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タービンオイルの分類、性能、および選定について、コーセッド潤滑油の品質検査士が解説します。タービンとは、蒸気タービンやガスタービンなどを含むもので、蒸気やガスを動力源とする回転式の熱エネルギー駆動機械です。単機出力が大きく、効率が高く、運転が安定しており、使用寿命も長いという利点があります。蒸気タービンの主な用途は発電用の原動機として使用されることで、その発電量は全発電量の約80％を占めています。タービンは回転速度を変えて運転できるため、さまざまなポンプ、ファン、圧縮機、船舶のプロペラなどを直接駆動することができる。そのため、用途に応じて発電所用タービン、工業用タービン、船舶用タービンなどに分類される。蒸気タービンは、蒸気発生器（ボイラー）、駆動機械（発電機など）、そして凝縮器、ヒーター、ポンプなどと連携し、一体となってシステムを構成しなければならない。また、ガスタービンも圧縮機、燃焼室、タービンという3つの主要な部分と、それに付随する補助装置から構成される一式の動力装置です。タービンは、電力産業、石油化学、鉄鋼、大型船舶などの業界で広く利用されています。 1）タービン油の役割 タービン油は蒸気タービンやガスタービン機関において同じ役割を果たし、主に潤滑、冷却、および速度調整の機能を持つ。 （1）潤滑作用 潤滑油ポンプによってタービンオイルがタービン機械の摺動軸受の主軸と軸受材の間に送られ、そこで油楔が形成されて流体的な潤滑作用を果たす。また、タービンオイルはギア減速機や速度調整機構などの摩擦部品にも潤滑を供給する必要があります。 （2）冷却および放熱 タービン機組が運転中は回転速度が3000r/minにも達し、軸や潤滑油の内部摩擦によって大量の熱が発生する。また、タービンで使用される媒体が蒸気であれガスであれ、その熱もインペラーを通じてベアリングに伝わる。これらの熱が適時に放出されなければ、機組の安全な運転に重大な影響を及ぼし、主軸の焼結などの事故を引き起こす可能性さえある。したがって、タービンオイルは潤滑油路内を絶えず循環し、ベアリングから熱を奪うことで放熱冷却機能を果たし、ベアリングの正常な作動温度を60℃以下に保ちます。 （3）速度調整機能 タービンの速度調整システムで使用されるタービン油は、実質的には液圧媒体として機能し、制御装置から与えられた圧力を伝達することで、タービンの運転速度を調整する役割を果たす。 2）タービン油の性能 適切な粘度は、タービン機械の正常な潤滑を保証するための重要な要素である。タービンが潤滑油の粘度に求める要件は、タービンの構造によって異なります。圧力サイクルを用いるタービンには、粘度が低いタービンオイルを選択する必要がある；一方、オイルリングによって給油されて潤滑される小型タービンでは、回転軸による熱伝達が軸上の油膜の粘着力に影響を与えるため、粘度の高い油を使用する必要がある；減速装置を備えた小型タービン発電機および船舶用タービンでは、歯車が適切に潤滑されるように、粘度の高い油も使用する必要がある。蒸気タービン機組が異なる温度下でも良好な潤滑状態を維持できるように、蒸気タービン油には優れた粘温特性が求められ、一般的には80～90以上であることが要求される。 ①優れた酸化安定性 タービンオイルの作動温度はそれほど高くないものの、使用量が多く、長期間にわたって使用されるうえ、空気や水分、金属の影響を受けて酸化反応が起こり、酸性物質や沈殿物が生成されます。酸性物質の蓄積により、金属部品が腐食し、塩類が生成されるとともに、油の酸化が促進され、乳化防止性能が低下します；油に溶けた酸化物は、油の粘度を上昇させ、潤滑や冷却、動力伝達の効果を低下させます；沈殿して析出した酸化物は、潤滑システムを汚染し、冷却効率を低下させ、給油が正常に行われなくなります。したがって、タービンオイルには優れた酸化安定性が求められ、使用中の老化速度は非常に遅く、使用寿命は5～15年以上でなければならない。 ②優れた乳化防止性 蒸気タービンが動作している間、蒸気や水が軸封やその他の部分から避けられずにタービンオイル中に混入します。もしタービンオイルの乳化防止性能が低ければ、乳状液が生成されて潤滑性能が低下するだけでなく、オイルの酸化が促進され、金属に腐食が生じます。特に圧力循環方式で潤滑油を供給する場合、タービンオイルの循環量が多く、常に乱流状態にあるため、水と接触すると容易に乳化してしまう。したがって、乳化しにくい性質はタービンオイルの重要な性能の一つである。タービンオイルに優れた乳化防止性を持たせるためには、ベースオイルを高度に精製し、オイル中のナフテン酸、ゲル分、多環式芳香族炭化水素をできるだけ減らす必要がある。 ③優れた防錆・防腐性 タービン機械の潤滑システムに水が混入すると、油が乳化するだけでなく、金属の錆や腐食も引き起こされます。特に遠洋船用のタービン機械では、潤滑油冷却器に海水が冷却媒体として使用されていますが、海水には塩分が多く含まれているため、冷却器に漏れが発生すると、潤滑システムの金属部品が深刻な錆害を受けることになります。したがって、タービンオイル、特に遠洋船用のタービンオイルは優れた防錆性を持つ必要がある。防錆タービンオイルは、通常、高度に精製された鉱物系ベースオイルに、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、消泡剤などの添加剤を加えて調製されます。 ④優れた消泡性 タービンオイルは循環潤滑の過程で、以下の理由により空気が吸い込まれます： （1）オイルポンプからの漏気； （2）オイルレベルが低すぎて、オイルポンプがオイル面から露出している； （3）潤滑システムの換気不良； （4）潤滑油タンクの戻り油が過多； （5）オイルリターン配管のオイル戻り量が過大； （6）圧力調整弁の排油速度が速すぎる； （7）油に不純物がある； （8）オイルポンプの送油量が過剰。 タービンが吸い込んだ空気が適時に排出されないと、泡立ち現象が発生し、油路に気栓が生じて供給油量が不足し、潤滑作用が低下し、冷却効率も落ちます。深刻な場合には、油ポンプが空転したり、速度制御システムの動作が乱れたりすることさえあります。タービンオイルの泡発を防ぐためには、タービンの規定に従って運転し適切なメンテナンスを行い、できるだけ空気がオイル中に混入しないようにすることに加えて、オイルが優れた消泡性を持ち、混入した空気を迅速に排出できることも求められます。 ⑤タービン油の特殊な性能 アンモニアガスを圧縮媒体とする圧縮機とタービンで共通の潤滑システムを使用する場合、タービン油にはアンモニアに対する耐性が求められる（耐アンモニアタービン油）。大型発電機組における高圧・高速システムおよび油圧システムの潤滑と安全性を確保するためには、極圧耐摩耗性と難燃性を備えたタービンオイルの使用が求められる。この種のタービンオイルには極圧耐圧耐摩耗剤が添加されているため、高い負荷支持能力を持つ。