润滑油含水量检测方法

润滑油含水量检测方法

润滑油中水分的来源及其存在形式

油品中水分的来源主要在存储，运输和使用过程中。储存时容器密封环不严进入明水或由于容器呼吸进入的凝析水，或者容器本身含有水;在运输时转移设备注入时雨水的浸入;在使用时油箱通风装置工作如果不正常，里面的水蒸气就不能及时排出，低温时，水蒸气与机械设备接触就会凝结成水，与润滑油混合后变成乳状液体。

润滑油中的水分有三种形式:(1)以分子状态存在于润滑油分子空隙中形成均相，其溶解量取决于润滑油的组分和温度，外观上观察不出异常现象。(2)以极细小的颗粒分散在油品中形成油水两相的乳浊液很难从有油中分离出来。(3)从油中析出的微小颗粒聚成大颗粒沉降到容器底部或附着在壁上，呈油水分离状态。

润滑油中水分的危害

1、降低了润滑油的品质和润滑性能

润滑油的组分主要有基础油和各种添加剂。润滑油中的水分会促进基础油氧化变质产生乳化现象，润滑油中的添加剂尤其是清净分散剂、抗磨剂、防腐剂等都是表面活性剂，容易形成胶束状态造成添加剂失效，降低润滑油的粘度和使用寿命。润滑油中基础油的变质和添加剂的失效降低了油膜的厚度和刚度，从而易破裂造成磨损，降低了润滑油的润滑性能。

2、机械设备磨损和腐蚀

润滑油中水分易产生泡沫和乳化易堵塞油路系统，同时水分降低了油膜的厚度和刚度易破裂导致机械设备磨损。水分还能与润滑油中的杂质如铁屑发生反应生成铁皂，铁皂与油中较大的颗粒如胶质形成油泥。这些油泥聚集在油路系统造成摩擦表面供油不足，加快了机件的磨损，降低了机械的使用寿命。

润滑油中水分的检测方法

1、现场快速测定法

有时只是为了检测一下润滑油中是否含有水分或粗略的检测水分的含量，经常会用一些简单快速的测定法。这类方法主要有目测法、声响法和试纸法。目测法具体方法是:取适量油样置于烧杯中，加热至100～120℃，静置一段时间，观察烧杯是否有水分析出。声响法具体方法是:取适量油样放在烧杯中，用酒精灯加热若听到噼啪响声说明有水分，若烧杯发生震动或颤动甚至油飞溅出来，说明含水分量较大。试纸法是把毕特斯摩试纸浸入油中，若试纸遇水有蓝色斑点可依据斑点判断含水量。

2、蒸馏法

蒸馏法是通过润滑油与相关试剂混合进行蒸馏、冷凝、收集水分，最后计算水分含量，是很成熟的定量检测试验。GB/T260-1988水分测定法是将一定量的油样与试剂(工业溶剂或直馏汽油在80℃以上的馏分混合，然后通过水分测定器进行测定水分含量，以百分数表示。该实验法装置简单、成本低，测量结果准确。但蒸馏冷却时间较长，能耗大。现在不少研究表明，可用干燥剂吸附代替蒸馏，从而简化操作，安全可靠，同时也具有较高的准确性。

3、卡尔费休法

卡尔费休法也称库伦法，由德国科学家KarlFischer发明的，现已成为石油行业普遍使用的仪器分析方法。卡尔费休法是将一定量的油样中的水与碘和二氧化硫发生化学反应，依据法拉第定律计算水分的方法，该方法测量精度高、灵敏，可同时测定多个样品。但环境中的水分、样品的水溶解度都会影响实验结果。因此对环境水分、样品水溶解度的控制是提高实验精确度和重复率的重要因素。

GB/T11133-1989液体石油产品水分含量测定法是用卡尔费休试剂进行测定水分含量。

4、气相色谱法

气相色谱法一般多应用在氧化性溶剂、蛋白质等微量水分检测分析中，而润滑油水分含量检测相对较少。但目前已有大量研究发现，气相色谱更快速准确的测定润滑油中的微量水含量，而且具有较强的普通适用性。

5、红外光谱法

利用红外光谱可检测含水量超过0.1%的润滑油，具有操作简单，速度快，无污染等优点。红外光谱也根据润滑油组分中红外光谱吸收峰的显示和变化来了解润滑油的质量。利用红外光谱来检测要参考新润滑油中水分的含量，进行对比得到更准确的结果。红外光谱检测水分含量干扰因数很多，因此做实验之前要对润滑油进行处理，如过滤，进行试剂反应等。另外，红外光谱检测仪器更新也很快，目前更多的考虑了仪器的微型化和便携式以及多功能化等方向。

6、介电常数法

介电常数法是基于介电常数法的在线监测方法以及相应传感器将润滑油及其含有的水分作为电解质，通过测定介电常数来判断水分的含量。常用的介电常数法包括电容法、射频法等。

电容法将水分引起油质介电常数的变化转化为电容量，通过监测电容量变化的大小来达到对油液中水分变化状况的监测。由于油和水的介电常数差异较大，油水比例发生变化时从而导致电容的变化，会引起振荡频率的变化，通过测量振荡频率就可以测量管道中介质的含水值。电容式传感器具有操作范围大，灵敏，成本低，等优点，但传感器形状影响了水分的分辨率。传感器和电感线构成测量电路，通过并联行成谐振电路，信号频率不同得到的电容也不同随之阻抗也不同，输出的电压也就得到了相应的数值，因此可通过测量电压进而测量润滑油含水量。传感器的输出影响因素很多，直接影响了测量精确度。例如传感器的性能会受温度的影响，温度过高或过低都会降低测量精确度，只有温度恒定时传感器才能保持稳定状态。

射频法是通过润滑油样品对射频信号的阻抗特性不同而产生不同的介电常数，从而检测出润滑油含水量。该技术结构简单，灵敏度高，速度快，但测量的误差相对较大，因此对射频传感器的技术需要进一步改进和研究。

在润滑油中，大多数品种只允许有痕迹(水含量在0.03%以下)水分，甚至部分油品是不允许有水分的。水会造成润滑油乳化、加快添加剂分解、提高了油品的氧化及低分子有机酸对机械的腐蚀，同时降低了油品低温流动性。因此，改进和创新润滑油中水分含量的检测方法研究，对确保润滑油的安全使用有着重要的意义。

资料来源：姚雪,常立玉,郝轩逸,等.润滑油含水量检测方法的探讨[J]. 工业, 2017 (04): 00267-00268