紹介
潤滑剤の主な機能は、摩擦を減らすために表面を分離することです。 潤滑剤中の微粒子は、金属表面間の流体力学または弾力流体力学(EHD)潤滑膜を破壊し、金属表面の早期摩耗につながる可能性があります。 潤滑膜の損失または破損により、金属と金属、または粒子と金属の接触が存在する場合、接着剤や研磨剤の摩耗が発生します。 これにより、より多くの摩耗粒子が発生し、オイルがさらに汚染されます。
微粒子の発生源
固体粒子汚染は、摩耗破片、汚れ(シリカ)、シール、ガスケット材料、貯留層や石油貯蔵容器内のスケール/錆製品から発生する可能性があります。 固体汚染物質の種類に関係なく、粒子のサイズが金属摩擦面間のクリアランスよりも大きい場合、金属表面の摩耗が発生します。
(読者は、粒子汚染の詳細については、著者によるLUBRICATION ENEMY NO.1、MER 12/2014を参照することができます)
油圧部品の典型的な物理的クリアランス ギア、ベーン、ケーシング、バルブ、ローター、油圧ポンプとモーター、コンプレッサー、ベアリングなど、すべてのタイプのオイル潤滑機械部品は、さまざまな標準的なはめあいとクリアランスに合わせて作られています。 転がり軸受などの精密回転部品は、接触する金属表面間のクリアランスをさらに近づけるように製造されています。
| コンポーネント | クリアランス μm |
| ギアポンプ ギアポンプ サイドプレート ギアハウジング | 0.5 – 5 0.5 – 5 0.5 – 5 |
| ベーンポンプ ベーンチップ ベーンサーフェス | 0.5 – 5 5 – 13 |
| ピストンポンプ ピストンボア バルブプレートシリンダー | 5 – 40 1.5 – 10 |
| サーボバルブ コントロールピストン バッフルプレート | 18 – 63 2.5 – 8 |
| コントロールバルブ コントロールピストン コーンバルブ | 2.5-23 13 – 40 |
サンプル中の粒子数の定量化
オイル中の固体粒子汚染の量とサイズを定量化するために、ISOは標準ISO 4406を開発しました。 この規格(図2を参照)は、固体粒子ミクロンサイズとオイル中に存在するそのサイズの粒子の量に基づいて、オイルの清浄度を表現する方法を提供します。 これらの清浄度基準は、油1mlあたりに見出されるこれらの固体粒子の量に応じて、≥4、≥6、および≥14ミクロン(R4/R6/R14として表される)を測定する固体微粒子の識別に関連しています。
微粒子のサイズと数の許容限界
各機器タイプの摩擦面間のクリアランスによって、摩耗が発生する前にオイルに許容できる最大粒子サイズが決まります。 ギアやローターなどの大型部品やアセンブリのクリアランスに加えて、同じ潤滑剤が、クリアランスがはるかに細かいシャフトベアリングやシールに潤滑されている可能性があります。 高圧油圧システムコンポーネント、スクリューコンプレッサーはさらに狭いクリアランスを持っています。 転がり子軸受のクリアランスも非常に細かいです。 システムのすべてのコンポーネントのクリアランスを考慮し、システムに必要なオイル清浄度レベルを決定する際には、最小のクリアランスに対応する清浄度レベルを使用する必要があります(図3を参照)。
| ISOコード番号R4 / R6 / R14 | システムのタイプ | 敏感なコンポーネント |
| 23/21/17 | 大きなクリアランスを持つ低圧システム | ラムポンプ |
| xx/20/17 | WinGDエンジンオイル(粒子のその他の制限>20ミクロン) | |
| 20/18/15 | 石油メーカーの新鮮な作動油の典型的な清浄度。 低圧重工業システム | フローコントロールバルブ。 シリンダー |
| 19/17/14 | Med Pressure 一般機械・モバイル機器 | ギアポンプ&モーター |
| xx/19/16 | MAN、エンジンオイル前 | |
| 18/16/13 | 高品質で信頼性の高いシステム。 典型的なHSD清浄度基準 | 高圧ポンプ&モーター。 方向制御バルブ & 圧力制御バルブ |
| xx/16/13 | MAN、エンジンオイルアフターサーボフィルター(MEエンジン) | |
| 17/15/12 | ハイドロスタティックトランスミッションと高度な制御システム | 比例バルブ |
| 16/14/11 | 高圧長寿命システムとサーボバルブ | 産業用サーボバルブ |
| 15/13/09 | 高い信頼性が要求され、汚れに非常に敏感な過度に重要なシステム | 高性能サーボバルブ |
