ПОРОШКОВАЯ ДОБАВКА ДЛЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ СМАЗОК РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ СМАЗКА
POWDERED ADDITIVE FOR SEALING GREASE OF THREADED JOINTS AND SEALING GREASE

Изобретение относится к порошковым добавкам для уплотнительных смазок резьбовых соединений и к уплотнительным смазкам, в частности, для конических и цилиндрических резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных планшайб, бурильных труб и другого оборудования, применяемого в нефтяных скважинах, сцепки и седла прицепа тягачей.
Известна порошковая добавка к углеводородным маслам на основе полиизоолефинов, представляющая собой продукты термомеханической обработки полиэтиленов в среде воздуха при температуре ниже температуры плавления полиэтиленов (Патент РФ №2131453, МПК C10M 1571021, 1999). Данная порошковая добавка не позволяет получить уплотнительные смазки с длительным сроком службы и высокой герметичностью.
Известна уплотнительная смазка для резьбовых соединений, включающая порошковую добавку на основе полиэтилена и фторопласта и масляную основу с загустителем и противозадирными добавками (Патент РФ №2125085, МПК C10M 157/02, 1999). Данная уплотнительная смазка, содержащая указанную порошковую добавку, не обеспечивает высокую герметичность резьбовых соединений при температурах выше 250°C и имеет недостаточно высокий срок службы.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является порошковая добавка для уплотнительных смазок резьбовых соединений, включающая отход производства фторопласта с размером частиц 0,025-1,25 мм и отход производства полиэтилена или промежуточный продукт производства полиэтилена с размером 0,025-1,25 мм и уплотнительная смазка для резьбовых соединений, включающая указанную порошковую добавку и маслосодержащий компонент (Патент РФ №2217482, МПК C10M 157102, 2002). Однако уплотнительные смазки, включающие указанную порошковую добавку, недостаточно стабильны в агрессивных средах при температурном воздействии.
В основу настоящего изобретения положена задача создания порошковой добавки для уплотнительных смазок резьбовых соединений и уплотнительной смазки, обладающей более высокой стабильностью в агрессивных средах в широком интервале температур.
Поставленная задача решается так, что порошковая добавка для уплотнительных смазок резьбовых соединений, включающая отход производства фторопласта с размером частиц 0,025-1,25 мм и отход производства полиэтилена или промежуточный продукт производства полиэтилена с размером частиц 0,025-1,25 мм, дополнительно содержит водорастворимый полимер и/или целлюлозосодержащий продукт с размером частиц 0,025-2,5 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Отход производства фторопласта с размером частиц
0,025-1,25 мм
- 0,05-50
Водорастворимый полимер и/или целлюлозосодержащий
продукт с размером частиц 0,025-2,5 мм
- 0,02-5,00
Отход производства полиэтилена или
промежуточный продукт производства
полиэтилена с размером частиц 0,025-1,25 мм
- Остальное
А также тем, что уплотнительная смазка, включающая порошковую добавку и маслосодержащий продукт, в качестве порошковой добавки содержит вышеуказанную порошковую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Порошковая добавка по п.1
1-30
Маслосодержащий продукт
Остальное
Для приготовления порошковой добавки используют:
В качестве отхода производства фторопласта берут, например, порошок вторичного фторопласта по ТУ АУЩO.091.012-89 с размером частиц 0,025-1,25 мм.
В качестве отхода производства полиэтилена или промежуточного продукта производства полиэтилена берут, например, отход производства полиэтилена по ТУ 6-05-40-16-82 или промежуточный продукт производства полиэтилена по ТУ 6-11-00203335-94 и др. с размером частиц 0,025-1,25 мм.
В качестве водорастворимого полимера берут эфиры целлюлозы, например карбоксиметилцеллюлозу по ТУ 2231-009-32957739-99, гидроксиэтилцеллюлозу по ТУ 2231-013-32957739-01, карбоксиметилоксиэтилцеллюлозу по ТУ 2231-014-32957739-2003 и др., или водорастворимые полимеры на основе акриламида, например полиакриламиды по ТУ 6-16-2531-81, ТУ 6-01-1049-81, ТУ 14-6-121-75, полимер акриламида АК-631 ТУ 6-02-00209912-41-94, АК 639 по ТУ 6-02-00209912-59-2003 и др.
