第3章：石油系油圧油

石油系オイルは、エネルギー伝達に加えて、潤滑というもう一つの重要な機能も担っています。エネルギー伝達と潤滑という両方の機能は、粘度に大きく影響されます。そのため、粘度は作動油の最も重要な特性と言えるでしょう。

潤滑

潤滑とは、互いに接触し、相対的に運動している2つの表面間の摩擦を低減するプロセスである。

潤滑は作動油の重要な機能です。潤滑がないと、可動部品間の摩擦によって過度の摩耗が生じ、熱が発生します。

摩擦

摩擦とは、運動に抵抗する力です。見た目が滑らかな表面でも、微細なレベルでは粗い部分があります。2つの表面が擦れ合うと、微細な突起部分が接触し、変形し、融合し、そして引き裂かれます。この引き裂きが摩擦です。表面が粗ければ粗いほど、必要な滑り力は大きくなり、発生する摩擦も大きくなります。

図3-1 摩擦は、2つの表面上の微細な高点が接触し、一時的に溶着し、表面が滑り合う際に引き裂かれるときに発生します。

油膜

2つの金属表面の間に油膜が存在すると、金属同士の直接接触が解消されます。表面は互いに滑り合うのではなく、油膜の上を滑るため、摩擦が劇的に減少します。

どんな液体でも油膜を形成できますが、液体によって適性は異なります。例えば、水は最初の作動油として使われましたが、その油膜は弱く、破れやすいものでした。石油系の作動油は、はるかに強く、耐久性の高い油膜を形成します。

潤滑性

潤滑性とは、液体が破壊しにくい膜を形成する能力のことです。潤滑性は以下の要素に依存します。

1. 液体の自然な膜厚。
2. 液体が金属表面に付着する（密着する）能力。

石油系作動油は優れた潤滑性を持っています。鋼板に注ぐと、表面を覆う厚い油膜が広がり、そのまま留まります。同じ鋼板に水をかけると、薄い油膜が形成されますが、すぐに破れてしまいます。水銀を注ぐと、球状に凝集します。水銀は鋼鉄にほとんど付着しないため、潤滑性は非常に低いのです。

図3-2 潤滑性の比較。優れた潤滑性には、自然に厚い油膜を形成することと、金属表面への強い密着性の両方が必要です。この両方において、オイルが優れています。

適切な油圧油の粘度は、2つの要件のバランスを取る必要があります。油は良好な油膜を形成できるほど粘り気がありながら、同時に自由に流れるだけの流動性も必要です。このバランスについて、次に詳しく見ていきましょう。

粘度がシステムに及ぼす影響

油圧システムにおいて、オイルには2つの重要な機能があります。

3. エネルギー伝送媒体として（第2章）。
4. 内部可動部の潤滑剤として。

これらの機能、そしてそれらがシステムに及ぼす最終的な影響は、いずれも粘度によって大きく左右されます。まず粘度を定義し、次に発熱、潤滑、動的潤滑、クリアランス流量などに対する粘度の影響を検証しましょう。

液体分子

石油系作動油は、他のすべての液体と同様に、互いに引き合う分子で構成されています。液体中の分子間の引力は気体中の引力よりもはるかに強いですが、固体（分子が固定された位置にある）中の引力よりは弱いです。液体分子は互いに滑り合うことができるため、液体は連続的に流れることができます。

粘度

粘度とは、液体分子が互いにすれ違う際の抵抗力、つまり内部摩擦の一種です。粘度の高い液体（蜂蜜や糖蜜など）は、流れが遅く、大きな抵抗を伴います。一方、粘度の低い液体（水や食用油など）は、容易に流れます。

温度が粘度に及ぼす影響

前述のように、液体は絶えず運動している分子から成り立っており、分子同士が互いに引き合っています。分子の動きが遅いほど、分子間の引力は強くなり、流れに対する抵抗が大きくなります。つまり、粘度が高くなります。分子の動きが速くなると（加熱されると）、引力は弱まり、粘度は低下します。

冷蔵庫から出したばかりの冷たい糖蜜は粘度が非常に高く、注ぐのに時間がかかり、力も要ります。しかし、コンロで温めると分子の動きが速くなり、分子間の引力が弱まり、粘度が低下するため、漏斗を楽に通せるようになります。

