Уплотнительная пластичная смазка

(54) УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА Изобретение относится к уплотнительным пластичным смазкам для герметизации резьбовых соединений металлоизделий.Для герметизации резьбовых соединений обсадных, бурильных и насоснокомпрессорных труб неФтяных и газовых скважин широко применяют уплотнительные смазки, представляющие собой смесь на масляной или масляно-силиконовой основе с мелкодисперсными наполните 1 Олями 1. Указанные смазки обладают достаточными смазывающими свойствами, но имеют низкую герметизирующую способ 15 ность, недостаточные антизадирные и антиФрикционные свойства, недостаточный температурный интервал их применения.20Наиболее близкой по составу к предлагаемой является уплотнительная смаз - ка Р2, которая имеет следующий состав, мас.7: 2Минеральное маслоиндустриальное 50 23,0-27,0Литиевое мыло стегариновой кислоты 11,8-14,0Стеарат алюминия 1,5-2,5Силиконовая смазкаъ 59 в 0-610Жировая основа 30,0-40,0ГраФит 18,0-21,0Свинцовый порошок 23,0-28,0Цинковый порошок 12,0-14,0Медная пудра 4,0-5,0Однако эта смазка имеет низкую герметизирующую способность до 300 кгс/см , недостаточные антизадирные и антиФрикционные свойства, позволяют производить только лишь одно свинчивание.Цель изобретения - повышение герметизирующей способности смазки при повышенных температурах и давлении,Для достижения цели ,плотнительная смазка, содержащая минеральное. масло, граФит, цинковый порошок и8978 1 О 35 2,5-3,0 20 25 ЗО 35 40 50 55 мыльный загуститель в качестве последнего содержит кальциевое мыло кислот растительного масла, литиевые мыла синтетических жирных кислот фракции С -СОн монтановой кислоты и смазка дополнительно содержит полииэобутилен мол.м. 9000-15000 и осернен 4 ый полимер олефинов фракции С-С при следующем содержании компонентов, мас.%:Литиевое мыло синтетических жирных кислотфракции С 17 С 0 3,6-4,0Литиевое мыло монтановой кислоты 0,9-1,0Кальциевое мыло кис -лот растительного масла 2,5-3,0Полиизобутилен мол.м.,9000-15000Осерненный полимеролефинов фракции4,5-5;0Цинковый порошок 45,0-46,0Графит 14,0-15,0Минеральное масло ОстальноеВ составе смазки целесообразноиспользовать осерненные полимеры олефинов с содержанием серы не менее20%, графит дисперсностью 4-6 мкм исмесь масел с вязкостью при 50 и С40-55 сСт и 10-14 сСт. Причем для ма.ловязкого масла температура застывания не выше -30 С. В качестве растительного масла может быть использовано хлопковое.Отличительными признаками предлагаемой смазки являются использованиев качестве загустителя вьппеуказанныхлитиевых и кальциевых солей жирныхкислот, а также наличие в рецептуреполиизобутилена мол.м. 9000-15000 иосерненного полимера олефинов фракции С-С 6,Предлагаемую смазку готовят следующим образом,Хлопковое масло (саломас) диспергируют в половине минерального масла. При 60-700 С задается 10% воднаясуспензия гидроокиси кальция. В результате омыления хлопкового масла(саломаса) получают кальциевые мылажирных кислот фракции С 1 - С. Послеполучения кальциевых мыл в реактор загружают монтан-воск, синтетическиежирные кислоты фракции С 4-СОи 15%ный водный раствор гидроокиси лития.После образования литиевых мыл монтановой кислоты и кислот фракции С-С 00 39мыльно-масляную основу обезвоживают,нагревают до 120-130 С, разбавляютооставшимся маслом, гомогенизируют ипри 110-120 С вводят осерненный полимер олефинов фракции С -С, полимерную присадку и графит. Затем при90-100 С вводят цинковый порошок.оГотовую смазку отрабатывают до образования гладкой текстуры и сливаютв тару.В табл. 1 приведены примеры составов и предлагаемой смазки.В табл. 2 представлены свойствасмазок образцов (1-4) в сравнениис известной Р,Как видно иэ табл. 2, предлагаемые образцы смазок имеют более высокие реологические и противоизносные свойства по сравнению с известной.Увеличение или уменьшение концентрации основных компонентов приводит к ухудшению параметров смазки. Так уменьшение процентного содержания литиевого мыла монтановой кислоты с 6,9 до 0,5% снижает температуру капле- падения и ухудшает коллоидную стабильность смазки. Уменьшение концентрации кальциевого мыла с 2,5 до 1,5% ухудшает коллоидную стабильность смазки. Уменьшение концентрации полиизобутилена до 1,0% снижает предел прочности и ухудшает коллоидную стабильность смазки. Увеличение концентрации литиевого мыла монтановой кислоты приводит к получению смазки с высоким пределом прочности и с более плотной текстурой, что затрудняет нанесение ее на резьбу. Увеличение концентрации полиизобутилена с 2,5-3,0 до 5,0% приводит к