ミルスペックオイルおよび潤滑油の基準は何ですか？

軍の「すべきこと」と「してはいけないこと」には、一連の基準と要件が定められています。これには、オイルと潤滑剤、およびそれらがさまざまな用途でどのように機能するかが含まれます。軍事以外では、その優れた化合物により、他の高度に技術的で複雑な産業や用途でこれらの流体が使用されています。以下では、これらの規格について詳しく見ていきます。

ミルスペックの背後にある意図

ミルスペックの主な目的は、米国国防総省のために設計された、および米国国防総省によって設計されたオイルおよび潤滑剤全体での完全な機能と互換性を実現することです。一連の仕様は、これらのパラメータを示す対応する言語を使用してタイプに分類され、機器または操作ごとにどのタイプが必要かという運用基準を指示します。

要件は、液体酸素や炭化水素燃料などの有害な化合物に対する耐性のレベルを示します。これらは、軍事航空宇宙、航空機、およびその他の関連支援機器において重要な役割を果たしています。オペレーターは、指定された潤滑剤とオイルを最も価値のある場所または懸念される場所に塗布します。

• ガスケット
• プラグバルブ
• 燃料システムベアリング
• バルブ
• 航空宇宙車両用ベアリング

これらの防衛基準は軍需産業やその他の産業に対して明確ではないことに注意することが重要です。高度な技術を有する組織では、ミルスペックオイルを使用したり、使用を要求したりする場合があります。サブカテゴリとそのパフォーマンス基準を詳しく見てみましょう。

タイプ I 性能基準

初期性能標準、つまりタイプ 1 は、より低い温度と粘度範囲の用途向けに設計されています。これらは高温用途に使用したり、使用したりすることはありませんし、使用すべきではありません。

タイプ II 性能基準

タイプ 2 標準では、より高い温度に対する耐性が強化されています。温度適合性の向上に加えて、標準タイプの 2 ミルスペックのオイルまたは潤滑剤は、熱的および化学的安定性の測定において非常に優れた性能を発揮します。温度互換性の範囲は華氏 -40 度から 399 度まで広範囲です。

タイプ III 性能基準

タイプ 3 ミルスペック規格は、フォーミュラ 2 のバリエーションの別の層であり、高熱に対する耐久性がさらに高く、優れた酸化強度を備えています。蒸発が最小限に抑えられ、華氏 392 度からの温度に耐えることができます。

タイプ IV 性能基準

タイプ 4 ミルスペックは、指定されたレベルの機能を実行するための要件の食料品店リストを満たさなければなりません。これらの要件には次のようなものがあります。

• 高圧的な状況への耐性
• 幅広い温度計に対応
• 作業貫通力に関係なく、最小限の変更
• 酸素化の安定性
• 最小限の燃料溶解度

サンティオイル

潤滑剤には、その機能と性能に役立ついくつかの物理的特性があります。

• 粘度
• 比重と密度

• 流動点
• 皮膜強度
• 引火点
• 耐酸化性
• 水の分離

• 錆びと腐食からの保護

粘度

最も重要な特性は粘度です。オイルの流れに対する抵抗を測定する粘度は、潤滑剤の最も重要な特性です。水の粘度は比較的低いです。糖蜜は粘度がはるかに高いです。しかし、糖蜜を加熱すると薄くなってしまいます。同様に、油も高温になると「薄く」なります。粘度は温度と反比例の関係にあります。圧力が上がるとオイルの粘度も上がります。したがって、使用中のオイルの粘度は温度と圧力によって変化します。

工業用油の粘度は通常 40 ℃で報告されます。国際標準化機構は、これを ISO VG 2 から ISO VG 1500 までの範囲の ISO VG グレーディング システムの標準として使用しています。ISO VG は、+ 10% の範囲の中点として定義されています。たとえば、40℃で粘度が 31.5 cSt の油圧作動油の ISO VG は 32 です。クランクケース オイルの粘度は、通常 100℃で測定されます。潤滑油は、金属の圧延に使用される溶剤や灯油のような非常に低い粘度から、製糖工場で使用される蒸気シリンダー油やギア油など、室温ではほとんど流動しない高粘度の流体まで多岐にわたります。

粘度の特性は粘度指数です。これは、潤滑剤の粘度に対する変化の影響を示す経験的な数値です。粘度指数の高い潤滑剤は、加熱してもすぐには薄まりません。夏や冬の屋外で使用されるオイルに使用されます。多粘度エンジン オイルは粘度指数が高くなります。

比重と密度

比重 – 物質の単位体積あたりの質量は密度と呼ばれ、ポンド/ガロン、kg/m、または g/cc で表されます。比重は、物質の密度を水の密度で割ったものとして定義されます。比重が 1 より大きい物質は水より重く、その逆も同様です。これは、物質が水の上にどれだけよく浮くか (または水面下に沈むか) を示す尺度です。水の密度は室温で約 1 g/cc です。石油系液体は一般に比重が 1 未満であるため、浮遊します。水たまりの表面には油膜が浮かんでいます。