セイボルト・ユニバーサル・セカンド（SUS/SSU）

油の粘度を測定する方法の一つに、セイボルトユニバーサルセカンド（SUS、SSUとも呼ばれる）があります。SI単位はセンチストークス（cSt）です。SUSは、1919年に米国標準局にセイボルト粘度計を提案したジョージ・セイボルトにちなんで名付けられました。

方法：液体を容器に注ぎ、試験温度まで加熱する。底栓を抜き、同時にストップウォッチをスタートする。液体が正確に60mLフラスコに流れ込んだ時点でストップウォッチを止める。経過時間（秒）がその温度におけるSUSの粘度である。

例: 100°F (37.7°C) に加熱した油が143秒で排出される場合、その粘度は 143 SUS @ 100°F (37.7°C) です。同じ油を 130°F (54.4°C) に加熱して 82 秒かかる場合、粘度は 82 SUS (17.7 cSt) @ 130°F (54.4°C) です。粘度は常に温度に依存するため、値と温度の両方を必ず明記する必要があります。「150 SUS (32 cSt)」のように温度を明記しない場合は、150 SUS (32 cSt) @ 100°F (37.7°C) の略記です。

図3-5 セイボルト粘度計。油を一定温度まで加熱し、フラスコに正確に60mLが滴下されるまでの時間を測定する。この時間（秒）がSUS粘度となる。

圧力による粘度への影響

粘度はシステム圧力によっても変化します。圧力が上昇すると、粘度も上昇します（図の曲線で示されています）。圧力が0から3,000psi（207bar）に上昇すると、一般的な工業用油圧オイルの粘度は約40%上昇します。

図3-6　粘度は圧力とともに上昇する。3,000 psi（207 bar）では、粘度は大気圧時よりも40%高くなることがある。

粘度が発熱に及ぼす影響

粘度は発熱に直接影響します。高粘度オイル（例：500 SUS / 107.9 cSt）は低粘度オイル（例：150 SUS / 32 cSt）よりも内部流動抵抗が大きいため、システム内でより多くの熱が発生します。

ほとんどの油圧システムでは、作動粘度範囲は100°F（37.7°C）で150～250 SUS（32～53.9 cSt）です。

粘度が潤滑に及ぼす影響

粘度は流れに対する抵抗なので、一見すると好ましくないように思えるかもしれません。しかし、潤滑においては大きな影響を与え、良好な油膜を形成する上で極めて重要です。粘度が高いほど、より厚く、より強固な油膜が形成されます。しかし、油は自由に流れる必要もあるため、適切な粘度はこれら両方のニーズのバランスを取る必要があります。

図3-7　油膜の厚さは粘度によって変化する。粘度が高いほど油膜は厚くなるが、流動抵抗が増加する。粘度が低いほど流動性は高くなるが、薄い油膜は負荷がかかると破断する可能性がある。

粘度が動的（流体潤滑）潤滑に及ぼす影響

石油系作動油の重要な特性の一つに、強固な油膜を形成する能力があります。これを潤滑性と呼びます。高速で回転する部品は、その速度によって油膜が剥がれてしまうため、潤滑が難しいように思えるかもしれませんが、実際には、液体の粘度によって通常はそれが防がれます。

静止した金属ブロックが油を塗った金属表面に置かれ、そこに力が加わると、ブロックの先端がわずかに持ち上がります。油は粘性のため押し出されにくく、ブロックの下に油のくさびが形成されます。このくさびは、水上のボートのように、ブロックの動きを支えます。動いているブロックにかかる圧力が一定の範囲内にとどまっている限り、油のくさびによって表面同士が直接接触するのを防ぎます。これが動的（流体潤滑）潤滑です。

水のような低粘度の液体は、低速かつ高負荷の条件下では容易に押し出されてしまう。そのため、くさび状の膜が完全に形成されず、膜が簡単に破れてしまう。

システム構成要素が動作しているときは、流体潤滑作用によって良好な潤滑が得られます。しかし、起動時や、構成要素を駆動する圧力が過剰な場合、油が強固な油膜を形成する能力（潤滑性）が極めて重要になります。

図3-8 流体潤滑。ブロックが動くと、油のくさびが形成され、荷重を支え、表面同士が接触するのを防ぎます。

圧力による粘度への影響

粘度は、可動部品間の隙間をオイルがどれだけしっかりと密閉できるかにも影響します。多くの油圧部品（ポンプ、モーター、バルブなど）は金属同士のシールに依存しており、例えばピストンポンプのピストンとその内径の間にはゴム製のシールはありません。隙間には薄いオイル膜があるだけです。

