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液压和润滑油系统中的水的影响是什么?

发布时间:2021-02-22 16:35:27 人气:

水的状态

水可以以溶解,乳化或游离水的形式存在于液压油和其他润滑剂中。稀油润滑流体无法容纳多溶解水的点称为饱和度。如果存在的溶解水超过了流体的容纳能力,则过量的水(或游离水)可以以单独的本体水相或乳液的形式存在。

通常,过饱和的流体看起来是浑浊的。流体在饱和状态下可以容纳多少水,这取决于流体基础油的类型,添加剂包,温度和压力。例如,几-乎没有添加剂的高-度精炼的矿物油在饱和之前几-乎不-含水,在70°F时约百-万分之100。酯基液压油(例如在轧机应用中使用的液压油)在70°F时的饱和度可能超过3,000 ppm,在高温度下会高。

典型的涡轮机润滑油的饱和度曲-线说明了温度与饱和度水平之间的关系:如果系统在100°F下运行,并且流体包含溶解的水(100 ppm),则下降到环境温度(如在关机期间(70°F),将导致系统中存在游离水,因为环境条件下的饱和度小于100 ppm。

另一方面,如果达到或超过饱和水平(在100°F时为200 ppm),则在工作温度下的水进入也会导致游离水的存在。

水源

水可以来自多种来源。环境入侵的例子包括雨水泄漏到外部水库,水库盖,检修面板,通气孔或磨损的密封件渗漏以及水库和其他系统区域中的空气凝结。水也可能从过程侧,泄漏的热交换器或冷却器进入流体系统,或者直接进入过程水,例如冷却水,冲洗水或蒸汽。

系统设计和良好的内务管理可以减少水的进入,但是要完-全消-除所-有水源是困难的(而且成本很高)。

水的影响

液压油和润滑剂中存在水会对系统组件产生广-泛影响。表面腐蚀可能是明-显的影响,直接与大量散装水的存在有关。即使溶解在流体中的所-有水也可以促-进金属表面加速疲劳,例如轴承中的疲劳。水对流体系统的其他影响包括:由于水的存在而导致润滑特性降-低(润滑膜厚度,承载能力等)降-低,这可能导致组件磨损增加,以及由于在此处形成冰晶而导致组件堵塞低温。水会影响液压或润滑系统的组件,还会物理地和化学地改变流体本身。受水影响大的物理特性包括:

黏度

润滑性和承载特性

动力传递特性(可压缩性),尤-其-是在液压系统中

即使少量的水也可以产生可衡量作用的化-学-性质是:

热氧化稳定性。氧气与液态基础油的反应形成含氧化合物,并通过加热和水的存在而加速。磨损碎片形式的金属通常充当催化剂。3氧化导致高的粘度和沉积物,例如高分子化合物或油泥。

水解,即热和水导致酯基液体的分解,产生酸和醇,导致腐蚀性增加。

沉积特性(煤烟,焦化)

添加剂过早耗尽和添加剂沉淀,影响流体性能

测量液体中的水分

通常有两种方法来表示液压油和润滑液中的水含量:以ppm为单位的含量表示以重量或体积为单位的百-万-分之一(ppm)的水含量。此方法通常用于水含量规格。以饱和度百分比表示的相对含量表示在给定温度下相对于其饱和度的流体含水量。它为即-将形成自由水提供了清晰的警-告。

有多种技-术可以测量液压油和润滑剂中的水量。选择取决于是否需要快-速评估或精-确测量。通常应用的一些技-术包括:

监控水分含量的经-典方法包括采集代表性样品并将其发送到实验室进行分析,通常是卡尔·费休滴定法。尽管这是一种可-靠且准确的方法,但主要缺点是采样和分析结果之间存在时间差。

电容式水传感器

另一方面,电容式水传感器可提供实时监控,并可用作控制设备。该仪器是空气湿度传感器的发展。它由一个电容性电池组成,该电容性电池通过将介电聚合物夹在电极之间而形成。下部电极沉积在不透湿的陶瓷基板上,而上部电容器板(介电聚合物)则允许水分子透过。

水分子根据聚合物相对于流体的湿度迁移到该层中或从该层中迁移出来。这改变了它的介电常数,从而改变了电容器的电容。然后,将这种电容变化转换为与流体饱和度成比例的信号,范围为0到100,其中100%饱和度对应于给定温度下-流体在水中的溶解度极-限。

水饱和度水平可以通过一种算法与水浓度(ppm)相关联稀油润滑,该算法使用针对特定流体品牌确-定的流体参数-以及通过校准曲-线的流体温度。

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