潤滑油含水量檢測方法的探討

耿珊

（甘肅省特種設備檢驗檢測研究院，甘肅蘭州 730050）

伴隨著潤滑油使用范圍的擴大，市場上的各個潤滑油生產廠家不僅加大了生產規模，生產處理不同性能的潤滑油，更是在生產過程中非常注重含水量的檢測。雖然在潤滑油生產和使用中，含水量檢測有著多種的方式，但在技術不斷進步的今天，含水量檢測技術也有了嶄新的發展，出現了一些在線檢測當現代化技術，有效保障了檢測結果的準確性，可根據含水量檢測結果來進行潤滑油油質的判定，科學地進行潤滑油的選擇和應用。

1 潤滑油水分來源及存在形式

1.1 來源

1.1.1 外部混入

因為潤滑油生產和使用的特殊性，在一些環節可能會出現水分混入潤滑油的情況，比如，在生產與存儲階段，一旦相關人員沒有選擇好存放設備或者傳輸管道存在破損問題，就會導致雨水、雪水或者其他水分混入到油品內，導致潤滑油中的水分超標，降低了潤滑油的使用性能。潤滑油的使用過程中，也會出現冷卻器的滲漏問題，在出現了這一問題且并未及時處理后，油品內可能會混入冷卻水。當潤滑油存儲和使用在潮濕的條件下或在溫度異常低的情況下，空氣中的水分也會混入其中，導致油品中的水分超出正常標準。

1.1.2 內部析出

潤滑油有著明顯的溶水特性，但其本身溶水性也與溫度變化有著一定的關系，根據經驗，在周邊環境溫度急劇升高的過程中，空氣濕度同步增大，潤滑油的溶水性更為明顯。這種情況下，油品中的含水量較大，反之，含水量較小。在環境溫度較低的情況下，潤滑油中的水將呈現出飽和狀態，在特定的條件下這些水分將會被析出。因此，內部析出同樣是潤滑油中水分的一大來源。

1.2 對潤滑油中水分形式的介紹

潤滑油中的水分有多種的存在方式：①分子狀態。這種狀態下，水分出現在潤滑油的分子空隙內，水分對潤滑油的溶解作用受到潤滑油組分、溫度的影響，這種狀態下的水分很難直接判定，需借助專門的檢測設備和儀器來判斷其含量。②細小顆粒狀態。這種存在形式下，形成了油水兩相乳濁液，油水分離的技術難度大。③油中析出，形成了微小顆粒后逐步成為大顆粒，多處于容器底部或者內壁。

2 潤滑油中水分存在的危害性

2.1 對潤滑油的品質和潤滑性能產生不利影響

根據潤滑油的基本構成，其中主要以基礎油和添加劑為主，一旦在潤滑油中的含水量超出了正常標準，就會導致基礎油受到水分的干擾而表現出明顯的氧化，在氧化現象達到了一定的程度以后，也就會導致潤滑油發生乳化現象。添加劑在潤滑油中的作用相當于表面活性劑，在一定的條件下，添加劑極易變成膠狀，最終導致潤滑油的油質不佳，比如，潤滑油黏度降低。一旦水分導致潤滑油中的基礎油、添加劑發生了變化，就會導致油品性能和質量無法滿足使用標準。

2.2 加劇機械設備磨損和腐蝕

潤滑油一般用在機械設備中，可實現對機械設備中零部件的潤滑，減小不同零部件之間的機械摩擦，但一旦潤滑油中的含水量過高，將會導致機械設備的磨損和腐蝕嚴重，易造成機械設備更高的故障率，難以維持機械設備的正常使用。

3 潤滑油含水量檢測方法

3.1 蒸餾法

關于潤滑油中的含水量檢測，有多種檢測方式，蒸餾法是一種十分傳統的檢測方法，具體的檢測工作開展時，在潤滑油中選取試樣，將所選取的試樣與無水試劑充分混合以后，開展一段時間的加熱蒸餾，最后讀取冷凝回流水的體積數據，就可得到含水量指標，這種檢測方法的原理和操作都相對簡單，但在整個的檢測過程中，卻需要消耗相對長的時間，且難以得到高精度的結果。

3.2 卡爾·費休滴定法

3.2.1 原理

卡爾·費休滴定法同樣是潤滑油含水量檢測中的常用方法，在利用這一檢測方法開展檢測工作的過程中，主要利用的是電化學法，將I2、SO2、H2O 以1∶1∶1 的比例在電解池內開展化學反應，反應過程如下：

