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使用FIuidScan分析儀進(jìn)行水校準(zhǔn)可測(cè)定大量渦輪機(jī)油樣品中低至1ppm的水污染情況。該分析為傳統(tǒng)的Karl Fisher（KF）庫侖滴定 （ASTM D6304）提供了備選方案。

渦輪機(jī)油通常配制成具有高的熱穩(wěn)定性，抗氧化性和優(yōu)異的水分離性。專門用于燃?xì)廨啓C(jī)或 蒸汽輪機(jī)的潤(rùn)滑油設(shè)計(jì)有特定的添加劑配方，但 也有許多油可以與所有不同類型的渦輪機(jī)一起工 作。 燃?xì)廨啓C(jī)具有形成油泥和清漆的趨勢(shì)，而蒸汽輪機(jī)可能經(jīng)歷氧化，起泡和淤泥。 但是，所有 渦輪機(jī)系統(tǒng)的關(guān)注都是水污染。在渦輪機(jī)油中定 期和可靠的水測(cè)量是對(duì)渦輪機(jī)成功操作的重要部 分。嚴(yán)重的水污染會(huì)導(dǎo)致油粘度的變化，加速氧 化添加劑的損耗，以及降低軸承壽命。 渦輪制造商通常建議警告報(bào)警限值為500?1000 ppm。

用于油中的水檢測(cè)的普遍的方法是通過 卡爾費(fèi)休（KF）庫侖滴定（ASTM D6304）。 該滴定方法有其固有的缺陷，因?yàn)槠湫枰ｋU(xiǎn)試 劑，仔細(xì)的樣品制備，昂貴的設(shè)備，并且每次分 析至少需要好幾分鐘。但是，Karl Fischer由技 術(shù)人員執(zhí)行水的分析時(shí)，可以產(chǎn)生高精度和可重 復(fù)的結(jié)果，并且是用于水測(cè)定的其他分析技術(shù)的 比較方法，另外，水不必*溶解在油中。

FIuidScan便攜式分析儀可以通過紅外吸收 光譜基線的提升來檢測(cè)油中存在的水滴的光散 射。 圖1顯示了使用高水含量的水污染的渦輪機(jī) 油樣品的幾種FIuidScan光譜

圖1：用于監(jiān)測(cè)發(fā)電廠真空脫水過程的受水嚴(yán)重污染 的用過的渦輪機(jī)油的FIuidScan光譜

由油包水混合物引起的光散射的程度實(shí)際上 取決于存在的水的濃度，但是它也受水如何在油 中分布的強(qiáng)烈影響：油中離散的水滴的數(shù)量和尺 寸（圖2）。

圖2：由于不同的水滴，用過的渦輪機(jī)油中的光散射 的圖示。譜A是在均化后立即分析的具有29,000ppm 水污染物的用過的渦輪機(jī)油。譜B是在均化后立即分 析的具有9,500ppm水污染的用過的渦輪機(jī)油。譜C 是與A（29,000ppm）中相同的樣品，但在均化后允 許靜置45分鐘。濃度和水滴尺寸的變化在基線升高 程度中是顯而易見的。

因此，具有代表性的均勻取樣是重要的。由 于待測(cè)設(shè)備內(nèi)部湍流運(yùn)動(dòng)，油和水將是均勻的， 可以在采樣點(diǎn)使用便攜式儀器，如FIuidScan， 用于即時(shí)的結(jié)果。如果，將油樣運(yùn)輸?shù)降挠?分析場(chǎng)所或?qū)嶒?yàn)室期間，樣品可能沉降，水將終分離（圖3）。在水*與油分離后，難以獲 得水含量的測(cè)量。

 圖3：當(dāng)從發(fā)電廠裝運(yùn)后接收的，使用過的Chevron GST 32的樣品

FluidScan提供了一種新的工業(yè)油水含量校 準(zhǔn)方法，這種校準(zhǔn)所依賴的原理是由油中水滴 存在而導(dǎo)致的光散射。方法是用主流品牌的渦 輪機(jī)和齒輪/軸承油的水污染樣品開發(fā)，用于工 業(yè)潤(rùn)滑油水污染檢測(cè)，檢測(cè)范圍從1,000ppm至 65,000ppm水的。該方法的一個(gè)重要組成部分 是使用勻漿器。 樣品用CAT 120X勻漿器把樣品 攪勻，并在用FIuidScan（圖4）測(cè)量之前使其在 室溫下靜置2分鐘（不超過30分鐘）。

