润滑油污染检测

润滑油被誉为设备的血液，流淌在设备内部，对设备起到润滑减磨、冷却、清洁和防锈等作用。润滑油如果受到污染，会造成润滑失效，设备磨损加剧，进而引起设备故障、缩短设备使用寿命……　　润滑油受到污染是一个复杂的问题，有时候日常检查可以发现，有些情况却不能，有些污染不能通过肉眼观察到。而且，对于所有的污染，等到肉眼都能发现时，说明已经很严重。总之，润滑油的污染，要早发现，早处理，尤其对于较为敏感、比较关键的设备。油液检测通过检测油品，可以准确的分析润滑油里的污染物，就像通过血液检测，发现人体的异常情况一样。　　颗粒物　　颗粒物是危害最大的一种污染物，它们进入润滑系统内部，会造成磨粒磨损、金属压伤刮伤、金属疲劳。颗粒物一般具有一定的硬度，许多颗粒物的尺寸很微小，能穿过零件之间的间隙，在设备内部循环，造成磨损。常见的颗粒物有灰尘、砂砾、设备运转中产生的细小金属颗粒、锈渣等。　　颗粒物污染不但危害设备本身，而且还会缩短润滑油的使用寿命。磨粒磨损会增加油里的金属粉末含量，这些细小的金属颗粒不但进一步磨损设备，而且还会加速润滑油氧化变质，因为金属粉末会催化油品的氧化速度。鉴于这些颗粒物的危害是连锁性的，因此及早监测、及早处理很重要。　　油液检测可以发现油液里的细小颗粒物，还可以发现设备的早期磨损。通过检测油液里的颗粒物计数，我们可以了解油液的清洁度、是否进入了颗粒污染物。另外，通过金属元素分析，我们可以发现设备的早期磨损。当颗粒物与设备的金属发生了磨粒磨损，被刮擦下来的金属就可以被监测到。通过金属的元素及成分分析，还可以找到磨损源，例如，齿轮的材料大部分是铁，含有少量的其它合金成分（铬、镍、锰等等）。　　如果发现颗粒物进入润滑油，一般的补救措施包括：找到颗粒物从哪里进来的，然后堵住来源，通过过滤，把颗粒物除掉——但是，这个做法不一定都有效。有些时候滤油也很难完全除掉颗粒物，还得把油换掉。如果磨损比较明显，建议进行铁谱分析，可以确定磨损的程度，指导设备维护。　　水分　　水分是常见的污染物，虽然危害没有颗粒物严重，但是水分会破坏润滑效果、使油变质、造成设备磨损，水分也会引起金属锈蚀。润滑油里的水分有三种形式：溶解水、乳化水、游离水，其中，乳化水的危害最大。　　溶解水就是已经溶解在润滑油里的水分，润滑油具有吸湿性，会吸收空气里的水分，因此会含有少量的水分。一般来说，少量的溶解水不会造成什么危害，除非某些情况对润滑油的含水量要求特别严格。润滑油可以允许的溶解水含量最大值为吸水饱和点，在达到吸水饱和点之前，润滑油里虽然含有水分，但是不会表现出有水的迹象，例如乳化、或者浑浊、透明度降低等。　　润滑油里进入水后，如果没有和油分离开，微小的水滴悬浮在油液里成为悬浊液，就成为乳化水，乳化水的危害最大。当润滑油乳化时，含水量已经超过了饱和点。油里含有乳化水时，润滑油的透明度会降低、浑浊，颜色发白甚至变成奶白色。乳化水的危害很大，因为它们可以自由地流动，污染整个润滑系统里的油，另外，水分会破坏油的润滑性。乳化水到达设备运转的承压区域后，这些区域会润滑不良、摩擦加剧而磨损。　　当水和润滑油完全分离开后，就成为游离水。游离水的危害相对较小，但是也会引起问题。首先，游离水也可能随着润滑油循环，引起油乳化。另外，油里的水会削弱润滑油的破乳化性，导致泡沫增加，消耗润滑油里的添加剂，缩短润滑油的使用寿命，并且容易滋生细菌。　　水分对设备的危害除了引起润滑不良，还有氢脆、锈蚀。润滑油能防止金属锈蚀，如果油里进水，容易引起金属锈蚀。　　潮湿的大气和游离的水分都可能引起金属的氢脆问题，氢脆又称为氢损伤，可以引起轴承损坏。水会分解为氢和氧，电解和腐蚀也会产生氢，水会促进电解和腐蚀，高强度钢尤其容易遭受这种问题。另外润滑油、润滑脂里加入的添加剂里面含有硫（极压添加剂、抗磨剂等等），矿物油本身也含有一定的硫杂质，会促进金属的腐蚀和裂化。　　