根據上述反應過程，在不含游離態碘的滴定溶液通入高壓電，在此條件下，碘與水將發生一定的變化，在反應結束后，游離態的碘將使得電壓呈現下降趨勢，直到滴定結束，電壓的下降也結束，利用法拉第定律就可得到總碘量值，進而來得到潤滑油的含水量指標。

3.2.2 影響因素

在利用卡爾·費休滴定法開展含水量檢測的過程中，檢測結果往往會受到諸多因素的影響，主要為：①卡爾·費休試劑。在周邊環境濕度發生變化的情況下，卡爾·費休試劑的新鮮度也會發生一定的變化。比如，在濕度增大、時間延長的情況下，試劑的穩定性不足，滴定度的下降速度明顯快于正常標準，試劑可能難以發揮其作用。②溶劑。潤滑油中的水分有多種存在形式，其中，游離狀的水脫除相對簡單，經由溶劑的使用，樣品中的水可以發生狀態的變化，當成為了游離態后，也就可在特定的條件下與試劑發生一定的化學反應，但因為潤滑油為非極性物質，如果在檢測工作中采用了高純度的非極性溶劑，因為導電性質相對較差，兩者之間的反應活性不夠，也就無法保障檢測工作的順利開展。

3.3 稱重法

當在潤滑油含水量檢測時采用的是稱重法時，需在潤滑油中選擇有代表性的試樣，試樣體積要符合要求，在取樣結束以后按照相關規定來稱重，結合對潤滑油密度情況的掌握，依據特定的公式，計算在同體積條件下潤滑油的質量。因為潤滑油與水存在著密度方面的差異，在開展含水量檢測的過程中，可考慮這兩種物質的質量差值、水和油密度關系等的分析，得出試樣中水的體積和含水量。但利用稱重法開展檢測的過程中，為得到可靠的檢測結果，一般要保障試樣的純度。

3.4 紅外線光譜法

潤滑油含水量的檢測中，很多時候也會采用紅外線光譜法，根據這一檢測方法的原理，利用的是油品內不同組分的紅外線吸收強度差異。針對潤滑油的含水量檢測，當利用紅外光連續對油品試樣開展照射的情況下，可同步獲得吸收光譜圖，因為吸光度與含水量之間存在著緊密的聯系，經由對吸光度的分析，也就可掌握潤滑油中的含水量情況。但根據實際的應用經驗，當水分含量超過0.1%的情況下，利用這一檢測方法可得到相對可靠的結果。

3.5 微波法

微波法屬于潤滑油含水量檢測的一種新型方式，當利用這一方式開展檢測時，需在油品內施加電磁波，因為水本身具有極強的導電性，當施加了電磁波以后，也就會在潤滑油內產生感應電流，含水量越高的情況下，這種情況下所產生的感應電流越大，也意味著更大的電磁波能量，經由對電磁波能量的計算，就會獲得準確的含水量結果。

3.6 射線法

當在潤滑油中通過了射線時，水和油品本身的性質不同，對于射線的吸收率也存在著較大的差異，因此，一旦在潤滑油的含水量檢測時，含水量存在著明顯的變化，將意味著射線衰減也會出現一定的變化，通過這一原理的應用，也就可得到含水量檢測結果。從本質上看，這一檢測方法為非接觸檢測，因為為非接觸的方式，所得到的檢測結果與實際可能存在較大的偏差。

3.7 介電常數法

潤滑油和水分別屬于非極性和極性位置，這種性質差異導致二者的介電常數有著顯著的區別，一旦含水量發生變化，介電常數也會同步發生改變，在利用介電常數法開展含水量檢測時，主要是對這種變化量、含水量關系的把握來獲得含水量指標。根據當下潤滑油含水量檢測方面的介電常數法，多利用的是射頻法和電容法，如果采用的是射頻法，需將選定的射頻傳感器探頭置于油液內，經由射頻源的射頻信號發送，在油液介電常數的變化下，傳感器電容也會同步發生變化，這種情況下，經由對傳感器電容阻抗的分析，就可獲得含水量；在含水量較高的潤滑油檢測中，射頻法更為適用。

4 結束語

含水量檢測是潤滑油生產和使用中的重點工作，雖然在當下的技術發展中，檢測方法日漸多樣，但因為每一種檢測方法都有各自的特點和適用條件，為得到可靠的檢測結果，需根據檢測情況來進行檢測方法的選擇。