方法测量水润滑油脂

有一种普遍的说,油和水不能混合。不幸的是,这并不适用于润滑油脂。在这样的油,水可以存在于不同的州,如果这不是检查,会造成相当大的损害的重要资产。本文调查的困难由水引起的润滑油脂还描述了技术,可以使用可靠性专业有效地确定水在油的存在。

背景

工业油,污染的水可以在机械零件造成许多问题。水存在时,润滑剂的粘度也大幅度和化学变化发生变化,所有这些导致损耗的添加剂和导致形成的清漆,污泥和酸。任何润滑油状态监测程序的一个组成部分是水测试。工业油有健壮的水分离特征,标准方法并不适用于确定水污染。水油样品,可以免费共同存在三个阶段如珠,乳液混合,和溶解,所有这些都使人难以获得具有代表性。在这种类型的油,添加剂配方的设计上面,水是有效地分离饱和限制50到250 ppm的水。上面的水饱和限制将形成不同的水滴,如果让坐,最终分离的油,如图1所示。乳化水和自由水应该严格监管,但溶解水并不构成工业应用的主要问题。

图1所示。样本使用雪佛龙销售税32岁收到的实验室在装船后的发电装置。

什么技术?

裂纹试验

水的存在润滑油脂可以使用简单和由简单吗裂纹试验(图2)。可以使用热板进行这个测试,它通常是定性的。

图2。裂纹试验

在这个测试可以帮助确定水的存在,它不确定水的体积。尽管一些数量的半定量的数据量的水可以通过仔细分析的石油热板,这主要依赖于操作者的技能。需要一个温控热板裂纹测试,和热板的温度通常是设置到160°C。样品溶解在剧烈摇晃,产生一个统一的水悬浮在油中。一旦样品准备好,热板添加的油滴。脆皮不会看到如果没有跟踪的水油。然而,如果存在液态水的油,热量将水转化为蒸汽,产生泡沫,可以看到一滴石油。

气泡的大小近似匹配与水的量存在于石油。换句话说,如果泡沫更大,石油将会用大量的水溶解。通过研究气泡的大小所产生的热板,可以定量的结论对于水浓度油样品。裂纹试验是成本,有效、快速、简单,可以现场进行。然而,这不是一个定量的方法,提出了安全问题,并提供操作员地不一致的结果。

氢化钙检测组件

一个氢化钙检测组件是另一个选项,可以用来测量水的浓度。在这种技术中,一个已知体积的油被放置在一个封闭的容器,包含一个已知数量的氢化钙。当这个容器是大力动摇了,水在油与现有的氢化钙和反应产生氢气。这个化学反应如下所示:

儿童和青少年卫生与发育司₂+ 2 H₂O→Ca(哦)₂+ 2 H₂

固体氢氧化钙(Ca(哦)₂)沉淀出来,压力计用于确定氢气(H₂)及其压力。这是一个化学反应,因此一个摩尔的水解决方案将创建一个摩尔的H₂。结果,当气体的压强的测量反应,水出现在油样品的数量可以很容易地确定。

为了执行测试,用注射器取油样品。对于任何测试,大约20到30毫升的石油是必需的。反应容器中石油是分发功能螺钉帽,坚决关闭反应容器。如果水的水平较高,油样品必须使用一个已知数量的稀释剂稀释。相应的稀释剂和石油将依靠水出现在油样品的浓度。有时,测试必须重复为了建立正确的范围水污染并选择正确的oil-to-diluent比率。直到船关闭,氢化钙是远离稀释剂和石油,这样所有的H₂由于化学反应气体,形成仅限于样品缸。一旦样品缸关闭,氢化钙和油混合,动摇了大力进行化学反应。一段时间后,压力计固定在反应容器将读取的内部压力,基于相对混合稀释剂和油,压力读数改变%水阅读。以防油包含剩余水量,容器的压力可以杀气腾腾地高于阅读的范围压力计。在这种情况下,必须释放压力和设备应清洁。oil-to-diluent比落在可量化的范围内。

氢化钙测试套件集成的组件,比如压力计,压力容器、注射器、稀释剂、安全眼镜、手套、pre-measured氢化钙包,密封圈,有时甚至与磁搅拌盘集成。正确利用这些测试套件时,精度下降到50 ppm乳化或自由水可以实现。的氢化钙测试套件低成本,相对简单,便于携带,并提供定量结果;但是需要使用溶剂和化学品也有安全问题由于容器的压力下。可能需要大量的运行基于水的浓度。

费歇尔

费歇尔(KF)电量滴定(ASTM D6304)是一种成熟的技术,用于检测水在油的存在。它是比较为其他分析方法用于水质分析技术。对水的利用KF的决心,可重复和可获得精确的结果如果由熟练的操作符。水存在于任何国家。、自由、溶解或溶解,可以很容易地确定。

在应用程序和行业水测量主要重要,KF滴定法提供了一个合适的选择。这些行业包括食品、药品和润滑油脂。在滴定中,已知浓度的解决方案是利用测量未知溶液的浓度。滴定液,即。通过滴定管,已知的解决方案添加到一个分析物的量,即未知的解决方案到反应结束。在KF滴定,碘摄入的体积等于油样品中包含的水的体积。油的含水量可以精确测量量化所需的碘滴定石油样品。商业费歇尔滴定仪实验室应用程序由瑞士万通,梅特勒-托利多和西格玛奥德里奇(图3)。由于挥发性化学物质的使用和所需样品制备,KF滴定通常是在实验室和现场无法轻易使用的仪器分析。