水分会破坏油膜的强度和油膜的完整性，润滑是依靠油在金属接触面之间形成一层油膜，油膜隔开金属之间的直接摩擦，防止金属直接接触。如果水分进入轴承的金属接触受力区域，就会破坏油膜的完整性，降低油膜强度，导致润滑不良或者金属之间直接摩擦，会引起金属疲劳损伤、形成金属刮擦、碎裂。　　水会缩短润滑油的使用寿命，另外水还会造成润滑油里的抗氧化剂流失、消耗，导致润滑油氧化变质。润滑油氧化会形成酸性物质、油泥和漆膜、使油的黏度增加，影响喷溅润滑的效果等等。　　当发现润滑油进水时，正确的处理方法是首先找到水分来源，切断来源，然后采取除水措施，严重时最好换油，水含量最好通过油液检测来准确判定。　　混入其它润滑油　　使用润滑油时，应该避免与其它油品接触。但是有些情况，比如泄露、加油时用错润滑油（润滑油粘度选择错误或者添加剂类型选错）等等，都会造成不同的润滑油混合。　　例如，矿物油与常规的PAG合成油（非油溶性PAG）不能相容。这两种油如果相混，会导致混合后的油粘度增加，并形成油泥，其它现象还有酸值升高、滤芯被油泥堵塞。同时，由于发生相混导致润滑不良，还会发生设备磨损。　　当润滑油里混入其他油类，解决的方法是换油并冲洗润滑系统，不能使用过滤的方法除掉。　　使用错误配方类型的润滑油也是一个常见问题，可能是换油时不小心加错油，或者直接就是选油错误。例如，如果设备需要的是极压型润滑油（EP）或者抗磨型润滑油（AW），而用户误加成一般的抗氧防锈型油品，就会造成设备运行中磨损。　　如果对润滑油的抗乳化性有较高要求的设备里，混入了加有清净分散剂的油品，那么油的抗乳化性/油水分离性会削弱。例如汽轮机油里混入了发动机油，1升的机油混入7000升的汽轮机油里，就可以破坏汽轮机油的抗乳化性，因此千万要避免润滑油相混。对于这种情况，需要把油都换掉，并且冲洗润滑系统。　　如果设备有黄色金属（例如铜），但是需要使用极压型润滑油，那么就需要了解润滑油对黄色金属的腐蚀性，因为某些极压润滑油里含有活性硫，会腐蚀黄色金属。　　通过红外图谱检测，可以发现润滑油误用或者相混。另外，最好还配合使用铁谱分析，可以发现是否发生了设备磨损。因为润滑油误用或者混合，很可能带来设备磨损。　　润滑油误用还可能是粘度不对，有可能是粘度选择错误，或者油里混入了其它粘度的油。如果油的粘度过大，或者混入了高粘度油，在齿轮系统里会观察到磨损，还有喷溅润滑异常。对于液压系统，会造成设备反应迟缓，油的滤过率降低

润滑油被誉为设备的血液，流淌在设备内部，对设备起到润滑减磨、冷却、清洁和防锈等作用。润滑油如果受到污染，会造成润滑失效，设备磨损加剧，进而引起设备故障、缩短设备使用寿命……　　润滑油受到污染是一个复杂的问题，有时候日常检查可以发现，有些情况却不能，有些污染不能通过肉眼观察到。而且，对于所有的污染，等到肉眼都能发现时，说明已经很严重。总之，润滑油的污染，要早发现，早处理，尤其对于较为敏感、比较关键的设备。油液检测通过检测油品，可以准确的分析润滑油里的污染物，就像通过血液检测，发现人体的异常情况一样。　　颗粒物　　颗粒物是危害最大的一种污染物，它们进入润滑系统内部，会造成磨粒磨损、金属压伤刮伤、金属疲劳。颗粒物一般具有一定的硬度，许多颗粒物的尺寸很微小，能穿过零件之间的间隙，在设备内部循环，造成磨损。常见的颗粒物有灰尘、砂砾、设备运转中产生的细小金属颗粒、锈渣等。　　颗粒物污染不但危害设备本身，而且还会缩短润滑油的使用寿命。磨粒磨损会增加油里的金属粉末含量，这些细小的金属颗粒不但进一步磨损设备，而且还会加速润滑油氧化变质，因为金属粉末会催化油品的氧化速度。鉴于这些颗粒物的危害是连锁性的，因此及早监测、及早处理很重要。　　油液检测可以发现油液里的细小颗粒物，还可以发现设备的早期磨损。