貯水池の排水管は貯水池の底に配置されています。比重が軽いほどオイルの浮きが良くなります。比重0.788のオイルはよく浮きます。油の密度は温度とともに減少します。加熱すると浮きやすくなります。石油製品の密度は API 重力として表されることが多く、API 度 = (141.5/ Sp Gravity @60˚F – 131.5) として定義されます。水の API 比重は 10 です。API 比重は比重の逆数であるため、API 比重が大きいほど油は軽くなります。したがって、浮きが良くなります。

プールポイント

油の流動点は、冷却されて妨げられることなく油が流れる、または流れる最低温度です。エンジンオイルに使用された最初の添加剤は流動点降下剤でした。

フィルム強度

皮膜強度 is a measure of a fluid’s lubricity. It is the load-carrying capacity of a lubricant film. 皮膜強度 can be enhanced by the use of additives. Many synthetic oils have greater film strength than petroleum oils.

引火点

引火点 is the temperature at which the vapors of a petroleum fluid ignite when a small flame is passed over the surface. In order for combustion to occur, there has to be a certain air/fuel mixture. If there is too much air, the mixture is too lean – there’s not enough fuel. If there’s too much liquid, it essentially suffocates the flame.

引火点は、十分な量の分子が表面上の空気中で跳ね返り、燃焼する空気と燃料の混合物を生成する温度です (パチパチという音でわかるように、発火する火花がある場合)。

引火点は蒸発速度に直接関係します。低粘度の液体は一般に高粘度のオイルよりも早く蒸発するため、一般に引火点は低くなります。安全のため、機器の最高動作温度より少なくとも 20°F 高い引火点を持つオイルを選択することをお勧めします。発火点とは、5秒間燃焼できる温度のことです。

耐酸化性

耐酸化性 affects the life of the oil. Turbines and large circulating systems, in which oil is used for long periods without being changed, must have oils with high resistance to oxidation. Where oil remains in service only a short time or new oil is frequently added as make-up, those grades with lower oxidation resistance may serve satisfactorily.

石油の酸化速度は、温度が 18°F (10°C) 上昇するたびに 2 倍になる傾向があるため、システムの温度が 18°F (10°C) 上昇するたびに、オイルを 2 倍の頻度で交換する必要があると考えてください。これを別の言い方で表すと、油温が 18°F 低下するごとに、油の寿命は 2 倍になります。

水の分離

水から油が分離することを抗乳化性といいます。水は、発泡やキャビテーションなどの多くの有害な要因の中でも特に、錆、腐食、摩耗を引き起こす可能性があります。一部の基油は水に対して自然に反発する性質を持っていますが、他の基油は容易に混和します。特定の添加剤を使用すると、乳化を引き起こす可能性のある混合を相殺できます。

循環油システムには、十分に解乳化する油が必要です。ワンススルーシステムでは、オイルが再循環せず、錆の原因となるほどの水分が溜まらないため、抗乳化剤は必要ありません。エンジンなどの水分が蒸発するほどシステムが高温になっている場合には、解乳化剤は必要ありません。場合によっては、難燃性や金属加工液の冷却を向上させるために、油が水と混合されます。エマルジョンは耐火性と金属加工の冷却にとって重要です。

       水と油の混合物 部分分離 完全分離  

錆びと腐食の抑制

機械が停止しているとき、潤滑剤は防腐剤として機能することが求められます。機械が実際に使用される際、潤滑剤は潤滑部分をコーティングすることで腐食を抑制します。一旦静止すると、潤滑剤の防錆および腐食防止膜が表面を覆い、水から保護します。

潤滑剤の化学

潤滑剤は基油と添加剤で作られています。石油は、工業用および輸送用潤滑の 2 つの一般的なカテゴリの大部分を占めます。それらは原油から精製されますが、誰もが知っているように、原油は何十億もの小さな微生物から形成され、時間と圧力をかけて石油に変換されます。炭化水素という用語は、硫黄や窒素などの他の元素が少量含まれているものの、主に水素と炭素で構成されていることを単に意味します。

潤滑剤に使用される石油の主な種類は、パラフィン系とナフテン系の 2 種類です。パラフィンというとワックスを思い浮かべます。パラフィンオイルの強みがよくわかります。ワックスは優れた潤滑剤です。滑りやすく、高温でも非常に安定しています。低温では固化してしまうため効果がありません。このため、低温で作動する場合を除き、ほとんどの工業用および輸送用潤滑剤にはパラフィン系オイルが推奨されます。ワックスは酸化した際の残留物が少ないのも特徴ですが、少量の残留物は硬くてベタつきます。

ナフテン系オイルはワックス状ではないため、非常に低い温度でも使用できます。パラフィンオイルよりも多くの沈殿物を残す傾向がありますが、後に残るものは柔らかくふわふわしています。コンプレッサーメーカーは、堆積物が吐出バルブに蓄積するのではなく、圧縮空気とともに吹き飛ばされるため、ナフテン系オイルを好むことがよくあります。ナフテン系オイルは、低温特性が優れているため、多くの冷凍用途にも使用されています。