サンプル中の粒子の数とサイズの測定
ラボでオイルサンプルのサンプル数を測定するために一般的に使用される2つの技術は、顕微鏡法とレーザー光の閉塞です。
光学顕微鏡(ISO 4407)
油圧システムで使用される液体中の粒子汚染のレベルを決定するための元の方法は、光学顕微鏡を使用してメンブレンフィルターの表面に堆積した粒子の数を数えることでした。 この方法では、2μm≥粒子径を測定し、カウントすることができます。 これは遅くて高価ですが、粒子計数の最も正確な方法であり、自動化された方法の一部の制約の影響を受けません。 MANは、MnEngの粒子数にこの方法の使用を推奨しています。 作動油。
自動光学式粒子計数(ISO 11500) 潤滑剤の清浄度を決定するために最も広く使用されている方法は、自動光学式パーティクルカウンターを使用することです。 レーザーベースのAPC装置では、レーザービームの平行性により、粒子が装置を通過するまで、妨げられないレーザービームからの光散乱は最小限に抑えられます。 レーザービームがキャピラリーチューブを通ってサンプルと一緒に流れる粒子に当たると、光は散乱してフォトセルに当たります。 フォトセルの両端の電圧には、粒子のサイズに関連する変化があります。 潤滑サンプル内の粒子は通常球状ではないため、アルゴリズムによって粒子の「等価球状直径」が生成されます。 自動パーティクルカウンターは、暗い潤滑剤や、シルトやすすでひどく汚染されている潤滑剤、または乳化している潤滑剤ではうまく機能しません。
ISO 4407で指定されている光学顕微鏡を使用した粒子の測定では、粒子のサイズがその最長寸法に等しいことが確立されますが、光学粒子カウンターは、その断面積から同等の球状粒子のサイズを導き出します。これは、ほとんどの場合、顕微鏡で決定された値とは異なります。
PCの結果を表現する
顕微鏡法またはレーザー法で測定された粒子サイズ/数値は、ISO 4406コード番号で表されます。 以下の例を参照してください。
| ISOコード番号 | mlあたりの粒子数 | |
| Up to | andincluding | 以上|
| 22 | 20000 | 40000 |
| 21 | 10000 | 20000 |
| 20 | 5000 | 10000 |
| 19 | 2500 | 5000 |
| 18 | 1300 | 2500 |
| 17 | 640 | 1300 |
| 16 | 320 | 640 |
| 15 | 160 | 320 |
| 14 | 80 | 160 |
| 13 | 40 | 80 |
| 12 | 、20 | 、40 |
| 11 | 日、10 | 日、20 | 日
| 10 | 5 | 10 |
| 9 | 2.5 | 5 |
| 8 | 1.3 | 2.5 |
| 7 | 0.64 | 1.3 |
| パーティクル数の例 | |
| ミクロン単位 | のサイズ 粒子数 ≥サイズ、mlあたり |
| 4 | 6205 |
| 1854 | 年6 | 月
| 10 | 732 |
| 14 | 387 |
| 20 | 94 |
| 50 | 27 |
| 75 | 7 |
| 100 | 1 |
この記事のバージョンは、最初に 2021年10月号 Vol. XVの;発行。 XIマリンエンジニアレビュー(インド)
参照：
- レックスロスオイルクリーン度小冊子
- MAN Diesel & Turbo, サービスレター SL2017-644/JERA, 03/2017
- Automatic Particle Counters for Fluid Contamination Control, Practicing Oil Analyst, 2002年2月
- トライボロジー&潤滑(TLT)マガジン、STLE(各種号)
- 機械潤滑誌、ノリアコーポレーション(各種号)
著者について:
サンジブ・ワジール は、LUKOIL Marine Lubricantsのテクニカルアドバイザーです。 彼はIIT-Bombayの機械エンジニアです。 彼は海洋技術者であり、海洋技術者協会のメンバーです。 彼は、米国のSociety of Tribologists & Lubrication Engineers(STLE)の認定潤滑スペシャリストであり、インドトライボロジー学会の会員です。 彼は過去にMERの船舶用潤滑油の開発に貢献し、それ以前には「Lube Matters」のオイル汚染問題に貢献しました。
彼は sanjiv@lukoil.com で連絡を取ることができます