これらの部品間の隙間は、固定されたオリフィスのように機能し、微量の漏れ流量を継続的に絞り込みます。この漏れは潤滑とシールの両方の役割を果たします。漏れが少なすぎると潤滑が不十分になり、多すぎるとシステムの流れが悪くなり、効率が低下し、不要な熱が発生します。

最適な密閉性を確保するには、隙間はできるだけ小さくする必要がありますが、オイルが潤滑できなくなるほど小さくても、過剰な漏れが発生するほど大きくてもいけません。最適な隙間は、密閉性と潤滑性のバランスが取れた状態です。

オイルの粘度が低すぎる（オイルが薄すぎる）と、隙間からの漏れが過剰になります。これによりアクチュエータに到達する流量が減少し、不要な熱が発生します。粘度が高すぎると、油膜は形成されますが、流動抵抗が増加し、システム効率が低下します。

図3-9 低粘度が内部漏れに及ぼす影響。粘度の低いオイルでは、金属間の隙間からの漏れが増加し、アクチュエータに到達する流量が減少します。

粘度指数

油圧システムの重要なパラメータの一つに、作動油の粘度があります。しかし、粘度は温度によって変化するため、システムが一定の作動温度を維持できない場合は、作動温度範囲全体にわたって油の粘度を比較的安定させる必要があります。

粘度指数（VI）は、温度変化に伴う粘度の変化量を表します。この関係は、ASTM（米国材料試験協会）規格の粘度-温度チャートを用いて算出されます。このチャートに2つの異なる温度における油の粘度をプロットすると、直線が得られます。そして、その直線から他の温度における粘度を読み取ることができます（この方法は、化学添加剤を含まない基油にのみ有効です。添加剤は、自然な粘度/温度関係に影響を与える可能性があります）。

2つのオイル曲線が同じグラフ上にプロットされている場合、水平に近い線の方がVI値の高いオイルである。例：

• オイルA：100°F（37.7°C）で153 SUS（33 cSt）、210°F（98.9°C）で44 SUS（9.5 cSt）。
• オイルB：100°F（37.7°C）で165 SUS（35.6 cSt）、210°F（98.9°C）で42 SUS（9.1 cSt）。

オイルAは曲線がより平坦で、温度による粘度変化が少ないため、オイルAの粘度指数は高くなります。

VI（粘度指数）の概念が初めて導入された当時、その尺度は0（最も温度変化に敏感）から100（最も温度変化に敏感でない）まででした。現代の精製方法では、VIが100を超える油を生産することが可能です。現代の油圧システムでは、一般的にVI≧90が求められますが、比較的一定の温度で稼働するシステムでは、VIの重要性は低くなります。

図3-10はASTM粘度-温度チャートです。線が水平に近いほど粘度指数が高く、油の温度変化に対する感度が低いことを示します。

作動油作動範囲

石油系作動油は油圧システムにとって優れた潤滑油ですが、最適な粘度範囲があります。油の粘度が低すぎると、油膜が薄すぎて（水のように）、部品の摩耗が進みます。逆に粘度が高すぎると、ベアリングへの油の流れが遅くなり、部品への油供給が不足します。

回転部品、特に油圧ポンプやモーターは、ベアリングへの適切な潤滑が不可欠です。ポンプメーカーは、製品ごとに潤滑油の粘度範囲を指定しています。これらの部品が適切に潤滑されていれば、システム内の他のすべての部品も十分に潤滑されます。

必要な粘度範囲がわかったら、システムの動作温度範囲によって、選択する油圧オイルが決まります。たとえば、システムに必要な粘度が70～250 SUS（15～54 cSt）で、動作温度が80～140°F（26.7～60°C）の場合は、オイルYを選択します。温度範囲が110～170°F（43.3～76.7°C）の場合は、オイルZを選択します。

工業環境においても、温度は非常に低くなることがあります。ポンプが起動時に正常にオイルを吸い上げられるようにするため、ポンプメーカーは起動時の最大許容粘度を指定しています。ピストンポンプの場合は通常1,000 SUS（216 cSt）、ベーンポンプやギアポンプの場合は7,500 SUS（1,618 cSt）です。

