油圧オイル中のワニスを効率的に除去

「ワニス」という用語は、有機残留物による、薄く、硬く、光沢があり、オイルに溶けない堆積物を指します。これは油劣化生成物で、さまざまな形で現れます。ワニスは、タンクの壁や配管に塗膜のように付着することもあれば、タンクの床やバルブ、ポンプにスラッジのように付着することもあります。ワニスの色は黒から茶色、明るい黄色まであります。

• 酸化、言い換えれば酸素との反応は、オイル劣化の主な原因です。このプロセスは、油劣化生成物の形成につながります。
• 油に含まれる汚染物質も、油劣化生成物の形成につながります。固体であれ、液体であれ、気体であれ、汚染物質はオイルと反応したり、触媒として働いたりします。
• システム内の高温と高圧は劣化プロセスを加速させます。低粘度オイルの場合、静電気放電（または放電フラッシュによる高温）でオイルやオイル中の添加剤のクラッキングが考えられます。

• ワニスは潤滑の隙間などに溜まります。潤滑ギャップが狭くなり、摩擦と温度が上昇し、ベアリングの摩耗が増加します。
• バルブにワニスが溜まると、故障の原因になります。
• クーラーの壁に蓄積したワニスは、そこでの熱伝達を阻害し、クーラーの効率を低下させます。
• フィルターエレメントにもワニスが蓄積し、寿命が短くなったり、エレメント交換の頻度が高くなったりします。

オイルはワニスに対して、水に対してと同じような溶解度を持ちます。溶解度の限界を超えると、ワニスは溶液から沈殿して遊離します。溶解したワニスは濾過できません。一方、遊離ワニスは、ある状況下ではフィルターエレメントに堆積物を形成することがあります。これは、粒子状の汚染を分離するように設計されたフィルターである標準的なフィルターエレメントが、比較的早く詰まってしまうことにつながります。

一般に、API グループ II または III の新油は、API グループ I の旧油よりも劣化に耐性があります。これらの新しい耐劣化オイルは極めて無極性であるのに対し、蓄積するワニスは非常に極性があります。これらのオイルが劣化するとすぐにワニスが溶液から沈殿し、極性物質と非極性物質が混ざらないため、システムに混乱が生じます。

API グループ I の旧油は劣化が早いのは事実ですが、オイル中の化学汚染物質（硫黄化合物や芳香族化合物によるものなど）により、ある程度の極性を示します。そのため、より多くの量が溶液中に留まり、それ以上の混乱を引き起こしませんが、これらのオイルはより多くの油劣化生成物を生成します。

1. MPC 値を決定する
   ワニスの含有量は通常、オイルの色で判断されます。この目的のために、オイルが膜を通して引き抜かれ、残留物は色によって特徴づけられます。黄色と赤色の含有量と強度から無次元数が計算されます：MPC 値（膜パッチ比色分析法）。MPC の値が 30 以上に上昇した場合、ワニスが堆積する急性のリスクがあります。
    
2. 清浄度クラスの比較
   オイル中のワニスの存在を判定するさらなる方法は、異なる温度でオイルサンプルの清浄度クラスを比較することです。この目的のため、清浄度クラスは、視覚センサーを用いて油温 20°C と 80°C で決定されます。
   20°C で決定したクラスが 80°C で決定したクラスよりかなり悪い場合は、ワニスによる汚染が想定されます。なぜなら、ワニスの大部分は 80°C では溶液中にあり、粒子用の視覚センサーでは検出されないからです。ワニスは 20°C の同じオイルサンプル中に遊離し、粒子センサーを使って記録されます。

HYDAC VEU-F はタンクバイパスフローに設置されます。まず油温を下げます。その結果、オイル中の極性油劣化生成物の溶解度が低下し、溶液から沈殿します。この後、極性フィルターエレメントでオイルから油劣化生成物を除去します。フィルターエレメントは、差圧が 2 bar 以上になったら交換しなければなりません。

ワニスの含有量がオイルへの溶解限界よりかなり低くなるまでワニスを取り除くと、オイルはさらにワニスを吸収する傾向があります。その場合、タンク壁やバルブに付着したワニスの一部は、状況によっては再び溶解する可能性があります。