圖4：水污染油樣品的均質(zhì)化

結(jié)果

使用在500ppm和10,000ppm水污染范圍 之間的16個(gè)樣品來測(cè)試針對(duì)Karl Fischer D6304 的總水FIuidScan測(cè)量。 每個(gè)樣品需要在分析之 前在高溫下均化30秒。同時(shí)在三個(gè)FIuidScan和 Karl Fischer上測(cè)量它們，將采樣誤差的影響 小化。 結(jié)果示于圖5中。 

圖5：在FIuidScan上的新的總水量測(cè)量與ASTM D6304卡爾· 費(fèi)歇爾滴定法的比較

為了證明均化器在工業(yè)流體的測(cè)定中的重 要性，對(duì)包括來自發(fā)電廠的13個(gè)在用Chevron GST32油樣品的測(cè)試集進(jìn)行分析，并且沒有進(jìn)行 適當(dāng)?shù)木鶆蚧?/span>

A組：將樣品高度勻漿30秒（圖6）。在分 析前，將樣品瓶輕輕倒置20次以混合。

圖6：在高度均化30秒之后的樣品

B組：用手劇烈振動(dòng)樣品30秒（圖7），然 后靜置數(shù)分鐘以允許氣泡消散。在分析前，將樣 品瓶輕輕倒置20次以混合。

圖7：用手劇烈振動(dòng)30秒的樣品。肉眼來看，這種不 透明看起來類似于均勻化的樣品，盡管水沒有均勻地分散在樣品中

使用一次性滴管取樣，并且使用相同的等分 試樣將油樣分配到KF小瓶中和FluidScan翻轉(zhuǎn)樣 品池中。結(jié)果如圖8所示. 

顯然，樣品制備方法對(duì)結(jié)果具有很大的影 響。僅用劇烈搖動(dòng)（方法B）制備的所有樣品具 有不可接受的很大的誤差，事實(shí)上，在FIuid-Scan上從未測(cè)量到高于6000ppm的水。即使手 動(dòng)搖動(dòng)的樣品看起來與均化的樣品類似，是不透 明的，但油與水的手搖混合物不是真正均勻的。 對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)分析，在取樣位置立即測(cè)量的新鮮油樣 品應(yīng)當(dāng)是均勻的，它具有來自機(jī)器內(nèi)部的湍流和 剪切的均勻水滴尺寸。

圖8：通過FIuidScan和卡爾· 費(fèi)歇爾計(jì)算所得的水 濃度結(jié)果顯示出很大的一致性，該樣品用勻漿器制 備

新的，改進(jìn)的渦輪機(jī)油水測(cè)量方法現(xiàn)在可以 做到，在FluidScan上可以對(duì)1000 ppm及以上 的所有渦輪機(jī)油進(jìn)行測(cè)量。如果總水量校準(zhǔn)不能 <1,000 ppm，如檢測(cè)的總水<1,000 ppm，則FIuidScan將報(bào)告?zhèn)鹘y(tǒng)的E2412溶解水結(jié)果，并 提示用戶“可能存在自由水<1000 ppm”（圖9 ）。這是相比于FIuidScan的舊的水檢測(cè)的一個(gè) 優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榕f的方法僅僅是報(bào)告溶解的水結(jié)果， 并讓用戶知道油中是否存在游離水。

圖9：向用戶發(fā)出的警告：樣本中水的含量可能多達(dá) 1000ppm

結(jié)論

用于分析渦輪機(jī)油中水污染的新FIuidScan 方法是可靠的，該方法會(huì)在嚴(yán)重水污染的時(shí)候立 即提醒。樣品處理的不同直接導(dǎo)致結(jié)果不同。手 搖晃不足以獲得均勻的樣品，并且在FIuidScan 上進(jìn)行水測(cè)量時(shí)，不能得到可靠的結(jié)果。建議 使用市售的均化器在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行立即分析或樣品 制備，以獲得zuijia結(jié)果。使用zuijia樣品處理技 術(shù)，可以得到與卡爾費(fèi)休20％相關(guān)的結(jié)果，新 的FIuidScan水校準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)油樣中總水污染的 測(cè)定，在FIUIDScan上可以對(duì)1000 ppm及以上 的所有渦輪機(jī)油進(jìn)行測(cè)量，分辨率是1ppm。它 相對(duì)于E2412的以前的水檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)總水 量小于1,000ppm時(shí)，如果不能提供更準(zhǔn)確的測(cè) 定，F(xiàn)IuidScan便會(huì)警告用戶。