図3-11　運転温度によるオイルグレードの選択。網掛け部分は使用可能な粘度範囲を示しています。ご使用の運転温度範囲をカバーする範囲のオイルを選択してください。

流動点

ASTM粘度チャートには流動点は示されていません。極低温では、石油系オイルは完全に流動しなくなります。ワックス状のパラフィン結晶がオイルから析出し、流れを阻害するためです。流動点とは、ASTMの実験室条件下で測定された、油圧オイルが流動可能な最低温度のことです。

実際のシステムでは、最大起動粘度要件を満たしていれば、通常は流動点を別途確認する必要はありません。ただし、システムが極低温で稼働する可能性がある場合は、オイルの流動点は想定される最低運転温度より少なくとも20°F低くなければなりません。

特定の油の流動点データは、その製品のデータシートに記載されています。

オイルの問題と添加剤

油圧システムが日々稼働する中で、石油系オイルは過酷な条件下にさらされます。高圧潤滑、オイルの酸化、水分混入、空気混入、固体粒子混入など、オイルとシステムの両方に影響を与える様々な問題が発生する可能性があります。オイルに添加される化学添加剤は、これらの問題の多くに対処します。

高圧潤滑

良質な石油系作動油は、高圧下では必ずしも優れた潤滑剤とは限りません。圧力が上昇すると、可動部品間の油膜が破壊されやすくなり、粘着性（潤滑性）が重要になります。化学添加剤を用いることで、高圧潤滑性、すなわち境界潤滑性を向上させることができます。

耐摩耗（AW）および摩耗低減（WR）添加剤

耐摩耗添加剤には3種類あります。

5. 油性・潤滑性添加剤（WR）とは、金属表面にカーペットの毛足のように立ち上がって化学膜を形成する分子のことです。油膜が破断すると、この化学膜が荷重を支えます。しかし、この化学膜は強度が弱く、高圧下では容易に破壊されます。
6. 摩耗低減（WR）添加剤は、金属表面に化学的に結合して保護膜を形成します。可動部品が短時間接触すると、これらの添加剤はわずかな熱を発生させ、接触面を研磨して滑らかにし、摩擦を低減します。
7. 極圧添加剤（EP添加剤）とは、高い接触圧力下で金属表面が溶着するほど高温になった場合、金属表面と反応して溶着を防止する添加剤です。従来の耐摩耗性添加剤では対応できない状況において、EP添加剤は有効な解決策となります。

これら3種類の添加剤は、すべて同じオイルに使用できるわけではありません。それぞれ用途が異なるためです。油分/耐水圧添加剤は、低圧システム（1,000 psi / 68.97 bar未満）向けです。極圧添加剤は、主に3,000 psi（207 bar）を超えるシステム、またはギアや工作機械の潤滑油向けです。耐水圧添加剤は、中圧域（1,000～3,000 psi / 68.97～207 bar）向けです。

高圧潤滑の確認

オイルに耐摩耗添加剤が含まれているかどうかを確認するには、オイル名を確認するか、供給元のデータシートを参照してください。例：「Hamony 48 AW」（Gulf Oil Co.）—「AW」は耐摩耗性を示します。「Sunvis 816 WR」（Sun Oil Co.）—「WR」は摩耗低減性を示します。

多くの精製油メーカーは、製品名に耐摩耗性成分の表示をしていません。特定のオイルについては、必ずデータシートを参照してください。システムに過度の摩耗が発生し、オイルに耐摩耗性添加剤が含まれていない場合は、耐摩耗性オイルに切り替えることで改善する可能性がありますが、まず摩耗の原因がオイルの汚染ではないことを確認してください。

油の酸化

酸化とは、物質が酸素と反応する化学反応であり、ごく一般的な現象です。リンゴをかじると果肉が茶色に変色しますが、これは酸化の一例です。傷がついた車のフェンダーが空気に触れると、酸素と反応して錆びます。石油をはじめ、世界の多くの物質がこのように酸化します。

油圧システムにおける油の酸化は、主にリザーバーとポンプ出口の2箇所で発生する。どちらも油と酸素の接触を伴うが、酸化プロセスはそれぞれ異なる。

貯水池における酸化

油槽内では、油の表面が空気中の酸素と反応します。この反応生成物には、弱酸や石鹸状物質が含まれます。酸は部品表面を腐食させ、黒っぽい染みを形成します。石鹸状物質は部品表面を覆い、圧力感知ポートや潤滑通路の小さな開口部を塞ぎます。

