油品中水存在的影響及解決辦法

一、油中水的來源

    潤滑系統(tǒng)中水分的污染主要來源于冷卻液的泄露、密封失效、空氣中水分冷凝和外界經(jīng)呼吸帽或是密封系統(tǒng)進入的水等。

二、油中水存在的三種形態(tài)

    水分在油液中的形式主要有溶解水、乳化水和自由水（游離水）游離水等三種形式。

    1、溶解水 是指油液分子間存在的水，其尺寸一般在0.1μm以下；
    2、乳化水 是指高度分散在油液中的水，其尺寸一般在10μm以下；
    3、自由水 是指沉降在油液下部的水，其尺寸一般在100μm以上。
   一般來說，油中水分的存在形式會隨著潤滑系統(tǒng)侵入的水分量、系統(tǒng)工況、油品的飽和度、溫度等不斷發(fā)生變化。由于一般潤滑系統(tǒng)中均會存在不同程度的水分，對于礦物油，水一般沉淀于底部呈游離水；對于磷酸酯或含氯碳氫化合物等合成液，則浮于頂部。

三、油中水污染的危害

    油中水對潤滑系統(tǒng)的危害是相當嚴重的，尤其以液壓系統(tǒng)更為嚴重。當油中侵入水分，會產(chǎn)生下列影響：

    1、乳化油品
    設(shè)備潤滑系統(tǒng)中侵入一定量的水分，會使各類油品乳化呈不同色澤的乳濁狀態(tài)。這種乳化油進入潤滑系統(tǒng)內(nèi)部，不僅使機器的摩擦部件、液壓元件內(nèi)部生銹，同時會降低其潤滑性能。

    2、生成泡沫
   混入水分后易產(chǎn)生泡沫，堵塞油道，還會提高潤滑油的凝點，也會減低油膜強度，降低潤滑功能，導(dǎo)致機件磨損。

    3、水解添加劑
   水分會與油中的某些添加劑（如清凈分散劑、抗氧抗腐劑、抗暴劑等）作用，發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀和膠質(zhì)等污染物，加速潤滑油的氧化。

    4、產(chǎn)生銹蝕
   一般來講，機械潤滑系統(tǒng)中的水含量超過300ppm就可能引起碳素鋼或合金鋼生銹，剝落的鐵銹在系統(tǒng)管道和系統(tǒng)內(nèi)流動，蔓延擴散下去，將導(dǎo)致整個內(nèi)部系統(tǒng)生銹，產(chǎn)生更多的剝落鐵銹和氧化物。

    5、促進油泥生成
   水分會與磨損金屬顆粒及鐵的氧化產(chǎn)物發(fā)生作用生成鐵皂，鐵皂與潤滑油中的塵土、機漬和膠質(zhì)等污染物混合而成生成油泥。油泥會造成各摩擦表面供油不足，加速機件的磨損。

    6、引起冰粒
   在北方冬季，潤滑油中含水，極易凝結(jié)成微小冰粒，在潤滑系統(tǒng)中易堵塞控制元件的間隙和出口。

    7、降低絕緣性
   如變壓器油，侵入水或雜質(zhì)后，絕緣性能急劇變壞。

四、油中水含量分析方法

    測量油中水的方法有：
   1、蒸餾法
  蒸餾法水分測定的標準是GB/T 260和ASTM D95.測試原理是將一定量的試樣與無水有機溶劑混合，在規(guī)定的儀器中進行加熱蒸餾。

    2、卡爾費休庫倫法
   卡爾費休庫倫法是利用碘氧化二氧化硫時需要消耗定量的水的原理來測定樣品中的水分，采用標準有GB/T 7600、GB/T11133及ASTM D6304，但其操作條件苛刻，無法應(yīng)用于現(xiàn)場。

    3、紅外技術(shù)檢測法
   這種方法通過檢測水的紅外譜線提供對油中溶解水的高靈敏度定量的測量。乳化和游離水的存在可由紅外散射識別，并且當它們達到臨界水平時會提醒用戶。
    通過紅外技術(shù)方法進行檢測時，設(shè)置適當?shù)乃疂舛葓缶拗凳侵陵P(guān)重要的?？蓞f(xié)商確定適當?shù)膱缶拗怠Ｈ绻赡?，也可參考ASTM D4378(蒸汽輪機、燃氣輪機和聯(lián)合循環(huán)渦輪機在用油監(jiān)測的標準方法)和ASTM D6224(標準實踐在職監(jiān)測潤滑油的輔助動力裝置設(shè)備),ASTM D7720(使用油液分析監(jiān)測設(shè)備和潤滑油狀態(tài)時，評估確定報警限值的標準指南)。

    根據(jù)溫度和使用時間的長短，液壓油、渦輪機油和其他工業(yè)用油可以容納高達200ppm到600ppm的溶解水(0.02%到0.06%)。舊油可容納的溶解水量是新油的三到四倍。這是因為石油氧化形成的極性副產(chǎn)物，會附著在水分子上使水保持溶解狀態(tài)。曲軸箱油可容納的溶解水量也比較高，應(yīng)為它里面含有極性添加劑，可以使水保持溶解狀態(tài)。汽輪機油的極性添加劑含量較少，往往飽和度較低，所以我們能很快看到自由水的形成。這就是為什么汽輪機油的報警限值較低，需要更密切地監(jiān)測。FluidScan就是一個有用的通過紅外技術(shù)進行水檢測的工具，可現(xiàn)場監(jiān)測水的ppm值，以確保水分去除技術(shù)的有效性。此外，還可以進行更多油液狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測，以評估油的品質(zhì)。例如，如果油中存在游離水和乳濁水的時間較長，建議進行破乳性研究(ASTM D1401)，因為這兩種水對設(shè)備的危害相對較大。

五、油中水脫水方法

    真空脫水、重力分離、離心分離、凝聚過濾和使用加熱組件是除水的常用方法。