油霧潤滑技術の環境保全性

Thread Content

20世紀半ばに石油化学プラントで油霧潤滑技術が広く導入されることに抵抗があった要因の一つは、排出される油霧が作業員の健康に害を及ぼすのではないかという懸念でした。現在一般的に使用されている油霧潤滑システムはオープン型であり、油霧潤滑技術の特性上、ガスが流れなければならず、その結果、油滴を含んだ油霧が大気中に漏れ出すことが避けられない。油霧潤滑技術では、油霧の性質を決定する際に、潤滑性能や供給特性を確保して油霧粒子をできるだけ小さくすることと、環境保護の観点から油霧粒子があまりに小さくなりすぎないようにすることの両方を考慮する必要がある。微細な粒子径のオイルミストがオイルミスト輸送に適しているという結論において、環境保護の観点から微細な粒子径のオイルミストを減らすという矛盾した要求がある。ここに、特殊な添加剤を含むいくつかの油剤について比較試験を行った研究があり、その目的は、油霧から放出されるマイクロサイズの粒子を減少させつつ、油霧の潤滑性能に悪影響を与えないようにすることであった。使用される潤滑油は市場で一般的に使われているものから選ばれ、さらにいくつかの添加剤が加えられている。品種別に分類することで、添加剤が分散した油霧中の微粒子を減少させる上で果たす役割が明らかになった。テストの対象および条件は、節径77.5mmの遠心式スラストベアリングで、負荷は125kg、回転速度は2400r/min、ベアリングに使用されるオイルミストノズルの規格は43cm3/cです。各種オイルのオイルミスト粒子の質量－サイズ分布を、試験用ベアリングの入口と出口で測定した値。潤滑油に適切な添加剤を加えることで、油霧中のマイクロサイズの粒子を減少させつつ、油霧潤滑システムの性能に影響を与えないようにすることができる。米国職業安全衛生局が現在施行している「職業安全衛生基準」PART1910.1000－大気汚染物質では、従業員の労働環境における大気汚染物質に関する規定が定められており、汚染物質の濃度限度は、汚染物質の種類や従業員が汚染された環境にさらされる時間に応じて定められている。鉱物油や油霧の環境にさらされる許容濃度の限度値は、8時間加重平均値（TWA）で5mg（油）/m³（空気）です。使用されている油霧潤滑技術では、油霧がポンプに入る前まで密閉状態に保たれ、この密閉管内の濃度は5g/m³です。オイルミスト潤滑の開発者は実験を行い、オイルミストシステム内の0.18SCFMのノズルから6～12インチの高さで大気中に直接噴出した場合の最大濃度は2.0mg/m³であった。各ノズルがポンプ本体に接続されているため、オイルミストはさらに分離されることになり、この状態が限界の条件となる。別の研究では、ポンプ軸の漏れ箇所および浄化された油霧の出口（集塵箱の出口）で測定した結果、その値は0.5mg/m³未満であり、これにより油霧の排出が環境汚染基準を満たしていることがわかった。検証方法としては、実際の運用において油霧とともに放出される潤滑油を計測し、停止中および稼働中の8基のポンプから19日間で回収された潤滑油の量と、油霧とともにポンプ内に入る潤滑油の総消費量とを比較した。その結果は以下の通りである：計測期間中の潤滑油の総消費量は0.0352L/h、同期間中の回収量は0.0132L/hで、潤滑油の回収率は88.64％であった；潤滑油の漏れ率は11.56％で、潤滑油の漏れ量は0.004L/時です。校正期間中の油霧の総量は5606.74L/時であり、これにより排気中の油霧濃度は0.64mg/m³と算出されます。この結果は、開発者の研究結果と非常によく似ています。排気口の高さは一般的に0.5mを超えないため、排気される油霧は大気中に出るとすぐに拡散・希釈され、その濃度は上記の規定値よりも低くなり、基準で定められた限度値も満たしている。