通过检测油液里的颗粒物计数，我们可以了解油液的清洁度、是否进入了颗粒污染物。另外，通过金属元素分析，我们可以发现设备的早期磨损。当颗粒物与设备的金属发生了磨粒磨损，被刮擦下来的金属就可以被监测到。通过金属的元素及成分分析，还可以找到磨损源，例如，齿轮的材料大部分是铁，含有少量的其它合金成分（铬、镍、锰等等）。　　如果发现颗粒物进入润滑油，一般的补救措施包括：找到颗粒物从哪里进来的，然后堵住来源，通过过滤，把颗粒物除掉——但是，这个做法不一定都有效。有些时候滤油也很难完全除掉颗粒物，还得把油换掉。如果磨损比较明显，建议进行铁谱分析，可以确定磨损的程度，指导设备维护。　　水分　　水分是常见的污染物，虽然危害没有颗粒物严重，但是水分会破坏润滑效果、使油变质、造成设备磨损，水分也会引起金属锈蚀。润滑油里的水分有三种形式：溶解水、乳化水、游离水，其中，乳化水的危害最大。　　溶解水就是已经溶解在润滑油里的水分，润滑油具有吸湿性，会吸收空气里的水分，因此会含有少量的水分。一般来说，少量的溶解水不会造成什么危害，除非某些情况对润滑油的含水量要求特别严格。润滑油可以允许的溶解水含量最大值为吸水饱和点，在达到吸水饱和点之前，润滑油里虽然含有水分，但是不会表现出有水的迹象，例如乳化、或者浑浊、透明度降低等。　　润滑油里进入水后，如果没有和油分离开，微小的水滴悬浮在油液里成为悬浊液，就成为乳化水，乳化水的危害最大。当润滑油乳化时，含水量已经超过了饱和点。油里含有乳化水时，润滑油的透明度会降低、浑浊，颜色发白甚至变成奶白色。乳化水的危害很大，因为它们可以自由地流动，污染整个润滑系统里的油，另外，水分会破坏油的润滑性。乳化水到达设备运转的承压区域后，这些区域会润滑不良、摩擦加剧而磨损。　　当水和润滑油完全分离开后，就成为游离水。游离水的危害相对较小，但是也会引起问题。首先，游离水也可能随着润滑油循环，引起油乳化。另外，油里的水会削弱润滑油的破乳化性，导致泡沫增加，消耗润滑油里的添加剂，缩短润滑油的使用寿命，并且容易滋生细菌。　　水分对设备的危害除了引起润滑不良，还有氢脆、锈蚀。润滑油能防止金属锈蚀，如果油里进水，容易引起金属锈蚀。　　潮湿的大气和游离的水分都可能引起金属的氢脆问题，氢脆又称为氢损伤，可以引起轴承损坏。水会分解为氢和氧，电解和腐蚀也会产生氢，水会促进电解和腐蚀，高强度钢尤其容易遭受这种问题。另外润滑油、润滑脂里加入的添加剂里面含有硫（极压添加剂、抗磨剂等等），矿物油本身也含有一定的硫杂质，会促进金属的腐蚀和裂化。　　水分会破坏油膜的强度和油膜的完整性，润滑是依靠油在金属接触面之间形成一层油膜，油膜隔开金属之间的直接摩擦，防止金属直接接触。如果水分进入轴承的金属接触受力区域，就会破坏油膜的完整性，降低油膜强度，导致润滑不良或者金属之间直接摩擦，会引起金属疲劳损伤、形成金属刮擦、碎裂。　　水会缩短润滑油的使用寿命，另外水还会造成润滑油里的抗氧化剂流失、消耗，导致润滑油氧化变质。润滑油氧化会形成酸性物质、油泥和漆膜、使油的黏度增加，影响喷溅润滑的效果等等。　　当发现润滑油进水时，正确的处理方法是首先找到水分来源，切断来源，然后采取除水措施，严重时最好换油，水含量最好通过油液检测来准确判定。　　混入其它润滑油　　使用润滑油时，应该避免与其它油品接触。但是有些情况，比如泄露、加油时用错润滑油（润滑油粘度选择错误或者添加剂类型选错）等等，都会造成不同的润滑油混合。　　例如，矿物油与常规的PAG合成油（非油溶性PAG）不能相容。这两种油如果相混，会导致混合后的油粘度增加，并形成油泥，其它现象还有酸值升高、滤芯被油泥堵塞。同时，由于发生相混导致润滑不良，还会发生设备磨损。　　当润滑油里混入其他油类，解决的方法是换油并冲洗润滑系统，不能使用过滤的方法除掉。　　使用错误配方类型的润滑油也是一个常见问题，可能是换油时不小心加错油，或者直接就是选油错误。