水对泵轴承寿命的影响
一、在泵轴承箱中保持低水平的水分和湿度是至关重要的。在依赖流程泵的行业中，游离水、蒸汽或空气中的湿气形式的水是一种普遍的污染物。水不仅会导致生锈和腐蚀，还会导致油膜强度降低，从而导致整体润滑条件差，从而将轴承的预期寿命降低多达 50%。因此，在轴承箱中保持低水平的水分和湿度对于泵的整体寿命至关重要。 二、为什么水如此有影响力？大多数泵使用滚动轴承。在元件轴承中，轴承滚道与旋转元件的分离是由于弹性流体动力润滑 (EHL) 而发生的。在 EHL 条件下，被困在运动元件和滚道之间的油会受到极高的局部压力，通常在数十万磅/平方英寸 (psi) 的范围内。在这些压力下，由于油的压力-粘度系数，油的粘度会迅速增加。这种粘度增加导致配合轴承表面弹性变形。结果，这将负载分布在更宽的表面积上。如果负载区域中存在任何水，它将影响弹性流体动力油膜，并且在某些情况下会导致水的闪蒸。 虽然传统观点认为水等极性流体不会与油等非极性流体混合，但在泵油和其他润滑剂中，油和水可以在某些条件下混合。当水和油混合时，水可以以三个不同的相存在：溶解、乳化和游离。溶解水是指以分子水平分散在整个油中的水。所有的油都会在溶解相中保持一定量的水。即使油中有水，溶解水分的油也会显得清澈明亮。溶解水的量取决于油的类型、温度和流体的状况。 大多数泵油在工作温度下将保持在百万分之 100 到 150 份 (ppm) 之间（每体积体积的 0.01% 到 0.015% [v/v]）。一旦超过这个浓度，油就会被水分饱和，额外的水会以游离水的形式存在，位于轴承箱底部或乳化，导致油看起来呈乳白色或浑浊。虽然所有形式的水分都对轴承有害，但游离水和乳化水是最具破坏性的。
水和其他污染物对泵寿命的影响是众所周知的，这也是轴承隔离器成为许多美国国家标准协会 (ANSI) 和美国石油协会 (API) 泵标准的主要原因。旨在提供动态和静态密封的现代轴承隔离器已被证明可有效延长泵的使用寿命。然而，研究表明，使用轴承隔离器并不能完全消除水对泵寿命的影响。 其原因在于水和潮湿空气相互作用的方式——这种效应可以用亨利定律来解释。亨利定律指出，在恒定温度下，溶解在每种类型和体积的液体（油）中的给定气体（水蒸气）的量与该气体与该液体平衡时的分压成正比。换句话说，如果右上方的空气的相对湿度为 60%，那么油的饱和度也将达到 60%，这意味着水的浓度为 60 到 100 ppm。如果将泵油暴露在较高的环境湿度下会导致油包水浓度升高，从而有效降低轴承的预期寿命。 三、哪些泵受影响最大？当泵间歇运行时，顶空湿度对泵寿命的影响可能最为明显。由于相对湿度与温度有关，在停止/启动模式下运行或长时间关闭的泵通常会被水分完全饱和，这意味着轴承在被游离水或乳化水污染的油中闲置。这在石化或炼油等加工工业中很普遍，在这些工业中通常同时具有工作泵和备用泵。在这些情况下，应优先考虑控制顶空湿度，以防止泵启动期间出现意外故障。 如何控制顶空湿度？ 控制顶空湿度是一个三步过程。 1、新油应预先过滤以去除颗粒和水分，并在不使用时储存在可重新密封的容器中。 2、安装轴承隔离器是一种在正常运行和停机期间排除颗粒和总水分的策略。 3、使用硅胶与泵顶空接触的干燥剂呼吸器将有助于降低顶空湿度，从而延长轴承寿命。 |
