什么污染了你的油？

共存状态
水分是机械中发现的第二大破坏性污染物，仅次于颗粒污染。水分可以以下列三种状态或相存在于油中：

溶解
与我所学的相反，油和水确实混合在一起。溶解到油中的水量取决于油的基础油、条件、添加剂包、污染物负荷和温度。通常，具有最少添加量的新的高级油将保持很少的溶解水。相反，经过大量添加的氧化低级油可以在溶解状态下容纳多达 2,000 ppm 的水。在这种状态下，油中看不到水。


乳化
一旦水的量超过了保持溶解的最大水平，油就会饱和。此时，水以称为乳液的微小液滴形式悬浮在油中。乳化水通常被称为具有朦胧的外观。


自由的
向乳化的油/水混合物中添加更多的水将导致两相分离，产生一层游离水。由于固有的不溶性和两种流体之间的比重差异，这种水会从油中分离出来。在大多数情况下，游离水位于水箱和集水坑的底部。


水分如何影响组件
在润滑系统中，最有害的两个相是游离水和乳化水。据 SKF 称，低至 1/10% 的油中水可将轴颈轴承的预期寿命降低多达 75%。对于滚动轴承，情况更糟。这种寿命周期缩短的主要原因是油膜强度的减弱。削弱的薄膜使组件更容易受到磨损、粘合和疲劳磨损的影响。水不仅会破坏油膜强度，而且在滚动轴承负载区产生的极端温度和压力下，游离水和乳化水都会导致瞬时闪蒸，从而导致冲刷磨损。


水分如何影响润滑剂
水不仅对机器部件有直接的有害影响，而且在润滑油的氧化（老化）中也起着直接的作用。润滑油中水的存在会导致氧化进程增加十倍，导致油过早老化，特别是在存在催化金属（如铜、铅和锡）的情况下。自由水在系统中积聚的地方，微生物就会生长。这些微生物以油为食并分解形成酸，从而促进油的进一步氧化。

测量污染
有五种基本的测试方法来确定润滑油的水分含量。这些方法的范围从简单的设备到更复杂的化学测试或稍微昂贵的百分比饱和探针测试。


裂纹
最基本的是爆裂测试。在该测试中，将热板保持在 320°F (130°C) 的温度，并在中心放置一小滴油。油中存在的任何水分都反映在水蒸发时观察到的气泡数量中。根据润滑剂的不同，相对较少的小气泡表示大约 500 到 1,000 ppm（0.05 到 0.1%）的水。更大尺寸的明显更多气泡可能表明水含量约为 1,000 至 2,000 ppm，而可听见的噼啪声则表明水分含量超过 2,000 ppm。裂纹测试仅对游离水和乳化水敏感。


压力盒
另一种简单的现场测试是使用压力电池，其中样品用化学试剂（氢化钙）制备并放入容器中并剧烈摇晃。监测单元内的压力变化以确定是否存在游离水。这类产品的成本相对较低，但必须考虑试剂的运营成本，以及这些试剂的健康和安全问题。


相对湿度传感器
第三种水的现场筛选测试是相对湿度传感器。该传感器使用薄膜电容网格，可以确定渗透通过薄膜的水分量。这种方法的优点是运行成本相对较低，并且可以永久安装在关键工厂设备上以提供实时监控。


傅里叶变换红外光谱
除了现场筛选方法外，另一种常用的水筛选方法是傅里叶变换红外光谱法 (FTIR)。该测试对游离水、乳化水和溶解水敏感；但是，它的精度限制在大约 1,000 ppm 的检测下限。这对于某些应用来说是足够的，但对于典型的工业应用来说是不够的。使用这种方法的商业实验室经常报告样品中的水体积小于 0.1%。


卡尔费舍尔
测定润滑油中游离水、乳化水和溶解水量的最精确方法是卡尔费休水分测试。如果使用得当，卡尔费休测试能够量化低至 10 ppm 或 0.001% 的水含量，当需要了解更准确的水浓度时，应该是首选方法。


控制污染
一旦检测到，应调查水分进入的根本原因。如果足够早地检测到并且油的物理和化学特性没有受到损害，则可以去除水并保持油在使用中。以下是此删除的一些方法：


安顿下来
通过提供良好的沉降位置，可以从油中去除游离水。这通常以底部沉积物和水碗 (BSWB) 的形式提供。然而，沉降不会去除溶解或乳化的水。


离心分离器
当使用离心机放大重力时，可以加速沉降过程。虽然比常规重力分离更有效，但离心分离无法去除溶解和乳化的水。


真空蒸馏
在真空脱水器中，油被置于真空下并升高温度。这在不会严重损害润滑剂的温度下有效地从油中蒸发水分。

聚合物过滤器
这些过滤器看起来像典型的旋装式或筒式过滤器，但它们包含浸渍有高吸水性聚合物的过滤介质。聚合物吸收游离和乳化的水并形成凝胶。

水是润滑剂故障、部件故障和机器可靠性差的主要原因。与所有污染物一样，重要的是不仅要识别其存在，而且要采取措施控制或消除进水源。如果可能，应将水分含量保持在绝对最低水平。无论您选择安装干燥剂式呼吸器、改进密封，还是使用离心过滤器或大型真空脱水装置，降低所有类型设备中的水位都可以显着延长润滑剂和机器的使用寿命。