润滑油的除水方法和含水量检测

摘要：乳化水和游离水是危害较大的两种水，尤其是乳化水，水分对设备的危害有多大？根据著名轴承制造商SKF的统计，油里的含水量哪怕只有0.1%，径向滑动轴承的寿命减少75%！对于滚动轴承，这个数字还更大。引起设备寿命缩短的主要原因是水分影响润滑油膜的强度，润滑不良发生磨损。

污染控制是保养设备的重要一环，设备的润滑系统内部进入污染物会导致设备磨损、润滑不良等一系列油品问题、机械故障。说到污染物，许多人首先想到的是沙子、粉尘、金属碎屑等固体杂质，当然还有水分（包括潮湿的大气），水分对设备的危害仅次于固体颗粒物杂质，本文就针对水分的污染进行讨论。

润滑系统内的水分污染有三种形式存在：溶解水、乳化水、游离水。溶解水是指溶解在油里的水分，肉眼看不到。当油里混入的水分含量高于油能溶解的限度，油就饱和了，微小的水珠悬浮在油液里，形成乳化水。从外观上看，油的透明度降低、浑浊发白，油发生乳化。游离水是指油水分层后的水分，由于油通常比水轻，游离水在下层。

水对设备的危害：

乳化水和游离水是危害较大的两种水，尤其是乳化水，水分对设备的危害有多大？根据著名轴承制造商SKF的统计，油里的含水量哪怕只有0.1%，径向滑动轴承的寿命减少75%！对于滚动轴承，这个数字还更大。引起设备寿命缩短的主要原因是水分影响润滑油膜的强度，润滑不良发生磨损。

水分对润滑油的危害：

水会加速润滑油的氧化速率高达10倍，氧化是润滑油变质的主要原因，有些金属还会对氧化过程起催化作用，例如铜、锡、铅。水分还容易滋生微生物，造成润滑油腐败变质。

如何检测润滑油里是否进水？

测定润滑油里含水，常见的有五种基本方法，其中既包含可以自己现场测试的方法，也有通过实验室的专业检测。

加热法：

这个方法可以进行基本的判断，操作简单，使用一块铁片，在火上加热到130℃左右，在铁片上滴入一滴润滑油，如果有水分会观察到气泡，是因为油里的水分受热蒸发引起的气泡，气泡越大、数量越多，说明含水量越多。如果看见气泡还能听见劈啪的爆裂声，说明含水量相对较多，可能已经达到了2000ppm以上，注意，加热法只适用于测定乳化水和游离水。

氢化钙试剂检测：

使用氢化钙压力检测装置也是现场检测的一种简便方法，原理是水分与氢化钙反应会放出氢气，引起密闭容器内压力的变化。压力的变化可以计算出有多少水与氢化钙发生了反应，这种方法成本较低。

相对湿度传感器检测：

湿度传感器也是现场检测的一种，通过一层电容薄膜，感测薄膜上弥散的湿度含量，优点是价格低、可以安装在重要的设备上，长期、实时监测设备润滑油里的含水量。

傅立叶红外光谱分析：

现场检测具有实时性、便于简单操作的特点，但有时候判断会比较主观、不够准确，傅立叶红外光谱分析（FTIR）可以检测水分，对游离水、乳化水和溶解水都比较敏感，但缺点是对于较低的含水量不够准确，1000ppm以下的含水量难以检测，对于要求较高的工业监测不够准确。

卡尔费休水分测试：

卡尔费休水分检测是较为准确的水分检测方式，游离水、乳化水、溶解水均可检测，操作得当的情况下，对水分的检测可以量化到10ppm（0.001%）的级别，一般的工业监测和精准的工业监测都可以使用。

油里进水如何除水：

油里进水，设备遭殃，因此发现的越早越好，及早监测到水分并尽快处理根源，可以防止润滑油的理化性质遭到破坏，如果发现油里进入水分，以下是几种常见的除水方式：

自然沉降法：

只能除掉游离水，油比水轻，通过重力作用，水在油箱沉降后可以把下层的水分放掉，但是对乳化水和溶解水不适用。

离心式油水分离：

比依靠重力沉降分离水分有效，但是对溶解水和乳化水不适用。

真空除水：

温度升高通过烘干可以把油里的水蒸发掉，但是高温会损害润滑油的性能，而真空除水技术把润滑油置于真空环境里，在不损害润滑油性能的温度下实现水分蒸发，对于溶解水、游离水和乳化水都有效。

使用吸水过滤器：

这类滤芯使用高分子过滤材料，可以吸收水分，然后形成胶状物，能除掉游离水和乳化水。

结语：水分是润滑油失效，引起机械锈蚀、磨损的重要原因之一，应对的措施是以防为主，监测水分含量可以避免设备的损伤，严格来说，含水量没有警戒值，而应该越低越好，使用防水防潮的配件例如干燥型呼吸器、使用高效密封等，发现进水后及时除水，使用离心式油水分离器、真空除水设备，对于延长润滑油和设备的使用寿命，有着重要意义。