一般的なタイプの圧縮機の冬期運用と保護

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　　一般的な空気圧縮機は夏を苦手とします。夏は機械室の温度が高くなるため、この時期の圧縮機は高温による問題に最も見舞われやすいのです。空気の温度自体が高く、さらに圧縮機の運転時に発生する熱が加わることで高温になります。コンプレッサールームの空気の流れと機体の冷却を保てば、この現象は緩和される。天気が次第に寒くなり、冬が訪れると、圧縮機も別の問題に直面する。 　　厳しい冬がやってきて、生物であれ機械装置であれ、それは大きな試練となる。カエルやヘビなどの生き物は、厳しい寒さを乗り切るために冬眠を選びます。一方、冬場も継続的に稼働させなければならない空気圧縮機のような機械設備では、気温が下がるにつれて、不適切な使用や適時なメンテナンスが行われないため、しばしば品質上の問題が発生し、大きな経済的損失や安全上のリスクを引き起こします。コンプレッサーが寒い冬を安定かつ安全に乗り切るためには、ユーザーが一定の技術を身につける必要があります。ここでは、圧縮機の冬期運転において注意すべき点やメンテナンス方法について分析し、皆様が適切なメンテナンス計画を策定し、不十分なメンテナンスによって工場に不必要な経済的損失が生じるのを防ぐ手助けとしたいと思います。　　1、圧縮機を使用する前にサイドカバーを開け、油が濃くなっていないか、凍結していないかを確認します。もしある場合は、まず燃料を加熱し、次に圧縮機のすべての排気バルブを開け、大きなフライホイールを2～3回回してから、無負荷で起動する必要があります。オイル圧力計付きのユニットを使用し、圧力計の圧力が正常値（すなわち0.3～0.4MPa）に上昇しているかを注意深く確認し、異常な音やガスが発生していないかを聞きます。すべて正常で、無負荷運転を15分間行った後、バルブを閉じて各制御回路が正常かを確認します。つまり、圧力調整弁が規定通りに作動しているか、一次圧力と二次圧力が正常かをチェックします。すべてが正常になると、圧縮機は通常の送気状態に入ります。　　2、電動式圧縮機は、冬場に起動した直後、機器の各潤滑部の油の粘度が高くなるうえ、一部の鉱山では電圧が比較的低いため、起動時に困難をきたしやすい。通常は、まずユニットを2～3回回し、電動コンプレッサーを3～4回動作させます。次に、コンプレッサーとエアタンクを繋ぐ鋼管を外すか、排気バルブを1つ取り外します。その後ユニットを起動させ、無負荷で10分間運転させて停止させます。そして取り外した部品を元に戻して再起動すると、通常はユニットが正常に動作します。電動式コンプレッサーを毎日起動し、正常に動作させた後、マルチメーターを使って動作時の電流値を測定できます。通常はモーターの定格電流の5％以内ですが、正常な電流を10％超えた場合は、機器に問題があるか電圧が低いことを意味し、停止して点検する必要があります。さもないとモーターが過熱して破損しやすくなります。可能であれば、圧縮機はできるだけ良好な環境に設置することをお勧めします。室内が最適ですが、それが難しい場合は簡易的なシェルターを作ってあげると、空気圧縮機の使用寿命が延びます。　　3、季節の変わり目には、スクリュー式圧縮機用の専用オイルも交換する必要があります。なぜなら、夏用と冬用の圧縮機用オイルは異なるからです。一般的にピストン式圧縮機では冬には13＃のオイル（新基準では100＃の圧縮機オイル）が使用され、ディーゼルエンジンを搭載した圧縮機では冬用に40CDのオイルが推奨されます。気温が特に低い地域では、その地域の気温よりも凝固点が低い特殊なオイルに交換する必要があります。　　4、ディーゼル移動式圧縮機は、必ず停止後にディーゼルエンジンおよび水タンク内の水を抜かなければならない。特に、水タンクの下部にある排水弁、ディーゼルエンジンの吸水口にある排水弁、水冷式圧縮機のシリンダー下部にある排水弁、そして中間冷却器の吸水口および排水口にある排水弁が重要である。毎年冬になると、適時に排水しなかったためにシリンダーが凍裂するトラブルが発生しています。朝からディーゼルエンジンを使う場合は、タンクにお湯を入れておくと良く、そうすればエンジンの始動がしやすくなります。　　5、冬季の停止後は、各種配管やエアタンク内の水、空気、油を必ず抜くようにしてください。冬季に機械が稼働している間は温度が高くなりますが、停止後は外気温が低いため、空気が冷却されることで大量の凝縮水が発生します。この凝縮水は各種制御配管、中冷器、およびエアタンク内に溜まり、制御配管や中冷器の詰まり、エアタンクの破裂などを引き起こしやすくなります。場所によっては、コンプレッサーが凍ってしまうと使えなくなります。可能であれば、冬場はコンプレッサーを室内に置くか、仮設テントを設置することをお勧めします。そうすれば機器の寿命を延ばすことができます。　　6、冬場は昼夜の温度差が大きく、そのため空気圧縮機のスクリューやベアリングなどが緩んでしまいやすくなります。したがって、ユーザーは計画的かつ段階的に機器の緩み具合を点検しなければなりません。　　7、寒冷な天候は潤滑油の使用寿命に影響を与えるため、ユーザーには交換サイクルを適宜短くすることを推奨します。