物理的には、パラフィン系オイルは流動点が高く、密度が低いため、ナフテン系オイルと区別できます。パラフィン系オイルの重量は通常 1 ガロンあたり 7.2 ～ 7.3 ポンドですが、ナフテン系オイルはそれよりわずかに重いです。添加剤は物理的特性に大きな影響を与える可能性があるため、物理的特性に基づいて配合製品のベースストックを特徴付ける場合には注意してください。

(a) および (b) - パラフィン、(c) - ナフテン、(d) - 芳香族

より洗練された精製技術の出現により、ベースストックはグループ I、グループ II、およびグループ III に分類されています。グループ I のベースストックは、従来の方法で精製された油です。グループ II は、90% を超える飽和物と 0.03% 未満の硫黄を含み、VI が 80 ～ 119 のベースストックです。多くの場合、水素化分解によって製造されます。

 ベースオイル

彩色 内容

Sulfur 内容

粘度 Index

 グループI

<90 %

>0.03 %

80～120

 グループII

>90 %

<0.03 %

80-120

 グループIII

>90 %

<0.03 %

>120

ホワイトオイルは、食品と直接接触するための食品および医薬品の要件を満たす高度に精製された石油です。顧客は、食品との偶発的な接触に対して製品が USDA H-1 として認定されることを要求する場合があります。 USDAは、食品との偶発的接触に対するH-1潤滑剤をテストし承認していた組織を解散させましたが、生産者は自社の製品がH-1に基づいて正式に承認されたこと、または現在その基準で定められた要件を満たしていることを自己証明できるようになりました。

合成基油

合成基油は、主に低分子量の炭化水素から製造され、このプロセスにより、極端な運転条件下でも高品質で耐用年数が延びる基油が製造されます。一般的に、合成基油は幅広い使用温度に対応できるため、高温と低温の両方に対して最適な保護を提供します。

[テキスト折り返しブレーク]

ベースオイル

ベースの種類

グループ IV

ポリアルファオレフィン

グループV

その他の合成塩基

[テキスト折り返しブレーク] API Classification (2nd part)

合成 炭化水素 流体

SHF は最も急速に成長しているタイプの合成潤滑油ベースストックであり、それらはすべて鉱物ベースストックと互換性があります。

ポリアルファオレフィンs (PAO) は、硫黄、リン、金属、ワックスを含まない、一般式 (-CH2-)n を持つ不飽和炭化水素です。優れた高温安定性と低温流動性、高い粘度指数、低揮発性を備え、鉱物油基油との適合性が優れています。酸化安定性は鉱物油より低く、極性添加剤の溶解力も低いため、通常、PAO は他の合成油と組み合わせられます。エンジンオイル、ギヤオイルにおすすめのベースオイルです。

アルキル化芳香族化合物 芳香族化合物、通常はベンゼンまたはナフタレンのアルキル化によって形成されます。優れた低温流動性と低い流動点、添加剤の良好な溶解性、熱安定性および潤滑性を提供します。粘度指数は鉱物油とほぼ同じですが、揮発性が低く、酸化、高温、加水分解に対してより安定しています。エンジンオイル、ギアオイル、油圧作動油の基材として使用されます。

ポリブテン ブテンとイソブチレンの制御された重合によって生成されます。他の合成基油と比較して、それらは揮発性が高く、酸化に対する安定性が低く、粘度指数が低いです。煙やシュートの堆積物を生成する傾向が非常に低いため、2 ストローク エンジン オイルの配合に使用され、鉱物または合成ベース オイルと組み合わせたギア オイルとしても使用されます。

ポリアルキレン グリコール (PAG) は、エチレンオキシド (EO)、プロピレンオキシド (PO)、またはそれらの誘導体から作られるポリマーです。水または他の炭化水素への溶解度は酸化物の種類によって異なります。どちらも良好な粘度/温度特性、低い流動点、高温安定性、高い引火点、良好な潤滑性、および良好なせん断安定性を備えています。 PAG はほとんどの金属に対して腐食性がなく、ゴムと互換性があります。主な欠点は、添加剤の溶解力が低いことと、潤滑剤、シール、塗料、仕上げ剤との適合性が低いことです。

これらは、水溶性により油圧ブレーキ液 (DOT3 および DOT 4)、高温での堆積物が少ないため 2 ストローク エンジン オイル、コンプレッサー潤滑剤および耐火性流体のベースとして使用されます。

合成 Esters アルコールと有機酸の反応から生じる酸素含有化合物です。潤滑性、温度安定性、加水分解安定性、添加剤の溶解力、添加剤や他の基剤との相溶性が良好です。 

ただし、一部のエステルはシールを損傷する可能性があるため、特別な組成が必要です。これらは低温特性を改善し、燃料消費量を削減し、摩耗保護と粘度温度特性を向上させるため、他の合成ベースと混合してエンジンオイルのベースオイルとして使用されます。

