前言:本文主要講解風(fēng)電齒輪油中水分的來源和危害，以及奧吉娜公司自主開發(fā)出的奧吉娜風(fēng)電專用齒輪油SHG320是如何控制水分含量，使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值的。

潤(rùn)滑油中的水分是導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組失效的一個(gè)主要因素。通過SKF科研人員發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電齒輪油中的水分含量達(dá)到1000ppm時(shí)，軸承的壽命會(huì)降低70%（如圖1所示）。另外，據(jù)美國(guó)再生能源實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，齒輪箱的失效開始于軸承，一旦軸承開始失效，其他的齒輪等部件也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的問題。所以為了使風(fēng)電齒輪箱達(dá)到20年的壽命，必須嚴(yán)格控制風(fēng)電齒輪油中的水分。據(jù)美國(guó)齒輪箱制造協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，風(fēng)電齒輪油中的水分要控制在500ppm以下，但是為了提高軸承的壽命，我們應(yīng)該將水分控制在150ppm以下，這樣軸承壽命會(huì)提高到原來的2到3倍。

眾所周知，風(fēng)機(jī)齒輪箱和潤(rùn)滑油中是沒有含水的。那么水分從何而來，又是以什么形式存在的呢？

當(dāng)風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪箱的工作溫度將高達(dá)95攝氏度。當(dāng)葉片停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪箱將逐漸冷卻并從空氣中吸收水分或濕氣。當(dāng)它開始“呼吸”的時(shí)候，水分就會(huì)進(jìn)入齒輪箱。 而風(fēng)電齒輪油中的水分有三種存在形式：（1）溶解水（2）乳化水（3）游離水。

通常我們發(fā)現(xiàn)油品狀態(tài)透亮，不渾濁時(shí)，水分都是以溶解水狀態(tài)存在的。當(dāng)溶解水達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，油品會(huì)出現(xiàn)渾濁，有時(shí)甚至呈現(xiàn)乳化狀態(tài)，這時(shí)的水分稱為乳化水。當(dāng)呈現(xiàn)乳化狀態(tài)的油中的水分繼續(xù)增加時(shí)，油和水會(huì)分層，這時(shí)的水分稱為游離水。據(jù)研究表明，游離水的危害是最大的。

由于風(fēng)電機(jī)組都安裝在露天的環(huán)境下，因此油中的水分含量受陰雨天氣的影響特別大，通常在梅雨季節(jié)時(shí)，潤(rùn)滑油中的水分含量會(huì)明顯增加，等到干旱季節(jié)時(shí)，風(fēng)電齒輪油中的水分又會(huì)明顯降低。

風(fēng)電齒輪油中水分的危害有很多，主要有以下六個(gè)方面（1）水分加快了抗氧劑的失效，進(jìn)而加快了油品的氧化反應(yīng)，生成了聚合物，會(huì)增加潤(rùn)滑油的粘度，增大潤(rùn)滑油酸值。同時(shí)，生成的膠狀聚合物會(huì)堵塞過濾設(shè)備，形成油泥等。（2）由于水的低粘度和不可壓縮性會(huì)降低潤(rùn)滑油的承載能力，從而導(dǎo)致在高載荷下，高壓使水分變成過熱蒸汽，過熱蒸汽使得油離開接觸表面，從而導(dǎo)致接觸表面磨損。（3）水分會(huì)加快油品的水解，尤其對(duì)于酯類潤(rùn)滑油，會(huì)導(dǎo)致生成相應(yīng)的醇和酸，增加潤(rùn)滑油的酸值。（4）水分會(huì)使?jié)櫥椭械奶砑觿┦?，從而?dǎo)致潤(rùn)滑油過早的降解，增加了摩擦磨損。（5）水分能與某些添加劑反應(yīng)生成凝膠，這些凝膠成團(tuán)形成油泥來堵塞過濾設(shè)備。（6）水分使得表面張力減小，從而使得空氣更容易進(jìn)入油中，增加了潤(rùn)滑油中的泡沫。

那么如何檢測(cè)油中的水分呢？離線式測(cè)量方法有三種：（1）蒸餾法（2）傅里葉光譜法（3）卡爾費(fèi)休法。蒸餾法的測(cè)試精度比較低，最低的測(cè)定值為300ppm，而且需要的油樣比較多，不適合風(fēng)電機(jī)組潤(rùn)滑油中水分的測(cè)試。傅里葉光譜法測(cè)試速度快，但是由于傅里葉測(cè)試比較敏感，影響結(jié)果的因素很多，所以結(jié)果準(zhǔn)確度不高，也不適合風(fēng)機(jī)中水分精確的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)室中廣泛采用的一種測(cè)試方法是卡爾費(fèi)休法，它能測(cè)試準(zhǔn)確到10ppm左右的潤(rùn)滑油，比較適合風(fēng)電齒輪油中的水分的測(cè)定，但是卡爾費(fèi)休水分測(cè)試儀比較昂貴，所以只有有實(shí)力的潤(rùn)滑油檢測(cè)機(jī)構(gòu)才會(huì)選擇它。奧吉娜檢測(cè)中心的水分測(cè)定儀為梅特勒托利多全自動(dòng)水分測(cè)定儀，它使用方便準(zhǔn)確度高，能夠滿足風(fēng)電潤(rùn)滑油水分測(cè)定的要求。

目前，風(fēng)機(jī)主要使用合成類潤(rùn)滑油，主要有PAO型、PAG型和PE型。其中PAG（聚醚）和PE（聚酯）型的基礎(chǔ)油容易吸收空氣中的水分，并且與水反應(yīng)慢慢水解，導(dǎo)致潤(rùn)滑油質(zhì)量下降。所以PAO型風(fēng)電齒輪油是目前被廣泛認(rèn)可的類型。

奧吉娜全合成風(fēng)電齒輪油SHG320就是采用高性能的PAO和高性能的添加劑調(diào)配而成。在調(diào)配風(fēng)電齒輪油時(shí)，特別在其中加入了抗乳化添加劑，這些添加劑的作用是，一旦水分進(jìn)入齒輪箱后，它們能保證油與水盡快的分離，確保在易發(fā)生水污染的季節(jié)齒輪箱的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，奧吉娜在選擇其他添加劑時(shí)，也充分考慮了它的水解性，盡量在保證性能時(shí)，兼顧疏水性能，以減小水分進(jìn)入后對(duì)添加劑的破壞。另外，奧吉娜調(diào)配風(fēng)電潤(rùn)滑油的原料都是室內(nèi)密封保存的，保證了原料在儲(chǔ)存過程中不會(huì)吸收空氣中的水分，調(diào)配完畢的成分也是密封保存著鋼制大桶中的，并且在桶口處加一個(gè)防水密封蓋來阻隔大氣中的水分，因此奧吉娜全合成風(fēng)電齒輪油SHG320出廠時(shí)的水分含量通常低于50ppm，并且長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存水分也不會(huì)增加。

除了從潤(rùn)滑油上考慮外，控制水分另一個(gè)可靠的辦法就是在齒輪箱上加干燥劑，干燥劑要選擇可再生的呼吸器設(shè)備，它的溶水能力強(qiáng)，并且可以長(zhǎng)時(shí)間使用，是目前風(fēng)機(jī)上使用最廣泛的干燥劑。

綜上所述，水分是影響齒輪箱壽命的關(guān)鍵因素之一，嚴(yán)格控制水分需要風(fēng)場(chǎng)技術(shù)人員的高度重視，廣大潤(rùn)滑油公司也需積極探索，不斷提高潤(rùn)滑油的抗水解能力。