V., Chertok E.V. New devices and facilities for work with lubricants. Izv. Vuzov. Priborostroenie. 2010. V. 53. P. 65-68 (in Russian).
Trifonov Yu.Ya. Viscous liquid film flow down an inclined corru-gated surface. Calculation of the flow stability to arbitrary perturba-tions using an integral method. Prikl.. Mekhan. Tekh. Fiz. 2016. V. 57(2). P. 3-11 (in Russian). DOI:10.15372/PMTF20160201.
Gromakovskiy D.G., Koptev A.A., Kryshen' E.V., Khaustov V.I., Shigin S.V. Improvement of adhesive properties and load ca-pacity of the lubricant layer of friction units. Vestn. Samar. Un-ta. Aerokosmich. Tekhnol. Mashinostr. 2016. V. 15(3). P. 53-59 (in Russian). DOI:10.18287/2541-7533-2016-15-3-53-59.
Foxenberg W.E., Ali S.A., Long T.P., Vian J. Field ex-perience showst hat new lubricant reduces frictionand improves formation compatibility and environmental im-pact. SPE International Symposium and Exhibition on Formation Damage Control. 2008. V. 7. P. 77-78. DOI: 10.2118/112483.
Sönmez A., Kök M.V. Özel R. Performance analysis of drilling fluid liquid lubricants. J. Petrol. Sci. Eng. 2013. V. 108. P. 64-73. DOI: 10.1016/j.petrol.2013.06.002.
Knox D., Jiang P. Drilling further with water-based flu-ids-selecting the right lubricant. International symposium on oilfield chemistry. 2005. V. 5. P. 65-67. DOI: 10.2118/92002.
Vanin А.V. Influence of impregnation of lubricants on the tribological properties of porous composite materials. Naukov. Oglyad. 2014. V. 4. N 3. P. 85-91 (in Russian).
Kamenskiy A.A. Researches of coagulation of dust frac-tion at application of the aerofoamy way of dust-depressing. Zapiski Gorhogo Un-ta. 2011. V. 189. P. 138-140 (in Russian).
Вasin V.E. Adhesive strength. M.: Khimiya. 1981. 208 p. (in Russian).