また、2 ストローク エンジンのベースオイルとして、堆積物の形成を軽減し、リング、ピストン、火花を保護します。優れた潤滑性により、潤滑剤の量を鉱物油の 50:1 から 100:1、さらに 150:1 まで減らすことができます。

リン酸エステル 潤滑性が高いため耐摩耗添加剤として、また可燃性が低いため油圧作動油やコンプレッサー油の基油として使用されます。しかし、加水分解安定性、温度安定性、粘度指数が低く、低温特性も劣ります。また、ペイント、コート、シールなどにも積極的です。

ポリオールエステル 良好な高温安定性、加水分解安定性、低温特性、低揮発性、低粘度指数を備えています。また、ポリオールエステルは塗料により多くの影響を与え、エラストマーの膨潤を引き起こす可能性があります。ハイドロフルオロカーボン (HFC) 冷媒との混和性を利用するために、ポリオール エステルが冷凍システムで使用されます。

過フッ素化 ポリエーテル (PFPE) は炭化水素のほぼ 2 倍の密度を持ち、他のほとんどの基油と混和せず、あらゆる実用条件下で不燃性です。非常に良好な粘度-温度依存性および粘度-圧力依存性、高い酸化安定性および水安定性、化学的に不活性および放射線安定性。これらの特性にせん断安定性が加わりました。これらは宇宙船の作動油として、また変圧器や発電機の誘電体として適しています。

ポリフェニル エーテルは優れた高温特性と耐酸化性を備えていますが、適度な粘度温度特性を備えているため、高温および耐放射線性のための作動油として使用されます。

ポリシロキサン またはシリコーン have high viscosity index, over 300, low pour point, high-temperature stability and oxidation stability so they run well in a wide range of temperatures; they are chemically inert, non-toxic, fire-resistant, and water repellent, they have low volatility and are compatible with seals and plastics.

欠点は、酸化が起こった場合に研磨性のシリコン酸化物が形成されること、表面張力が低いため効果的な付着性潤滑膜が形成されないこと、また添加剤に対する反応性が低いことです。これらはブレーキ液や潤滑剤の消泡剤として使用されます。この表は、さまざまな合成基油の特性を鉱物油と比較しています。基油の比較。

 バイオベースオイル

これらは主に大豆、菜種、ヤシの木、ヒマワリ、ベニバナから生産されます。それらの利点は、高い生分解性、優れた潤滑性、より高い引火点と粘度指数です。しかし、流動点が高く、酸化安定性が悪く、リサイクルも困難です。

主な用途は、油圧作動油、トランスミッション液、ギアオイル、コンプレッサーオイル、グリースです。全損失の用途、屋内または低流動点が問題にならない場所、食品産業または環境に敏感な地域の場合に適しています。

添加剤

潤滑剤には機能を提供するために基油以外の追加成分が必要です。以下は、使用される一般的な材料のリストです。添加剤はオイル配合の5%～30%で、エンジンオイルでは最高濃度で使用されます。

一般的な乗用車のエンジン オイルには、洗浄剤、分散剤、防錆剤、耐摩耗添加剤、流動抑制剤、酸化防止剤、消泡剤、摩擦調整剤が含まれています。耐摩耗添加剤は、高負荷がかかるエンジン部品間の摩耗を軽減します。洗剤と分散剤は、汚染物質、スラッジ、すす、ワニスの蓄積を防ぎます。酸化防止剤は、高い動作温度での潤滑油の分解を防止します。

極圧 (EP) エージェント – リン、硫黄、または塩素ベースの添加剤で、極度の圧力条件下での金属の摺動表面の焼き付きを防止するためにギアオイルに通常使用されます。高い局所温度では、金属と化学的に結合して表面膜を形成します。 EP 添加剤は硫黄、リン、または塩素でできています。これらは高温 (160+F) で反応性が高まり、黄色の表面を攻撃し、特に高温では一部の金属に対してわずかに腐食性を示す可能性があります。

消泡剤または消泡剤 – 乱流システムで使用されるシリコンベースの添加剤は、小さな気泡を大きな気泡に結合し、表面に上昇して破裂するのに役立ちます。泡の表面張力を下げて薄くし、弱めて弾けるようにします。ほとんどのオイルには、オイルの表面張力を変化させることで作用する消泡剤が含まれています。これにより、泡が結合したり壊れたりすることが可能になります。消泡剤は、シリコーンベースまたは有機消泡剤のいずれかです。

防錆剤および腐食防止剤 – carbon-based molecules designed to absorb onto metal surfaces to prevent attack by air and water. Rusting and corrosion work by slowing the deterioration of a component surface due to a chemical attack by acidic products of oil oxidation. Rusting refers to the process of a ferrous surface oxidizing due to the presence of water in oil. Oils that contain rust and oxidation inhibitors are known as R&O oils in the US, and HL oils overseas.