冬と夏では同じグレードの潤滑油を使用してはいけないことに注意が必要です。一般的な潤滑油には、温度が高いと粘度が下がり、温度が低いと粘度が上がるという特徴があるからです。そのため、圧縮機は季節（主に夏と冬）、つまり異なる温度に応じて適切な潤滑油を選ばなければなりません。我が国の潤滑油のグレードが高くなるほど、粘度は高くなります。したがって、条件が許せば、冬と夏で使用する潤滑油は区別すべきである。一般的なピストン圧縮機では、シリンダー・パッキン部には夏は19番の圧縮機オイルを、冬は18番の圧縮機オイルを使用する。クランクシャフト－コンロッド部は夏場は50番の機械油を使用できます。冬場は30番、40番の機械油を使用すると、圧縮機がより良好に潤滑されます。一般的なシングルアクションの小型圧縮機は、冬場は13番の圧縮機オイルを、夏場は19番の圧縮機オイルを使用します。　　北部地域では、冬場の環境温度が圧縮機の設計上の動作温度範囲を大幅に下回るため、冬期に圧縮機の故障率が高くなります。排気温度の上昇、エンジン本体の温度上昇、および排気圧力の低下は、冬場に最もよく見られる圧縮機の故障であり、これら3つの故障の発生には潤滑油が影響を与えます。　　経験が不足しているため、多くのユーザーは故障が発生した際に潤滑油を交換するという対処法を取りがちです。潤滑油を交換した後、圧縮機は1、2週間正常に動作しましたが、再び故障が発生しました。その結果、圧縮機の潤滑油を頻繁に交換する必要があり、生産コストに大きな負担をもたらしている。　　冬の最大の特徴は寒さです。潤滑油を交換する際には、効果を確実にするためにまずコンプレッサーを起動して1時間稼働させる必要があります。これは、潤滑油の温度を正常な状態に戻し、コンプレッサーシステム全体（特に潤滑油システム）を簡単かつ徹底的に洗浄するためです。そうすることで、新しい潤滑油を再び注入した後、その使用寿命が明らかに延び、システム全体の性能も大幅に向上します。　　8、環境を清潔で整頓された状態に保つよう注意し、特にエアコンプレッサー周辺の床に水たまりができないようにしなければならない。これは凍結や滑りによって作業員が転倒するのを防ぐためである。　　厳しい冬期には、圧縮機の最終ユーザーにより高い技術的要求が課されるだけでなく、各圧縮機販売業者にもより多くの保証要求がなされます。圧縮機の雪天点検は顧客にとって非常に重要であり、故障を早期に把握することで機械の故障を減らすことができます。早期発見・早期対応により、供給停止が長引いて顧客の生産に大きな損害を与えることも防げます。　　実際、広く利用されている工業用圧縮機のほかにも、鉱山やインフラ建設、消防など多くの業界で多数のエンジニアリング圧縮機（移動式圧縮機）が使用されているため、冬場における屋外で使用されるエンジニアリング圧縮機のメンテナンスや操作も見過ごすことはできない。　　我が国の北部や西部の高原地帯では、冬になると環境温度が低いため、圧縮機の起動が困難になります。主な原因は、ディーゼルエンジンの圧縮機のシリンダーで圧縮が終了した時点での空気温度が、起動に必要な温度に達していないこと、またシリンダー内の圧縮空気の圧力も起動に必要な圧力を大幅に下回っていることです；蓄電池の最適な動作温度は20～40℃であり、環境温度が下がるにつれて出力能力もそれに応じて低下し、その結果ディーゼルエンジン圧縮機の起動システムの出力も低下する；環境温度が低いと、オイルの粘度が上昇し、各摩擦部間の抵抗が増大するため、ディーゼルエンジンの圧縮機の起動回転数が低下する。同時に、ディーゼル燃料の粘度も上昇し、噴射された燃料の霧化品質が悪化することで、点火までの遅れ時間が長くなる；空気の密度と酸素濃度は標高が上がるにつれて低下し、標高が高くなるほどディーゼルエンジン圧縮機の起動は困難になる。　　低温環境下で、あらゆる種類の機械が寒さの中でも安全に使用できるようにするためには、定期的なメンテナンスを行い、できれば低温用の補助始動システムを設置するべきです。一般的な低温起動方法：　　（1）低温での性能が優れたディーゼルエンジン用圧縮機オイルを使用する。この種のオイルは低温時の粘度が低く、各摩擦部間の潤滑が良好で、起動時の抵抗が少なく、起動しやすい。現在使用されている多級オイルでは、15W/40Wなどの数字が小さいほど、オイルの低温での流動性が良くなります。したがって、低温時は10Wまたは5Wのオイルの使用を推奨します；　　（2）低温性能に優れた蓄電池を使用し、必要に応じて蓄電池を断熱処理することで、低温下でも正常に充電され、十分な出力電流が得られるようにし、これによってスタートアップシステムの性能を向上させる；　　（3）炎による予熱起動；　　（4）クールスタートフルードの補充；　　（5）循環水加熱システム（燃料ヒーター加熱システムとも呼ばれる）；　　（6）その他の予熱方法。　　上記の予熱方法のほかにも、温水予熱法、蒸気予熱法、電気予熱法など、さまざまな方法を用いて低温起動を行うことができる。　　まとめ　　厳しい寒さは圧縮機設備の故障リスクを高めますが、適切な対策を講じれば、引き続き企業やユーザーに効率的かつ安定して圧縮空気を供給し続けることができます。