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潤滑油中的水分是哪里來的?

時間 : 2024-03-29    作者 :

  一、水分是工業油品危害最大的污染

  對于工業油品來說,危害最大的污染就是水分。

  潤滑油中水分的存在,會破壞潤滑油形成的油膜,使潤滑效果變差,同時會加速有機酸對金屬的腐蝕作用,銹蝕設備,還會加速添加劑氧化失效和油品的皂化反應,使油品容易產生沉渣。

  總之,潤滑油中水分越少越好。油中水分的含量按質量百分比計量,如1%等。

  同時還有一個微量水分含量的概念,也就是說油中水分本身一般情況下不會很高,我們把它界定成就是0.1%以下就是微量水分。微量水分 (0.1%以下)按PPm (百萬分之一) 計量,如100PPm等。
 

  二、水分在油的存在方式

  這張圖中顯示的就是我們工業生產設備有代表性的油箱的窗口,引申出來油和水之間的一個關系。正常來說,油和水是不相溶的,但是在實際運行過程中,水分混到油里會出現三種狀態。
 


 

  1、飽和水

  一種狀態叫飽和水的狀態,就是所有的物質都有稀釋性,就是吸收水分的特性,油品也不例外,油對水分也有一定的吸收融合作用,這個和溫度、濕度、氣壓等等一些因素都有關系。

  舉個例子,比如說在常溫下,北方地區比較干燥,水分吸收到40PPM的時候就飽和了,而在南方潮濕的地區,水分一般可以達到130到160PPM才吸收飽和,這個時候的水分我們叫它飽和水。如果吸收到飽和程度,再多吸一點水分,它就會析出,這是屬于飽和點的概念,油中含這種非飽和的水分,或者我們叫它溶解水,我們通稱它那個就是飽和水分含量。
 

  2、游離水

  第二種狀態就是游離水,因為本身水和油是很難相容的,如果把一杯水加到一桶油當中,不加任何作用,這個時候水分會慢慢沉到桶底去,水分可以沉淀出來,這個水就叫游離水。

  在上圖中我們可以看到油品經過沉淀以后,發現分成了四層:最下層是黑乎乎的固體狀的東西,含有氧化物、磨損下來的一些金屬殘渣等等,我們統稱為固體油泥。

  上面一層叫游離水,雖然不太透明,但是看得出來還是水分,絕大部分是水分從油里邊析出來的。
 

  3、乳化水

  第三段就是危害最大的。嚴格說還叫油,叫乳化油,這里邊明顯的看著油已經發白。原油的顏色是棕黑色的非常非常暗的顏色,粘度非常高,但是這已經變成了乳黃色,這就是乳化了的油,這里面含的水我們叫乳化水。
 

  三、乳化水的形成

  乳化水就是一種均勻的分布,少量的水分子在大量油分子的包裹之下,很難的游離出來,形成一種均勻混合的一種狀態,這種狀態的水就叫乳化水,這種時候的油叫乳化油。日常油品中最難處理的還是乳化油,因為它已經基本失去了潤滑性能,這個時候對設備是很大的一種威脅,正常我們都禁止用乳化油去潤滑設備。

  乳化油在一定的溫度、壓力和充分攪拌的情況下形成的,它還有一個乳化點,也就是說多少含量的水分會形成乳化,是跟各方面條件有很大的關系。正常的高粘度的油我們測到3%左右的時候就很容易形成乳化,低粘度的情況下,從0.1%-1%這種情況的含水量都能形成乳化,所以說對乳化這一塊,我們一定要引起重視。
 

  四、水是怎么混入到油里面的呢?

  一般來說有三種途徑:

  第一個途徑就是滲漏,就是設備密封不嚴,或者冷凝器腐蝕泄漏水進到油里邊,這個很好理解,也是日常比較常見的事情。

  第二個途徑就是工作介質帶進去的,比如發動機油,壓縮機油里邊的含水。有一部分在它的工作,比如說油品燃燒會產生二氧化碳,產生一部分水分,如果活塞密封不嚴,就會把一部分水分帶到這個油中去。

  第三個途徑是冷凝水,這個也是平常最不注意、最不好理解的一種現象。舉個例子,比如油箱中的油的溫度是40度,這個時候油品的吸水的飽和度是50PPM,但是工作點/潤滑點的溫度往往需要60度、70度,在70度的狀態下,油品的吸水的飽和度是300PPM。那么從工作點回到油箱,就會有一個飽和度的差,300PM減去50PPM等于250PM的水分,這些水分就是從高溫點回到低溫點的時候會從油中析出,久而久之就會積聚在油箱的地上或者油箱的底部,慢慢的就會對油品形成乳化等等一些危害。
 

  五、結論

  只要有與空氣接觸,油品就會吸收水分,只要有溫差變化,就會有析出水產生,所以在相對密閉的油箱壁看到水珠,或者油箱底部看到水就不足為怪了,這一點要引起我們維護人員的注意,平常要早點發現,早點處理,避免設備故障和事故的發生。

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