空気圧縮機の最適潤滑剤選定：長寿命と効率のために

By Steve Gahbauer

精密エアコンプレッサとガスコンプレッサは、綿密なメンテナンスと適切な潤滑によってピークパフォーマンスを達成します。

潤滑は3つの本質的機能を果たします：摩擦低減、重要部品のシーリング、熱放散。コンプレッサオイルは常に高温、反応性ガス圧縮、希釈、凝縮、研磨性汚染物質に晒されるため、長寿命とスムーズな運転を確保するには正しい組成と添加剤を持つ流体が必要です。

合成炭化水素、シリコーン、ポリグリコールオイルの使用はコンプレッサ寿命を大幅に延ばせます。利点：高酸化安定性、高天然粘度指数、低流動点、高油膜強度、低揮発性、カーボン生成傾向の低減。

優れたコンプレッサ潤滑剤は、適切な基油と添加剤の選択、正しい適用、綿密なモニタリングに依存します。Petro-Canada Lubricants Inc.の製品・流体スペシャリスト、Inga Kuksis氏がトロントでのSTLE（米国潤滑技術者協会）会合で説明しました。

寿命は組成、運転温度、油膜厚、粘度、揮発性、せん断安定性に影響されます。要件を満たす鉱物油には、ポリアルファオレフィン（PAO）、ポリアルキレングリコール（PAG）、工業用ガス圧縮エステル、ポリオールエステル、シリコーンジエステル等の基油が含まれます。リン酸エステルは耐火性付与でよく添加されます。プラント運転拡大に伴い酸化安定性要求は高まり、吐出温度上昇と冷却需要増大、高周囲温度によるオイル冷却能力低下が生じます。

腐食制御と水分離も重要で、オイル適合性は主要考慮事項です。多くのコンプレッサフルードは互換性があると、Shell Canada Productsの燃料・潤滑技術アドバイザーRoy Hoppe氏は述べます。鉱物油はPAOとジエステル合成流体と互換性がありますが、鉱物油添加は合成流体性能を劣化させます。鉱物油とPAO合成流体はPAGとシリコーン系流体とは非互換です。オイル交換や新規潤滑剤追加前の徹底洗浄が不可欠です。

各種実験室試験でコンプレッサオイルの適合性と高基準適合を検証。これらの試験は流動点、せん断安定性、耐摩耗性、揮発性、引火点、耐食性を評価。高温室試験とフィールド試験も利用可能。コンプレッサオイル購入前には試験結果リストの請求が賢明です。

添加剤——化学的活性または不活性——は潤滑剤に望ましい特性を付与または強化します。性能に影響するため慎重な選択が必須です。

ハミルトンでのSTLEプレゼンテーションで、Lubrizol CanadaリージョナルマネージャーDon Johnston氏が最も一般的な9オイル添加剤の機能を解説：洗浄分散剤、分散剤、耐摩耗剤、極圧剤、消泡剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、腐食防止剤、粘度調整剤。

洗浄分散剤はエンジン内部を清浄化、燃焼酸を中和、腐食と酸化を抑制。金属を含み灰分を生成、様々な基質ベース。一部洗浄分散剤は水や酸性汚染物質と反応し、オイルを増粘・ゲル化させます。

部品を清潔に保つ

分散剤はコロイド分散を安定化し、凝集と汚れとしてのオイル離脱を防止。低温での部品清浄化と汚染粒子成長防護にも寄与。しかし他添加剤と相互作用し、オイルの粘度特性に影響し、特定低温基準達成を困難にすることがあります。

耐摩耗剤と極圧剤は混合潤滑・境界潤滑条件で効果的。高温・高荷重・長時間運転で金属表面にせん断境界膜を形成し、焼き付き防止。リン、硫黄、塩素、ホウ素を含むことが多く、銅や鉛等軟金属を腐食させる可能性があります。

酸化防止剤は酸化劣化防止で性能向上、腐食防止剤は鉄系、黄色金属、鉛腐食を軽減し、ベアリングやシール等コンポーネントを保護。

消泡剤はオイルに難溶。泡表面に吸着し表面張力を変化させ泡を破壊。

摩擦調整剤は熱と高消費電力を低減。摩擦を完全に排除せず、金属表面に吸着することで化学反応によらず強い耐圧縮膜を維持し、金属接触領域から熱を除去。

粘度調整剤は高温でオイルを粘稠に、低温で希薄にし、マルチグレードオイル製造を可能にします。

適切なコンプレッサフルード選定は複雑な意思決定です。プラントのエアコンプレッサをスムーズに運転するには、潤滑剤と添加剤について情報に基づいた選択が必要です。

Steve Gahbauer氏はエンジニア、トロント拠点フリーランスライター、元PLANTエンジニアリング編集者、定期寄稿編集者。E-mail: gahbauer@rogers.com.

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