图3。瑞士万通KF滴定仪

相对湿度或饱和米

许多行业使用相对湿度(RH)传感器湿度控制(图4)。这些行业包括制药和食品服务。三种类型的RH传感器是可用的,即热导率、电阻和电容。

图4。从E + E Elektronik RH传感器

电容式传感器通常用于确定油的相对湿度。空气的相对湿度是一个众所周知的概念,尤其是在温暖的气候在夏天。空气容纳水汽的能力取决于温度,油也是如此。如果石油是温暖,保持水分的能力也增加。然而,如果油的温度非常高,例如在内燃机,温度的增加将导致水蒸气的解决方案。

而湿度传感器能够确定溶解水油,他们无法确定的体积乳化或免费的油,这在很大程度上限制了他们的应用程序。然而,通过跟踪石油的RH,可以获得关键数据。在电容RH传感器,两个导电电极包括一层导电聚合物或金属氧化物。层的电容随含水量和促进改变的两种导电电极之间的电压。

定义的低温度系数,电容RH传感器可以运行在高温度高达200°C,有合理的抗化学蒸汽,可以从凝结完全恢复。的介电常数电容RH传感器,增量变化正比于环境的相对湿度。这些传感器表现出良好的响应时间和提供快速而准确的读数。这些传感器的标准模棱两可±2% RH 5%至95% RH两点校准。传感元件的距离限制了电容传感器,这传感元件可以放置远离信号调节电路,由于电缆的电容效应对微小电容变化的传感器。不到10英尺被认为是实际的限制。

红外

红外(IR)光谱是一种很有前途的技术,广泛用于确定吗水的污染。它允许一个可接受的不含化学物的测量。一般来说,光谱学指物质的研究之间的相互作用和辐射能量。

图5。典型的光谱仪的示意图

在光谱仪中,组件包括如一个检测器,辐射来源,和个人电脑或其他探测器信号的转换器获得有用的数据(图5)。这种技术,样品需要分析定位和探测器之间的辐射来源。在红外吸收光谱,入射光束可以旅行通过一个示例和探测器是用来收集透射光和报道的光谱吸收或透射光的入射光的波长λ。红外光线吸收纯水可以确定红外光谱的峰值约为3400厘米¹。在溶解水油、红外吸收水分子,虽然高峰已经有点,因为水分子周围的各种环境。按照ASTM标准做法E2412,水是由匹配的红外光谱的峰值约为3350厘米¹水的浓度,如图6所示。这种技术可用于某些应用程序,如电动机润滑油中添加剂用于溶解水。红外光谱分析是一个快速、简单、可靠的技术。即使是新手用户可以轻松地获得结果。

图6。测量在ASTM E2412水。

当油含有水在乳化或自由州,光线穿越石油样品被分散,这大大影响测量。在工业中润滑剂、大量的水存在自由水或乳液水,因为油含有抗乳化性添加剂。的水滴悬浮在油不吸收光线,而是驱散它。因此,水吸收峰约3400厘米¹不能与水相关的吸收峰,超过饱和的极限。水稳定是一个成功的技术,可以用来克服的散射光。在这种方法下,样品使用表面活性剂或其他类似的添加剂,通过水可以溶解在油。这种方式,可以很容易地确定标准的水峰红外光谱。而熟练的操作员将能够执行水稳定技术,化学品必须准确地添加到油样品分析之前。然而,这些化学物质容易无法访问。因此,基于这个原因,水稳定技术不能证明适用于最终用户的字段或状态监测实验室在哪里红外光谱作为筛查工具。

一个均质器提供了另一种选择,水是机械集成不同的水滴悬浮在油中。当一个猫120 x均质器用于样品同质化,同样的保存在室温下1分钟,导致优秀的相关性吗KF电量滴定。弹性光散射的程度由油包水混合物依赖水的浓度也是影响水溶解在油的方式,这是不同的水滴的大小和数量的石油,如图7所示。

图7。的光散射图形表示使用透平油由于不同的水滴。谱是一个使用透平油和29000 ppm水污染均化后立即进行分析。光谱B是一个与9500 ppm汽轮机油使用水污染均化后立即进行分析。光谱C是相同的样本(29000 ppm)但一直均化后可以坐45分钟。浓度和水滴大小的变化是明显的基线。

的猫120 x均质器帮助生产可重复和均匀分布的水滴石油。这之后,光散射的程度可以可靠地确定使用红外光谱仪。

崎岖的和便携式FluidScan油分析仪用于确定化学和油的状况。均质化的方法被用来准备油样品在不同浓度的水,然后在决定FluidScan油分析仪。结果,因此,对那些通过比较KF电量滴定(图8)。优秀的相关信息FluidScan阅读和滴定法技术。

图8。费歇尔FluidScan红外数据的相关性。

在分析水污染透平油的FluidScan作为一个强大的和可靠的技术和提供即时提醒当有严重污染的水。抽样在这种变化中扮演着重要角色,均质器形式的核心组件技术。当测量水FluidScan油分析仪,握手并没有提供一个合适的选择获取统一的样本和一致的结果。为达到最佳效果,均质器这是商用市场上可用于实现快速和现场分析或分析之前样品制备。结果关联在20%以内KF可以使用最佳实践获得的采样方法。

结论

可靠性专家可以使用各种技术来决定水的存在润滑油脂。这些技术取决于许多因素,如人员培训、预算、所需的数据精度,等。为了防止设备故障和由此产生的停机时间,仪器应连续跟踪app亚博体育水的污染。

这些信息已经采购,审核并改编自公司斯派克所提供的材料科学。亚博网站下载

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