酸化防止剤 – アミンおよびフェノール系酸化防止剤は、酸化を引き起こすフリーラジカルの連鎖反応を中断することによって作用します。基本的に、酸素の存在下でオイルが分解し始めると、これらの阻害剤が反応を中断します。また、金属を不活性化することで、金属の酸化反応の促進を防ぎます。オイルの寿命を延ばすために酸化防止剤が添加されています。酸素がオイルと反応して弱酸を生成し、表面に穴が開く可能性があります。酸化防止剤は酸化速度を遅くします。

ほとんどのコンプレッサーの用途では、熱が発生するため、酸化安定性が重要です。酸化したオイルは堆積物を生成し、排出バルブに蓄積してバルブが開いたままになることがあります。これにより、熱い空気が圧縮チャンバーに吸い戻され、そこで再圧縮されます。空気は堆積物に発火するのに十分な熱を発生し、火災や爆発を引き起こす可能性があります。合成繊維を使用すると、この可能性を最小限に抑えることができます。

耐摩耗添加剤 – ジアルキルジチオリン酸亜鉛 (ZDDP) は最も一般的な耐摩耗性添加剤ですが、硫黄とリンをベースとした耐摩耗性を付与する亜鉛を含まない添加剤も多数あります。分子の亜鉛-硫黄-リンの末端が金属表面に引き付けられ、分子のもう一方の末端にある炭素と水素の長い鎖が摩耗を防ぐ滑りやすいカーペットを形成します。

化学反応ではなく、むしろ超強力な引力です。亜鉛を含まない他の耐摩耗添加剤もあります。硫黄をベースにしたものもあれば、脂肪物質をベースにしたものもあります。耐摩耗添加剤は、通常、極圧添加剤ほど攻撃的ではありません。耐摩耗添加剤を含むオイルは、米国では AW オイルと呼ばれ、ヨーロッパでは HLP 指定が付いていることがよくあります。亜鉛を含む耐摩耗性オイルは、耐摩耗性パッケージがオイルの酸化安定性を損なう可能性があるため、一般にエアコンプレッサーには推奨されません。

解乳化剤 – 炭素ベースのポリマーは汚染物質の界面張力に影響を与えるため、汚染物質は油から急速に分離されます。加水分解安定性は、水の存在下での油の劣化に耐える能力です。大気に開放されたシステムは湿気や結露による湿気にある程度さらされるため、これは重要です。一部のエステルベースの液体は加水分解安定性が比較的低く、水の存在下で急速に酸性に変化します。

プールポイント Depressants – ASTM 実験室テストで油が注がれる最低温度まで油の凝固を抑えるように設計された化学薬品。通常、これらはメタクリレート分子であり、ワックス分子の結晶化を阻害します。

粘度 Index Improvers – 温度が上昇したときにオイルが薄くなるのを抑えるように設計された化学物質。これらの化学物質は通常メタクリレート分子であり、温度が上昇するにつれて分子フットプリントを拡大し、流動性を低下させることでオイルの薄化を抑制します。

洗剤 – 通常はエンジン オイルの配合に使用され、システムを堆積物からクリーンに保つように設計されています。多くの場合、それらは本質的にアルカリ性であるため、オイルのTBNの増加に寄与します。ディーゼル エンジンの潤滑油には、燃焼による酸の中和を助けるアルカリ性添加剤が配合されています。また、抗酸化特性も提供します。典型的な化合物にはカルシウムまたはマグネシウムが含まれています。

洗剤 have their disadvantages. 洗剤 move deposits downstream where they may build up on heat transfer surfaces in coolers. Detergent oils absorb water. If water can build up in the oil, it will cause rust and will accelerate oxidation. Compressors generate water because the humidity from the air condenses as the air is compressed. It is generally removed in a coalescer or knockout drum, but some water gets into the oil. For this reason, detergent oils are only used in limited applications.

分散剤 – すすなどの微粒子を捕捉してミセルを形成し、懸濁状態に保つように設計されています。これらの化合物は洗剤化学物質の一部であることも、金属を含まないため、無灰配合物で使用することもできます。一部の添加剤は実際に摩耗に寄与する可能性があります。金属系洗浄剤/分散剤が多すぎると、研磨性となる灰状の堆積物が残る可能性があります。石油を燃やしたときに残る灰の量を測定するテストがあります。一般に硫酸灰試験として知られています。一部のエンジン メーカーは、オイルに含まれる灰の量を制限しています。一部の航空エンジンに必要な「無灰」オイルの灰分は 0.1% 未満ですが、高硫黄燃料を使用する一部の船舶エンジンで使用される高灰分オイルには 1.5% を超える灰分が含まれる場合があります。

添加剤 can be depleted in service. There is a quick field test used to measure the level of detergency and dispersant of used oils. It is commonly known as the Oil spot (or patch) test. A simple test is when oil is filtered through a patch and treated with a solvent. If particles are concentrated in the center of the patch, it indicates that water or anti-freeze may be impairing dispersancy. The oil spot test can also pick up fuel soot, which are particles formed from fuel that is not completely burned. The filter patch can show evidence of dirt contamination, too.

