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液压油水含量过高的危害与控制方法
液压油水含量过高的危害与控制方法

在目前的润滑管理中,越来越多的人已经深刻意识到只有有效的控制液压油的污染水平,才能保障液压设备减少磨损,从而达到提高设备可靠性和可利用率的目的。
一、水污染对液压油的危害
在各种液压油的污染物中,除了空气和各种固体颗粒外,最主要的就是水。水污染会给液压系统带来严重影响。这些影响包括:
l 润滑油粘度上升或油膜变薄(使得液压油的流动性变差或流动性太好,导致油品不适宜该部位的润滑)
l 增加了液压油的可被压缩性(即液压油可提供的压力不稳定,导致工作的不稳定)
l 添加剂被溶解在水里导致损耗(降低了液压油的性能)
l 使油氧化变质(减少了油品的使用寿命)
l 降低油品的润滑性(使得设备工作不稳定)
l 加速金属表面疲劳(对金属部件的保护不够,容易生锈或受到腐蚀,降低了金属部件的使用寿命)
l 在低温时凝结成冰,降低液压油的流动性,淤塞运动部件
l 容易使系统内滋生细菌(降低了油品的使用寿命,增加了换油成本)
l 堵塞过滤器,降低精滤效果(直接增加了过滤器成本,还间接的影响着设备部件的使用寿命)。

水的进入,特别是大量的游离水,在液压系统内破坏了润滑油膜的形成,油品润滑性能急剧下降,使运动表面产生磨损、粘着和金属疲劳,产生了一些金属磨粒。另外,液压油里的水会在较高的工作温度下与油产生氧化反应。而这些金属小颗粒,尤其是铜或铁颗粒的存在,又会成为水与油品产生氧化分解反应的催化剂,使反应速度加快。反应将生成酸性腐蚀性产物,不溶性污染物等有害物质,使得零部件收到腐蚀,阀门卡滞或形成油泥等。
水对液压的危害,我们可以从一下的几个图表中得到分析。
在有铜或铁催化的情况下,受到水污染的液压油寿命会缩短到只有原来的数十分之一。
由于含水油液可被压缩性增加,导致齿轮泵的容积效率下降;而润滑油膜的变薄,使得叶片泵的磨损增加。可以看到,由于水的存在,不论是游离水还是溶解水,都会使滚动轴承的寿命大大缩短。 
在研究所做的试验中,选用SAE20(大约为46厘斯)的矿物油,温度为65.6℃,轴承工作压力2.03GPa,以2700转/分钟的速度旋转。试验含水量分别为25.100和400PPM的情况。
如果以100PPM含水量时所作的轴承寿命作为标准1,那么在油中含水量降到25PPM时,油品的寿命可延长到2.3倍;含水量增加到400PPM时,轴承寿命缩短到0.43倍的寿命。
还可以看到,水污染导致过滤器的堵塞。

二、水污染的来源
液压油的水污染主要来自:
l 水冷却器的泄漏,这是最常出现的漏水原因
l 空气中的冷凝水,在潮湿的环境下,加上昼夜的温差,如果油箱呼吸器没有干燥或防潮措施,会导致油箱里有较多的冷凝水。
l 由于温度降低,从油里析出来的溶解水。

三、水存在的形式
水在油中存在的形式有3种:
1、溶解水
在我们的印象中,水和油是不能混在一起。但实际上,润滑油中总是含有少量以分子水平存在的水分,这种水被成为溶解水。溶解水存在数量的多少,与基础油的类型,添加剂配方,以及油的温度有关。在一定的温度下,调配好的油品只能溶解一定数量的水。油里不能溶解更多的水时,我们称之为饱和。当温度下降时,油溶解水的能力下降,溶解水会从油里析出,形成游离水。
在达到油品的溶解水饱和度之前,油的外观是清亮透明的。
2、游离水
由于温度降低,溶解水从油里析出,或是外界有水侵入液压系统,就会形成一些小水滴悬浮在油里,并随着水的增多逐渐形成大水滴。通常,液压油的密度<1,因此水滴会沉入油箱底部。
3、乳化液
但如果游离水收到油泵的剧烈搅拌或是阀件剪切作用,而形成微小的悬浮在油里,无法沉淀到油箱底部,就会形成油的乳化。液压油的颜色也因此变得模糊或是浑浊发白。乳化液会使液压系统受到严重的危害。

四、如何检验水含量
在线监测:通过安装OMM550油液水分含量传感器,可以实时连续在线监测润滑油、液压油、齿轮箱油、透平油等各类油品油中溶解水分含量,水活性及油温,通常水分含量检测精度达到10%以内。通过对重要设备的油中水分含量实时监测,用户可以有效了解、掌握液压设备等重要设备的运行情况,对于企业安全运营、设备增效起到关键作用。
离线测试:实验室内常用的水分含量测试方法是卡尔费休法,可以准确的判定液压油里水含量的具体数量。

五、控制与去除超标水量指导方法
可选择专用真空滤油机快速脱除油液中的水分、气体、杂质和挥发物(少量汽油、煤油等),提高油液品质,恢复润滑油粘度、闪点及使用性能。保证液压系统、动力系统、润滑系统的正常运行。



 
 
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