例如，如果设备需要的是极压型润滑油（EP）或者抗磨型润滑油（AW），而用户误加成一般的抗氧防锈型油品，就会造成设备运行中磨损。　　如果对润滑油的抗乳化性有较高要求的设备里，混入了加有清净分散剂的油品，那么油的抗乳化性/油水分离性会削弱。例如汽轮机油里混入了发动机油，1升的机油混入7000升的汽轮机油里，就可以破坏汽轮机油的抗乳化性，因此千万要避免润滑油相混。对于这种情况，需要把油都换掉，并且冲洗润滑系统。　　如果设备有黄色金属（例如铜），但是需要使用极压型润滑油，那么就需要了解润滑油对黄色金属的腐蚀性，因为某些极压润滑油里含有活性硫，会腐蚀黄色金属。　　通过红外图谱检测，可以发现润滑油误用或者相混。另外，最好还配合使用铁谱分析，可以发现是否发生了设备磨损。因为润滑油误用或者混合，很可能带来设备磨损。　　润滑油误用还可能是粘度不对，有可能是粘度选择错误，或者油里混入了其它粘度的油。如果油的粘度过大，或者混入了高粘度油，在齿轮系统里会观察到磨损，还有喷溅润滑异常。对于液压系统，会造成设备反应迟缓，油的滤过率降低

润滑油被水污染的路径主要是四个：一是储存时空气中的水分混入，露天存放等情况可能导致水分进入油中 二是运行中油箱顶部与空气接触面大，潮湿空气的水分缓慢溶于油中 三是冷油器发生泄漏，冷却水大量进入油中 四是密封不良，包括密封失效，以及设备磨损间隙变大，使水进入润滑系统。水污染的检测水在润滑油中的存在形态有三种:不同形态的水应使用不同的方法去检测才会达到预期的效果。目测法：即通过肉眼观测，以定性或半定量来判定润滑油中是否含水及其大致含量，因此目测法只能判定游离水的存在与否以及大概的量，目测法受油品的颜色和黏度影响很大，一般适用于颜色较浅、黏度较小的润滑油，表1可以为目测法提供一定的判定依据。 热板爆响法：将一滴待测的润滑油滴在已加热到150℃左右的金属板上，通过声音和油的外观来简单判定水的存在与否以及大概的量，该方法适用于定性或半定量地判定游离水和乳化水。表2为热板爆响法测定水的判定依据。氢化钙试剂法：测定水的原理是水可以和氢化钙发生化学反应生成氢气，而氢的量与油中水的含量成正比，从实现水含量定量测定的目的。具体操作是将一定量的待测油品和氢化钙试剂加入到一个密闭的容器中，反应结束后通过测定容器中压力的增加量计算油中的水含量，该方法的检测下限为50ug/g，它可以用于测定油品中游离水和乳化水。氢化钙试剂法受油品黏度的影响较大，因此，只适用于测定低黏度的油品。蒸馏法：将一定量的待测油品与非水溶剂混合，以回流的形式进行蒸馏，使水冷凝到接收器中以达到定量测定水含量的目的，该方法的检出限为0.03％，但该方法的缺点是需要的样品量较大而且耗时较长，完成一次测定需要60～120min，方法标准有ASTM D95、ASTMD4006、GB/T260。傅里叶红外光谱法：傅里叶红外光谱法需要以新油作为本底进行比较分析，当水含量超过1000g/g时，该方法较为适用，但由于精密度较低而检出限较高，该方法在精密度要求较高和水含量低于1000ug/g的工况下具有一定的局限性。在线传感器法：在线传感器可以用来监测润滑油中的水含量，其优势就是安装在润滑系统中，随时测定而不用停机、也无需采样，其原理、形状、大小多种多样，使用者可根据自己的设备类型和工况条件进行选择、设置，某些传感器的检出限可达200/g，在线传感器的缺点是影响因素较多，如温度、添加剂、污染物以及磨损颗粒等都可能对测定结果造成影响。卡尔费休滴定法：目前使用最为广泛的测定润滑油中水含量的方法，它分为容量滴定法和电量滴定法两种，但其基本原理是一样的，都是基于下面两步化学反应：ROH+S02+RN——(RNH)S03R(RNH)S03R+2RN+I2+H20——(RNH)SO4R+2(RNH)I