互換性

潤滑油添加剤 潤滑剤に配合される基油の既存の特性を強化し、基油の欠陥を軽減したり、新しい性能特性を付与したりするために開発されました。エンジン オイルは、添加剤を配合した最初の潤滑油でした。これらは今も昔も潤滑の最大の市場セグメントです。したがって、研究開発の努力のほとんどがエンジンオイルの強化に注がれていることは驚くべきことではありません。

1911 年に、米国自動車技術者協会 (SAE) はオイル分類システムを確立しました。これはオイルの粘度のみに関係しており、パフォーマンスには関係ありませんでした。 1930 年代まで、エンジン オイルには添加剤が含まれていませんでした。それらは単なるベースオイルでした。添加剤化学の導入前は、オイルの排出間隔は 750 マイルでした。消費者の需要と経済的圧力の増大により、内燃エンジンはより洗練されたものになりました。エンジン オイルへのストレスはますます増大し、その性能維持に対する課題から添加剤の必要性が生じていました。

最初に開発されたオイル添加剤は流動点降下剤でした。これらのアクリレート ポリマーは 1930 年代半ばに開発されました。ジチオリン酸亜鉛などの耐摩耗添加剤が 1940 年代初頭に導入され、続いて腐食防止剤、そしてスルホン酸系洗浄剤が導入されました。スルホン酸塩洗剤は、酸の中和、酸化防止、錆や腐食の防止を行うことが判明しました。

1932 年に、アメリカ石油協会 (API) はエンジン オイルの性能分類の規格システムを確立しました。これは、互換性をテストする必要なしに、潤滑剤が異なるメーカーの潤滑剤と互換性があると判断できる唯一のシステムであるため、重要な考慮事項です。オイルの粘度グレードが同じで、API 分類と SAE 粘度が同じである限り、オイルは互換性があります。ユーザーは必要に応じてオイルを混合できます。これは他の潤滑剤には当てはまりません。

異なる潤滑剤を混合すると、システム内の特定の作動条件で 2 つのオイル間で有害反応が発生する可能性があります。これは「潤滑剤の不適合」と考えられます。ほとんどの場合、不適合の原因は、一方のオイルの酸性添加剤が、もう一方のオイルのアルカリ性添加剤によって中和されることです。その結果、オイル中の金属表面、粒子、フリーラジカルではなく、添加剤同士が反応します。

新たに形成された化合物は効果を失い、沈殿（ドロップアウト）します。ほとんどすべての添加剤は極性を持っており、それがこの反応を促進します。これは仕様によるものです。極性により、資産に利益をもたらす表面反応や汚染反応が引き起こされます。不相溶性の反応中に、多くの場合、石鹸が形成され、潤滑と油の流れを妨げるグリース状のゲルが沈殿する可能性があります。

ただし、混合オイルが常に不適合問題を引き起こすとは限りません。これらは、水が導入されるまで、オペレーティングシステム内で沈殿や反応なしに無期限に存在できます。水は極性添加剤間の反応を急速に引き起こす可能性があります。分子レベルで見られる鉄と銅は、これらの反応において触媒として機能します。不適合反応は可逆的ではありません。システムを乾燥させて水を除去し、油を除去しても、形成されたゲルは除去されず、石鹸も除去されません。

通常、酸性添加剤はギア油、油圧油、および一部の循環油に含まれています。エンジンオイルにはアルカリ系添加剤が使用されています。添加剤の中には酸性でも塩基性でもなく中性のものもあり、コンプレッサーや冷凍機油などに使用されています。酸性の添加剤は強酸として識別され、酸化の開始段階で形成される酸（通常はカルボン酸や硝酸）よりも速く反応しますが、供与されるプロトンの数が限られているため弱酸です。

弱酸は強酸よりも反応が遅くなります。これが、相容れない添加剤の化学反応を含むオイルが非常に早く反応する理由です。添加物だけが原因ではありません。プロピレングリコール、ポリグリコール、リン酸エステル、ポリオールエステル基油は、鉱油ベースの潤滑剤との相溶性がかなり、または不十分です。これらの油は固体物質には適さないかもしれませんが、スラッジを形成する可能性があります。多くは鉱物ベースの潤滑剤と混合しません。

潤滑管理は機械の信頼性の基礎です。適切な潤滑方法が実施されていないと、故障、高額な修理、潤滑油の無駄、その他の事故が発生する危険があります。そうは言っても、効果的な潤滑プログラムを開発および管理するには、細部への細心の注意と、時間とリソースを積極的に費やす必要があります。この記事では、潤滑プログラムを構築するための重要な考慮事項と、効果的な潤滑管理のためのベスト プラクティスについて概説します。

潤滑剤のライフサイクルの 6 つの段階

潤滑プログラムを最適化するための最初のステップは、潤滑剤のライフサイクル全体を理解することです。 Noria の ASCEND™ 方法論は、潤滑管理に対する構造化されたアプローチを提供し、ライフサイクルを受け取りから廃棄までの 6 つの異なる段階に分割します。各段階には、全体的な優れた潤滑と機械の信頼性に貢献する一連のベスト プラクティスが含まれます。