В качестве целлюлозосодержащего продукта берут, например, отходы льняного производства (очес, пакля, костра и прочие отходы льноволокна); отходы деревообрабатывающей промышленности по ГОСТ 16361-87, отходы мукомольного производства (измельченные отруби), отходы текстильного производства (гребенный и кардный очес по ОСТ 17-88-86, подметь и пух из пыльных камер) и др. с размером частиц 0,025-2,5 мм.
Для приготовления уплотнительных смазок, содержащих указанную порошковую добавку, используют следующие компоненты.
В качестве маслосодержащего продукта берут, например, отработанное масло моторное по ГОСТ 21046-86, или высоковязкую нефть, или отработанное масло с противозадирными добавками и загустителями, или отход кабельного производства - шлам, образуемый в процессе волочения меди (медный шлам) или алюминия (алюминиевый шлам), имеющий следующий состав, мас.%:
Медный шлам:
Порошок Сu
39-45
Вода
10-37
Маслообразные органические вещества
Остальное
Алюминиевый шлам:
Порошок Аl, не менее
21
Вода, не более
11
Маслообразные органические вещества
Остальное
или графитную смазку УСсА по ГОСТ 3333-80 следующего состава, мас.%:
Кальциевое мыло, приготовленное на синтетических
жирных кислотах (фракции C<sub>20</sub> и выше с добавлением
фракции С<sub>5</sub>-С<sub>6</sub>), выделенных из продуктов окисления
парафина и петролатума
12±1
Графит марки ГС-4 по ГОСТ 8295-73
10±1
Масло цилиндровое 11 или масло Львовского НПЗ
из анастасьевской нефти или их смеси
Остальное
Приводим примеры приготовления порошковой добавки.
Пример 1
К 50 г отхода производства фторопласта добавляют 49,98 г отхода производства полиэтилена и при перемешивании добавляют 0,02 г карбоксиметилцеллюлозы. Смесь тщательно перемешивают. Полученная добавка представляет собой мелкодисперсный порошок светло-серого цвета.
Примеры 2-7 выполняют аналогично, изменяя качественное и количественное соотношение исходных компонентов. Данные приведены в таблице 1.
Приводим примеры приготовления уплотнительных смазок с использованием заявляемой порошковой добавки.
Пример 8. К 50 г отработанного масла добавляют 49 г отходов кабельного производства и 1 г порошковой добавки (образец 1). Смесь перемешивают до получения однородной массы. Уплотнительная смазка представляет собой густую массу черного цвета.
Примеры 9-14 выполняют аналогично примеру 8, изменяя соотношение исходных реагентов. Состав уплотнительных смазок приведен в таблице 2.
Полученные образцы уплотнительных смазок испытывали на сохранение герметичности на нефтепромысловом оборудовании в интервале температур от -30 до +450°C и перепадах давления от 20 до 70 МПа. Данные также приведены в таблице 2.
Анализ данных, представленных в таблице 2, показывает, что предлагаемая смазка эффективна в широком интервале температур, обеспечивая герметичность резьбовых соединений в течение более длительного периода эксплуатации. Кроме того, заявляемая смазка является пластичной при отрицательных температурах. Использование ее позволяет уменьшить динамическую нагрузку при раскручивании резьбовых соединений.
Порошковая добавка, предлагаемая согласно изобретению, повышает стабильность смазки, позволяет снизить норму расхода уплотнительной смазки, улучшает ее адгезионные свойства и способствует удешевлению ремонтных операций.
Таблица 1
№ примера
Состав порошковой добавки, мас.%
Отход производства вторичного фторопласта
Отход производства полиэтилена (ОПП) или промежуточный продукт производства полиэтилена (ППП)
Водорастворимый полимер
Целлюлозосодержащий материал
1
50,00
ОПП остальное
карбоксиметилцеллюлоза 0,02
-
2
0,05
ОПП остальное
полимер акриламида АК-631 1,00
-
3
30,00
ОПП остальное
-
древесная мука 1,00
4
49,98
ОПП остальное
полиакриламид 0,02
измельченные отруби 0,10
5
10,00
ППП остальное
гидроксиэтилцеллюлоза 1,00
-
6
20,00
ППП остальное
-
льняная костра 5,00
7
35,00
ППП остальное
карбоксиметилоксиэтилцеллюлоза 0,95
кардный очес 0,05