[发明专利]耐火性优异的流体组合物

说明书

技术领域

[0001]本发明一般涉及用于工业流体用途的流体组合物。更具体而言，本发明涉及其中要求优良耐火性的用作液压、压缩机、齿轮、轴承或者涡轮机流体组合物的流体组合物。

背景技术

[0002]在许多工业部门，工业中所用流体组合物引燃及随后燃烧所引发的火灾非常危险。这通常在流体组合物经受存在的足够高温度以致引燃该流体组合物的场合下发生。

[0003]耐火性流体组合物应用于该流体组合物与高温表面或其它点燃源密切接近而因此危及人生命的工业中。这些特殊流体还在机械灭火措施无法实施或者与机械灭火系统结合用于更全面的防护时使用。在存在火灾危险的一般工业应用中，在某种程度上使用耐火性流体组合物通常是使工业设备得到保险所必需的。

[0004]要求优异耐火性的流体组合物的主要种类是液压流体组合物，这是因为这些流体组合物在液压系统中处于压力下以及当以雾状喷射的同时可能接触点燃源，该雾状喷射形式是高可燃性液体形式。耐火性流体组合物也用于其它种类流体组合物，包括齿轮、压缩机、以及涡轮机流体组合物。

[0005]用于耐火性流体组合物的常见基料包括酯、聚(亚烷基二醇)、植物油，以及磷酸酯。包括聚(亚烷基二醇)的流体组合物在压缩机、齿轮、轴承、液压和涡轮系统的润滑应用中具有特别的用途。该流体组合物通常包括在流体组合物中多于85重量份的聚(亚烷基二醇)，基于流体组合物的总重量。酯是另一种成分，已知用于压缩机、泵、以及液压机械的润滑应用中。该酯已经用作包括聚(亚烷基二醇)的流体组合物的替代物。

[0006]包括现在称为FM Global的Factory Mutual ResearchCorporation(FMRC)在内的几个行业已经建立了自己的液压流体组合物耐火性的标准。FM Global根据他们认可的标准CN 6930鉴定流体的耐火性，在工业领域内广泛接受FM Global的认证。例如，向美国大多数具有潜在火灾危险的工业设施的销售通常要求FM Global的耐火性液压流体组合物认证。如果可应用，使用FM Global认可的耐火性液压流体组合物一般是使该设备得到保险所必需的。

[0007]FM Global认证耐火性液压流体组合物的标准近些年已经改变。FMRC最初在他们的标准CN 6930-1975中要求液压流体组合物通过喷射可燃性试验和热管点火(hot channel ignition)。根据修订的FM Global承认的标准CN 6930-1975，酯-基组合物的配制者确定向酯-基配方中添加粘度调节添加剂使该流体组合物能符合CN 6930标准，而不加粘度调节剂的相同配方将不符合标准。然而，因粘度调节添加剂导致的耐火性的改善对保持较高分子量的该粘度调节添加剂是附随的，其在工业应用中不可能保持较长时间，因为该粘度调节剂对在正常使用情况下流体组合物的机械剪切特别敏感。Miller的美国专利US 5,141,663示范了使用抗雾添加剂使聚(亚烷基二醇)-基组合物获得根据CN 69230的FM Global所述认证。抗雾添加剂，如粘度指数调节剂是高分子量化合物，其在CN 6930-1975标准的条件下增大流体组合物的液滴尺寸，使流体通过检验并获得认证。

[0008]在2002年FM Global公开了修订后的CN 6930标准，其替代旧标准以及重新定义旨在用于比如、但不限于润滑剂、液压传动、汽轮机调速器控制、变压器绝缘和冷却的工业流体可燃性分级评定的必要条件。该修订后的标准对流体耐火性分级通过它们的喷雾可燃性参数(S.F.P.)数值。S.F.P.是通过评价该流体可燃性特征而得到的计算值。S.F.P.根据如下公式(1)计算：

其中Q_ch是化学热释放速率，

p_f是流体组合物密度，

q_cr是用于引燃的临界热通量，以及

m_f是在测量该化学热释放速率期间的质量流量。

[0009]使用位于FM Global的Factory Mutual 10,000kW-级燃烧产物收集器(Fire Products Collector)通过测定流体组合物细雾喷射的化学热释放速率(Q_ch)获得S.F.P.。经由测定流体组合物的燃点使用燃点数值由如下等式2获得用于流体组合物点火的临界热通量(q_cr)：