1. 選択

適切な潤滑剤を選択することは、潤滑剤のライフサイクルにおける最初の、そして最も重要なステップの 1 つです。選択した潤滑剤は、機械とその動作環境の特定の性能要件を満たさなければなりません。これには、温度、負荷、速度、環境などの機械の動作条件を理解し、それらを潤滑剤の特性と適合させることが含まれます。

主な考慮事項:

• 互換性 with equipment materials and seals
• 極端な温度と酸化に対する耐性
• 摩擦と摩耗を最小限に抑える能力
• 環境への影響と規制の順守

2. Reception & Storage

潤滑剤を選択したら、正しい状態で受け取る必要があります。この段階では、潤滑剤が輸送中に汚染されておらず、意図した状態で到着することを確認するためのテストが行われます。そこからは、清潔で涼しく乾燥した環境に保管する必要があります。

主な考慮事項:

• 密閉容器の使用と適切なラベル表示
• 直射日光を避け、涼しく乾燥した清潔な場所に保管してください
• 保管状態および潤滑剤容器の定期検査
• 汚染リスクを最小限に抑えるための適切な移送装置の使用

3. Handling & Application

潤滑剤の効果を最大化するには、潤滑剤を正しく塗布することが重要です。この段階には、潤滑剤を正しい場所に塗布すること、適切なツールを使用すること、清潔な容器を使用して保管場所から機器に潤滑剤を移すことが含まれます。適切な量、適切な頻度で塗布することが、潤滑不足や潤滑過剰を回避するための鍵となります。どちらも重大な問題を引き起こす可能性があります。

主な考慮事項:

• 正しい塗布方法とツールについて担当者をトレーニングする
• 最適な基準状態に基づく機械構成
• 作業負荷、リソース、人員を最適化するために設計された潤滑ルート
• 必要に応じて自動潤滑システムを使用する

4. Contamination Control & Reconditioning

汚染管理は、潤滑剤のライフサイクル全体を通じて完全性を維持するために不可欠です。この段階では、保管、取り扱い、塗布中に汚れ、湿気、その他の異物などの汚染物質から潤滑剤を保護する必要があります。濾過システムを導入し、適切な保管容器を使用し、取り扱いのベストプラクティスに従うことで、汚染のリスクを大幅に軽減できます。

主な考慮事項:

• オイルから粒子や水分を除去するための乾燥剤ブリーザーの使用
• 汚染物質への曝露を防ぐために、清潔な保管および移送装置を使用します。
• ろ過、遠心分離、脱水を使用して汚染物質を除去し、潤滑剤の特性を回復します。
• 保管および取り扱いエリアで清潔で管理された環境を維持する。

5. Monitoring, Analysis, & Troubleshooting

潤滑油分析は、潤滑油と機械の両方の状態を監視するための強力なツールです。定期的な分析は、マシンのパフォーマンスに影響を与える可能性のある汚染、劣化、その他の問題を検出するのに役立ちます。潤滑剤の状態を長期にわたって追跡することで、信頼性の専門家は、潤滑剤を交換または再調整する時期について情報に基づいた決定を下すことができます。

主な考慮事項:

• U日常的な潤滑油分析スケジュールを確立する。
• 粘度、汚染レベル、添加剤の消耗などの重要な指標を監視します。
• 分析結果を使用して潤滑スケジュールを調整したり、代替潤滑剤を選択したりできます。

6. Energy Conservation, Health & The Environment

潤滑ライフサイクルの最終段階は廃棄ですが、これは環境コンプライアンスと安全性にとって非常に重要です。この段階では、規制基準に従って古い潤滑剤を安全に除去して廃棄するとともに、可能な場合にはリサイクルまたは再調整のオプションを検討します。

主な考慮事項:

• 潤滑油の廃棄に関する環境規制
• 潤滑油の漏れやこぼれを正しく管理する
• 適切な潤滑剤の選択と塗布により摩擦を最小限に抑え、エネルギー消費を削減します。

潤滑管理のベストプラクティス

潤滑剤のライフサイクルの各段階での考慮事項を理解したところで、効果的な潤滑管理のヒントを取り上げます。この分野で真に優れているためには、組織は適切な潤滑慣行を実装するだけでなく、適切なツールとトレーニングに投資する必要があります。包括的な潤滑トレーニングの価値はどれだけ強調してもしすぎることはありません。これにより、メンテナンス チームは潤滑剤を正確に塗布し、効果的に管理するために必要なスキルを身に付けることができます。さらに、潤滑管理ソフトウェアを活用することで、プロセスを合理化し、スケジュールを自動化し、継続的な改善のためのデータ駆動型の洞察を提供することができます。同様に重要なのは、潤滑戦略を監督および推進し、組織全体でベスト プラクティスを実施するためのプログラム リーダーを任命することです。これらの要素が一体となって、潤滑管理を最適化し、全体的な運用パフォーマンスを向上させるための堅牢なフレームワークを形成します。

専任のプログラムリーダーを置く

ベストプラクティスが組織全体に一貫して適用され、維持されるようにするには、専任の潤滑プログラムリーダーを任命することが不可欠です。このリーダーは説明責任の中心として機能し、潤滑プログラムの開発、実施、継続的改善を監督します。プログラム リーダーは、積極的なメンテナンスの文化を育み、トレーニングの取り組みを調整し、潤滑管理ソフトウェアなどの新しいテクノロジーを統合する上でも重要な役割を果たします。

潤滑トレーニングへの投資

潤滑プログラムを成功させるには、潤滑トレーニングへの投資が不可欠です。潤滑は簡単な作業のように思えるかもしれませんが、潤滑剤の選択、塗布、管理の微妙な違いには、深い理解と特定のスキルセットが必要です。適切なトレーニングにより、潤滑作業に携わる人々は、これらの作業を必要な精度で実行するために必要な知識と専門知識を身につけることができます。

潤滑を始めようとする人、またはこれまで正式なトレーニングを受けていない人は、潤滑剤の選択、汚染管理、保管と取り扱いの考慮事項、検査などの基礎知識をカバーする機械潤滑 I から始めることをお勧めします。そこから、オイル分析 II、機械潤滑 II、機械潤滑エンジニアなどの上級コースを受講することで、潤滑の知識を拡大し、プログラムをさらに改善することができます。

潤滑管理ソフトウェアの導入

潤滑に関連する手順、検査、データは膨大であるため、すべてを整理しておくために専用のソフトウェアを使用することをお勧めします。潤滑管理ソフトウェア (LMS) は、潤滑プロセスを合理化し、プログラムの成功を追跡し、すべてのタスクを効率的に実行するのに役立ちます。  

潤滑タスクを他のメンテナンス タスクと並行して CMMS で管理してみませんか?理由はいくつかあります。まず、通常、毎日 (場合によっては 1 日に複数回) 完了する必要がある潤滑タスクがいくつかあります。 CMMS は、日常的に実行されるが通常はこの頻度では実行されない PM に特化しています。その結果、タスクが多すぎて、CMMS からの作業が失われることになります。もう 1 つの理由は、機器を正確に潤滑するために必要な重要な情報が、ほとんど体系化されておらず、CMMS 資産リストまたは階層に関連付けられていないことです。この情報には、詳細な検査ポイント、潤滑剤の量、潤滑剤の種類、コンポーネントを潤滑するための適切な手順、およびその他の関連データが含まれる場合があります。

主要な潤滑管理ソフトウェアである LubePM の主な機能を見てみましょう。

一元的なデータ管理

潤滑管理ソフトウェアは、潤滑剤の仕様、塗布スケジュール、検査データなど、すべての潤滑関連データを一元管理します。これにより、チームメンバー間で情報に簡単にアクセスして共有できるようになります。

すべてのデータを 1 か所にまとめることにより、各潤滑剤の選択から廃棄までのライフサイクルを追跡し、プログラムが継続的に改善されていることを確認することが容易になります。このようなシステムは、組織内で離職がある場合にも役立ちます。誰かが辞任したり退職したりしたときに、すべてのプログラムの知識が窓から消えてしまうのではなく、LMS 内に保持されます。

自動ルートスケジュールとアラート

LubePM を使用する主な利点の 1 つは、潤滑スケジュールを自動化できることです。メンテナンス チームは、各機器の特定のタスク、頻度、場所の概要を示す詳細な潤滑ルートを簡単に作成できます。このソフトウェアを使用すると、適切なタイミングでの適切な種類と量の潤滑剤に関する機械固有のニーズに基づいて、これらのルートをカスタマイズできます。

さらに、このソフトウェアは、今後の潤滑タスク、期限を過ぎたアクティビティ、または潤滑剤の分析または交換が必要な場合にアラートと通知を送信できます。このプロアクティブなアプローチは、機器の最適なパフォーマンスを維持し、問題が発生する前に防ぐのに役立ちます。

詳細なレポートと分析

潤滑管理ソフトウェアは、ユーザーが長期にわたる潤滑プログラムの成功を分析できる強力なレポートおよび分析ツールを提供します。これらのツールは、傾向を特定し、潜在的な問題を検出し、実際のデータに基づいて潤滑間隔を最適化するのに役立ちます。ソフトウェアによって生成されるレポートには、潤滑剤の使用、ハードウェアの推奨事項、コスト削減などに関する情報を含めることができます。このデータ主導のアプローチにより、潤滑慣行の継続的な改善が可能になり、情報に基づいた意思決定がサポートされます。

結論

効果的な潤滑管理は、メンテナンス戦略を成功させるために不可欠な要素であり、機器の信頼性に直接影響します。包括的な潤滑トレーニングに投資し、高度な潤滑管理ソフトウェアを採用し、専任のプログラム リーダーを任命することで、組織は潤滑に対する体系的かつ積極的なアプローチを確立できます。これらのベスト プラクティスは、費用のかかる機器の故障を防ぐだけでなく、リソースの使用を最適化し、ダウンタイムを削減し、重要な資産の寿命を延ばすことにも役立ちます。

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