2 润滑油中三种水分存在形式的外观表现
通常我们发现油品状态透亮,不浑浊时,水分都是以溶解水的状态存在。当溶解水达到饱和状态时,油品会出现浑浊,有时甚至呈现乳化状态,这时的水分称为乳化水。当呈现乳化状态的油中的水分继续增加时,油和水会分层,这时的水分称为游离水。
而齿轮箱中的水分是会随季节变化的。由于风电机组都安装在露天的环境下,因此油中的水分含量受阴雨天气的影响特别大,通常在梅雨季节时,润滑油中的水分含量会明显增加,等到干旱季节时,风电齿轮油中的水分又会明显降低。所以说在雨季更应该重视水分的监测。
风电齿轮油中水分的危害有很多,主要有以下六个方面(1)加快了抗氧剂的失效,进而加快了油品的氧化反应,增大润滑油酸值。同时,生成的胶状聚合物会堵塞过滤设备,形成油泥等。(2)由于水的低粘度和不可压缩性会降低润滑油的承载能力,从而导致在高载荷下,高压使水分变成过热蒸汽,过热蒸汽使得油离开摩擦表面,从而导致摩擦表面磨损。(3)加快油品的水解,尤其对于酯类润滑油,会导致生成相应的醇和酸,增加润滑油的酸值。(4)使润滑油中的添加剂失效,从而导致润滑油功能衰退,增加了摩擦磨损。(5)与某些添加剂反应生成凝胶,这些凝胶成团形成油泥来堵塞过滤设备。(6)使表面张力减小,从而使得空气更容易进入油中,增加了润滑油中的泡沫。
那么如何检测油中的水分呢?离线式测量方法有三种:(1)蒸馏法(2)傅里叶光谱法(3)卡尔费休法。蒸馏法的测试精度比较低,最低的测定值为300ppm,而且需要的油样比较多,不适合风电机组润滑油中水分的测试。傅里叶光谱法测试速度快,但是由于傅里叶测试比较敏感,影响结果的因素很多,所以结果准确度不高,也不适合风机中水分精确的测定。实验室中广泛采用的一种测试方法是卡尔费休法,它能测试准确到10ppm左右,适合风电齿轮油中的水分的测定。奥吉娜检测中心的水分测定仪为梅特勒-托利多全自动卡尔费休水分测定仪,它使用方便准确度高,能够满足风电润滑油水分测定的要求。
从润滑油配方设计出发控制水分的危害可以作以下三方面的工作: