潤滑システムの水汚染の防止:実証済みの戦略と装置

効果的なメンテナンス プログラムを行うには、潤滑システムに水をできるだけ含まないようにすることが不可欠です。水は高価で破壊的な汚染物質であり、コンポーネントの早期摩耗や潤滑剤の劣化の促進を引き起こします。保管に関するベスト プラクティスに従い、適切な湿気防止および除去装置を設置することで、システム内の水分飽和レベルを低く保つことができます。

湿気による汚染を防ぐための最初のステップは、システム内に水が存在する状態を理解し、認識することです。

• 溶解した水は、均一に分布した分子として油中に分散します。存在を示す明白な兆候がないため、この混合物により高濃度の水分が発生する可能性があり、臨界点に達するまで気付かれないことがあります。温度と経過時間に応じて、オイルは完全飽和レベルに達する前に、最大 200 ～ 600 ppm の溶解水を保持できます。

• 水分飽和レベルがピークに達すると、水は乳化します。その後、水分子が潤滑剤中に浮遊し、多くの場合、乳白色や曇り、泡立ちの原因となります。

• システム内の結露が続くか、追加の水分が導入されると、自由状態の水が生じます。油と水が分離し、自由水がタンク、リザーバー、サンプの底に蓄積します。

遊離水と乳化水は、機械や潤滑剤に対して最も有害です。水はオイルの粘度や耐荷重能力を変化させ、潤滑剤の性能を低下させます。オイルの酸化速度も変化し、酸化物の堆積が増加し、粒子によるシステムの汚染がさらに進む可能性があります。さらに、過剰な水分により添加剤の成分が洗い流され、添加剤の早期枯渇につながります。

その結果、内部コンポーネントに次のような損傷が生じる可能性があります。

• コンポーネントの表面腐食と脆性の増加
• 金属の穴あき、剥離、亀裂
• ベアリングの劣化が加速する
• オイルのフラッシュ蒸発による浸食摩耗

潤滑システムから水を完全に排除することは難しいため、目標は水分レベルをできるだけ低く保つことです。汚染防止は、結露、湿気、侵入の問題を解決することから始まります。環境の湿気、シールやカバーの漏れ、不適切または破損した保管容器はすべて湿気汚染の原因となります。潤滑剤の保管に関する一般的なベスト プラクティスは次のとおりです。

• 屋外環境における保管ドラムとタンクの適切な保護
• 屋内コンテナを洗浄および処理スプレーから保護する
• 湿気の多い保管場所への乾燥剤フィルターの設置

突然の予期しない機器の故障につながる可能性がある、目に見えない内部コンポーネントの摩耗を回避するには、飽和水レベルを適切に監視することが不可欠です。一般的な水の測定方法は次の 3 つです。

クラックルテスト – 油をホットプレート上に滴下したときの泡立ちの量を相関させることによって、水分飽和レベルを大まかに決定する手段。この方法は正確な測定を提供しませんが、その場で評価するための簡単なテストです。 

静電容量式水センサー – 隣接する誘電体層を通る水の透過の影響による、基板の静電容量変化の分析による水分飽和レベルのリアルタイム測定。この方法は正確であり、水分飽和制御装置としても利用できます。

滴定またはカールフィッシャー水分テスト – 最も正確な評価を与える絶対水分含有量の測定。ただし、飽和レベルの結果が得られるまでの待ち時間が長くなるため、この方法は時間に敏感なアプリケーションには適していません。

潤滑剤による水汚染の防止だけでは不十分な場合、システムから湿気を除去するために利用できる効果的なオプションがいくつかあります。

• 吸収性フィルター要素 - 一般的な濾過システムではセルロースベースの層が多く、この方法は乳化した遊離水を除去するための安価な方法です。ただし、その有用性は最小容量によって制限されるため、小規模なシステム、ユニット、ポータブル カートに最適です。

• 乾燥剤ブリーザー - この方法は、吸水層、一般にシリカゲルを利用した汚染ろ過システムです。これらのフィルターはさまざまなサイズがあり、機器や貯蔵タンクに取り付ける固定コンポーネントとして使用できます。さらに、乾燥剤のタイプは濾過される潤滑剤に応じて指定でき、多くの場合、フィルターの飽和レベルを示す染料が含まれています。

• 重力排出 - この水分除去方法は、水懸濁液用に配合されていない潤滑剤にのみ機能します。これは、タンクや貯水池の底に溜まった遊離水を重力と放出バルブを介して除去するための低コストのソリューションです。

• 遠心分離 – この方法は、低比重および低粘度のオイルに効果的です。遠心分離機は、潤滑剤を高速で回転させることにより、油から乳化した遊離水を分離します。これはやや高価なソリューションですが、大量の処理と追加の粒子状汚染物質の除去ができるという利点があります。

• 真空脱水 - このオプションには、システム内の水分を最小限のレベルまで除去するという利点があります。この方法では、潤滑剤がユニット内の一連の加熱されたプレートを通過する際に圧力を下げるため、潤滑剤がより低い温度で沸騰し、オイルを劣化させることなく水を蒸発させることができます。このシステムはコストが高く、流量が少ないため、潤滑剤の汚染除去と修復の目的で必要に応じてレンタルされるのが一般的です。

潤滑剤の水汚染を防ぐことで、オイル、添加剤、機械の寿命が延びます。水分レベルを定期的に監視およびテストすることで、機器の故障の頻度やダウンタイムを減らすことができます。水分飽和レベルがピークに達した場合、システムからその水分をできるだけ早く除去することが、効率的な生産を維持するために重要です。

効果的な水汚染の防止と除去戦略について当社にご相談いただくことで、施設の運営費を削減し、潤滑メンテナンス作業を容易にします。

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