熱は油の酸化を促進します。平均貯留層温度（130°F / 54.4°C）より18～20°F（10～11°C）上昇するごとに、酸化速度は約2倍になります。油中の鉄、銅の粒子、および水滴も酸化を加速させます。

ポンプ出口での酸化

オイルが酸化する2番目の場所はポンプ出口です。吸込管から空気が漏れたり、戻り油がリザーバーを乱してポンプ入口に気泡が混入したりすると、これらの気泡は高圧ポンプ出口に到達し、高圧下で突然崩壊します。この過程で局所的に極めて高い熱が発生します。計算によると、気泡がほぼゼロから3,000psi（207バール）まで圧縮されると、温度は2,100°F（1,149°C）に達する可能性があります。この温度でオイルが発火し、樹脂状の堆積物と刺激臭が発生します。

ポンプ出口で酸化生成物が形成されると、樹脂が油に溶け込みます。樹脂が高温の表面（ポンプローター、リリーフバルブスプールなど）に接触すると、油から析出し、ワニス状の堆積物として表面に付着し、可動部品の固着や詰まりを引き起こします。

油中の樹脂は、塵や粒子と結合してスラッジを形成し、バルブやフィルターの小さな開口部を塞ぎ、貯油槽の壁からの熱の放出を妨げます。ポンプ出口での気泡の崩壊は、油の急速な酸化の主な原因です。

図3-14 ポンプ出口での気泡の崩壊。気泡が低圧から高圧に圧縮されると、局所的な温度が2,000°Fを超えることがあり、油に引火してワニス状の堆積物を形成するのに十分な温度になります。

オイルの酸化状態を確認する

システムから採取した（酸化している可能性のある）オイルサンプルと、ドラムから採取した新鮮なオイルサンプルを、同じ温度で比較してください。新鮮なオイルは、親指と人差し指でこすると明らかに粘り気があり、指に残ります。酸化したオイルは水っぽく、水のように流れ落ち、粘着性や付着性は劣ります。

気泡崩壊によって酸化したオイルは、刺激臭が強く、強い臭いを発します。サンプルに酸化の兆候が見られる場合は、分析のために研究所に送付してください。再生できない場合は、システムを洗浄し、新しいオイルを補充してください。

作動油中の水分

油圧作動油には必ず水分が含まれています。少量の水は微細な液滴となって油に運ばれます。水と油は混ざり合いません（水溶性油を除く）。多量の水はリザーバーの底に沈殿します。

油に既に酸化によって生成された酸や樹脂が含まれている場合、それらは水分の保持を促進する。

水質汚染の確認

疑わしいサンプルと新鮮な油のサンプルを比較するのが基本的な確認方法です。新鮮な油をガラスフラスコに入れ、光にかざすと、わずかに泡が見える程度に透明です。サンプルに0.5%の水分が含まれている場合は、濁ったり曇ったりして見えます。1%の水分が含まれている場合は、乳白色に見えます。

別の方法として、乳白色または曇ったサンプルを加熱してみる。しばらくすると透明になるようであれば、水分が含まれていた可能性が高い。油に多量の水分が含まれている場合、そのほとんどは最終的に沈殿する。時間的な制約がある場合は、遠心分離によって沈殿を早めることができる。

オイル中の水分量がごく少量（0.5%未満）で、システム要件が極端に厳しくない場合は、すぐに交換する必要はないかもしれません。オイル中の水分は酸化を促進し、潤滑性を低下させます。水分自体はいずれ蒸発しますが、それによって生成された酸化生成物は残り、損傷を与え続けます。オイルの状態が基準値ぎりぎりの場合は、検査機関に送って分析してもらいましょう。

図3-16 目視による水分チェック。油中の水分量は、サンプルを光にかざしたときの濁り具合によって推定できます。

腐食と錆

油圧システムの観点から見ると、腐食とは、油の酸化過程で生成される酸によって部品表面が化学的に攻撃される現象である。錆とは、油中の水分によって鉄系表面が酸化される現象である。

腐食は金属を溶かして洗い流し、精密部品のサイズと重量を減少させます。一方、錆は鉄の表面に付着して、サイズと重量を増加させます。精密部品のサイズが変化すると、その効率と性能に影響が出ます。油圧システムにおいては、腐食も錆も許容されません。