получению смазки с плотной текстурой и худшими противозадирными свойствами. Уменьшение концентрации осерненных олефинов ухудшает противозадирные свойства смазки, что может привести к задирам резьбы. Уменьшение концентрации цинкового порошка приводит к понижении температуры каплепадения, к увеличению коллоидной стабильности и к получению смазки с большей пенетрацией. Уменьшение коллоидного графита ухудшает загущающую способность смазки, что сказывается на пределе прочности и пенетрации. Увеличение концентрации цинкового порошка с 46,0 до 50% и коллоидного графита с 15,0 до 20,0% приводит к получению смазок с плот" ной текстурой и высоким пределом проч897839 Предлагаемые образцы смазок (1-4) имеют высокую температуру каплепадения, высосий предел прочности 4,0- 4,5 гс/см , достаточный для того, чтобы не вызывать течи при высоких давлениях и хорошо удерживаться в резьбе. Били проведены испытания ис- О следования герметичности на опытных трубах размером 40 х 10 мм группы прочности Е-Л и 168 х 10-12 мм группы прочности Л-И.Нанесение резьбоуплотнительных сма 45 эок производят шпателем. Навертку муфт и трубы осуществляют на муфтонаверточном станке модели МАМ.Усилия навертки составляют 1400- 1600 кгм. С целью определения течи 20 в резьбовом соединении, зазор между торцом муфты и трубой обмазывают вязко-пластичной массой, Определение порога герметичности производят за счет Таблица 1 Состав 1 1 1Компоненты, мас.7. 1 2 3 4 3,6 3,8 3,8 4,0 0,9 0,9 0,95 1,0 2,8 2,8 3,0 2,5 2,8 2,5 2,8 3,0 4,8 4,5 4,5 5,0 45,0 45,5 46,0 14,5 . 15,0 45,0 Цинковый порошок Графит коллоидный 14,0 14,0 До 100 До 100 До 100 До 100 Минеральное масло ности, в результате такие смазкиплохо наносятся на резьбу,Литиевое мыло синтетических жирных кислот фракции С -С 11 Литиевое мыло монтановойкислоты Кальциевое мыло кислотрастительного масла Полииэобутилен мол.м.9000-15000 Осерненный полимер олефинов фракции С -С ступенчатого повышения давления, начиная с 300 кгс/см через каждые 100 кг до 750 кгс/см , до появления течи через резьбу, т.е. нарушения смЭ- эочного слоя ( давление создается водой),Результаты испытаний герметизирующих свойств представлены в табл. 3. Проведенные испытания показали, что предлагаемая смазка (1-4) имеет более высокие герметизирующие свойства. При гидравлических испытания выдерживает давление до 730 кгс/см что в два раза превышает герметизирующие свойства известной, обладает высокими противоэадирными свойствами,Таким образом, применение предлагаемой смазки существенно увеличит надежность и долговечность работы резьбовых соединений бурильных и обсадных труб, упростит эксплуатацию, улучшит основные показатели бурения.897839 8Таблица 2 Состав Показатели Известный 176 176 130 6,3 7,0 6,8 174 7,0 6,4 Пр едел пр очно сти при50 О С, гс/см 2,0 Пенетрация при 25 С ОПИ Нагрузка критическая Нет Нет Нет 34 ступень 316 Нет Нет Нет кгс Нагрузка сваривания 42 4 41 42 ступень 631 708 631 708 кгс Формула изобретения Таблица 3 Максималь- НалиСостав смаэок Усилия навертки,кгм ное давление,выдер- живаемое чие течи давлении при гидр авлическом испытании, кгс/см Нет 1 1500 720 2 1500 730 3 1500 720 4 1500 730 5 1500 350 11 ет Нет Нет Есть 0,9-1,0 тановой кислоты Температура каплепадения, ОС Коллоидная стабильность,7. Противоэадирные свойства 4,0 4,5 4,4 4,5 300 290 285 282 80,7 87,7 89,0 97,5 63,7 Уплотнительная пластичная смазка,содержащая минеральное масло, графит, 4 Оцинковый порошок и мыльный эагуститель, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения герметизирующей способности смазки при повышенныхтемпературах и давлении, она дополнительно содержит полиизобутилен мол.м,9000-5000, осерненный полимер олефинов фракции С-С 6, в качестве мыльного эагустителя смазка содержит кальциевое мыло кислот растительногомасла и литиевые мыла синтетическихжирных кислот фракции С,1.Сои монтановой кислоты при следующем содержании компонентов, мас.%:Литиевое мыло синтефф тических жирных кислот фракции С -С3,6-4,0Литиевое мыло мон9 Кальциевое иапо кислот растительного маслаПолиизобутилен мол.м.9000-15000Осерненный полимер олефинов фракции С-С 6 Цинковый порошок Графит 14-15Минеральное масло ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизез 1. Синицын В.В, Подбор н применение пластичных смазок. М., 1974,с. 239-244.2. Там же, с. 406-407 (прототип).Составитель Е. Пономарева Редактор Н, Киштулинец Техред Ж.Кастелевич КорректорМакаРенко Заказ 1875/36 Тираж 523 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, ЖРаушская наб, д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4