錆止め剤および酸化防止剤（R&O）

油中にごく微量の水分が混入するだけでも、鉄製部品の表面に錆が発生する可能性があります。自然条件下では、油だけでは十分な防錆効果が得られず、油圧システムからすべての水分を完全に排除することは事実上不可能です。そのため、ほとんどの油圧オイルには防錆剤が含まれており、金属表面に化学的な保護膜を形成します。

油田内の空気と油の相互作用によって酸化生成物が生成され、それが最終的に金属表面を侵食し、油の酸化をさらに促進する。そのため、酸化抑制剤も添加される。これらの化学物質は酸化連鎖反応を阻害する。

ポンプ出口での気泡崩壊による高温酸化は、化学薬品だけでは防ぐことができません。ポンプ入口の流れから空気を除去することによってのみ制御できます。R&O添加剤は、ほとんどの工業用油圧オイルの基本添加剤パッケージです。これらの添加剤を含むオイルは、「R&Oオイル」と呼ばれることがあります。プレミアムグレードの透明（クリア）R&Oオイルは最高品質です。低グレードのタービンオイルでも多くの油圧用途に適している場合があり、「タービン品質以下のR&O」と表示されます。

泡と空気の混入

オイルがリザーバーに戻る際、システム内に混入した空気は放出されるはずです。しかし、システムによっては吸込側の空気漏れが深刻な場合があり、戻りオイルがリザーバーに飛び散ると泡が発生します。この泡によって混入した空気がポンプ内に吸い込まれ、システムの不安定化、酸化の促進、騒音の発生、さらにはオイルがリザーバーから溢れ出し、環境汚染を引き起こす可能性があります。

最善の解決策は、漏れを修理し、戻り回路を再設計することです。例えば、リザーバーバッフルを使用したり、より太い戻りラインを使用してリザーバーへのオイル流入速度を低下させたりすることが挙げられます。経済的、実用的、または訓練上の理由から、代わりに化学添加剤を使用することもできます。

消泡剤

消泡剤は油の泡立ちを防ぎます。小さな泡を大きな泡にまとめて表面に浮かび上がらせ、破裂させることで泡立ちを抑えるタイプと、空気の放出を阻害することで泡立ちを抑えるタイプがあります。後者の場合、空気の放出を抑えることで泡立ちを抑えますが、システム内の微細な泡の数が増えてしまいます。消泡剤を選ぶ際は、空気を逃がすタイプのものを選び、空気を閉じ込めるタイプのものは避けるようにしましょう。

泡の有無を確認

オイルリザーバーからサンプルを採取して、オイルの泡立ちを確認してください。目視検査で、オイルに空気が含まれているかどうかをすぐに判断できます。サンプルは、実際にシステムに流入するオイルの状態を反映するように、ポンプの入口のできるだけ近くから採取してください。

システム内に空気が混入しているその他の兆候としては、ポンプから甲高い不規則な音がする、ポンプが定期的に大きなハンマー音を発し、まるで内部で誰かが銃を撃っているような音がする、といったことが挙げられます。シリンダーの動きが不規則になったり、圧力計の数値が不安定になったりするのも、空気混入の兆候です。

図3-18 油圧システム内の空気。リザーバー表面の泡（左）またはポンプの異音（右）は、いずれも空気の吸入問題を示しています。

作動油中の汚染物質

作動油の使用において最も大きな問題は汚染です。汚染物質には水、空気、固体粒子などがありますが、固体粒子が最も一般的で、最も有害です。

固体異物は、制御弁のオリフィスを詰まらせたり、可動部品の焼き付きを引き起こしたり、摩耗を加速させたり、油の酸化を促進したりする可能性がある。

汚染物質とは、油中に含まれる不溶性物質のことです。汚染物質は、システム部品の製造、組み立て、保管、輸送中、摩耗したシリンダーロッドシールや故障したリザーバーブリーザーを介して外部環境から、そして摩耗した内部部品から金属粒子が絶えず発生するなど、さまざまな経路でシステムに侵入します。汚染は決して止まることはありません。

化学添加剤では、油から汚染物質を除去したり、汚染物質の混入を防いだりすることはできません。優れたシステム設計とメンテナンスの目的は、汚染物質の混入を防ぐことであり、油から汚染物質を除去するのは、フィルターとメンテナンスチームの責任です。

汚染のチェック

肉眼では汚染レベルを正確に判断することはできません。ガラスフラスコ内の油を光の下で観察しても、正確な汚染チェックにはなりません。油圧システムに有害な粒子の多くは小さすぎて目に見えないからです。正確な汚染評価には、実験室での分析が必要です。

システムフィルターの目詰まりインジケーターは、汚染状態を確認するもう一つの方法です。フィルターがシステムに対して適切なサイズで、インジケーターが正常に機能している場合、次のようになります。「クリーン」表示は、オイルがシステムにとって十分にきれいであることを意味します。「整備が必要」表示は、フィルターのメンテナンスまたは交換が必要であることを意味します。インジケーターがバイパス状態を示している場合は、オイルが非常に汚れており、フィルターをすぐに整備する必要があります。

図3-19 フィルター状態表示。「クリーン」（上）：オイルの状態は良好です。「サービスが必要」（中）：フィルターエレメントの点検または交換が必要です。「バイパス済み」（下）：オイルが非常に汚れているため、直ちに点検が必要です。

油圧オイルのメンテナンス

前述のとおり、作動油はシステム内で複数の機能を担っており、それらの機能をサポートするために様々な添加剤が含まれています。そのため、保管時、貯蔵庫への輸送時、そしてシステム全体の運転時において、特別な注意を払う必要があります。

保存

保管中は、オイルを可能な限り最良の状態に保つことが重要です。貯蔵ドラム内のオイルが汚染されると、無駄になるだけでなく、劣化したオイルがシステムに供給され、信頼性が損なわれる可能性があります。

ドラム缶は清潔で乾燥した場所に保管してください。屋外に保管する場合は、上部に水が溜まり、栓のシール部分から水が浸入するのを防ぐため、横向きに置いてください。

ドラム缶からリザーバーへオイルを移送する

オイルの移送を開始する前に、ドラム缶の蓋を清掃し、必要な工具と機器（フレキシブルホース、移送ポンプ、漏斗、リザーバー充填フィルター、清潔な手）をすべて準備してください。ドラム缶に記載されているブランド名と粘度が要求仕様と一致していることを確認してください。すべての油圧オイルに同じ添加剤が含まれているわけではないため、供給元が許可しない限り、異なる供給元のオイルを混合しないことをお勧めします。

オイルがシステム内に入ったら、指定された間隔でオイルの状態を維持・監視してください。オイルのメンテナンスには、最低レベルまでオイルを補充すること（既存のオイルと同じオイル、または互換性のあるオイルを使用してください）、漏れに対処すること、フィルターエレメントを交換することが含まれます。

フィルターエレメントを定期的に交換することは非常に有益です。汚染物質は酸化を促進するため、オイルにとって極めて有害です。特に、汚染物質が鉄、鉛、銅などの場合はその影響が顕著です。フィルターは流れからほとんどの汚染物質を除去しますが、システムから汚染物質を完全に除去することはできません。フィルターはオイルの状態を維持するだけです。フィルターインジケーターが警告を発しても速やかに交換されない場合、ろ過されていない大量の汚染物質が下流に流れ込み、部品に影響を与えます。また、汚れたエレメントに捕捉された汚染物質はシステム内に残り、酸化を促進し続けます。

洗浄用メッシュフィルター要素

メッシュタイプのフィルターエレメントは洗浄して再利用できます。洗浄の徹底度は、洗浄方法そのものではなく、洗浄の丁寧さによって決まります。

一般的な方法：きれいな溶剤または熱い石鹸水に浸し、その後圧縮空気で吹き飛ばします。柔らかいブラシ（新しい絵筆など）を使うとメッシュの清掃がしやすくなります。ワイヤーブラシや研磨剤は絶対に使用しないでください。清掃後、エレメントを光にかざして点検してください。灰色または黒色の部分は、エレメントのさらなる清掃が必要であることを示しています。

超音波洗浄は高価ですが、より便利です。汚れたフィルターエレメントを一定時間超音波洗浄機に入れ、洗浄後に取り出すと、きれいになって再利用できます。40μm以下のフィルターエレメントは、耐用年数を効果的に回復させるために、超音波洗浄機で洗浄してください。

図3-20 メッシュフィルターエレメントの洗浄。（左）微細エレメント用超音波洗浄機。（右）洗浄後のエレメントを光にかざし、目詰まりが残っていないか確認する。