圧縮空気の油分含有量はどのように測定するのか？PPM、品質等級およびろ過制御方法

圧縮空気の油分含有量の重要性

現代の工業生産において、圧縮空気は電力に次ぐ第二の動力源とされています。しかし、コンプレッサーの運転中に潤滑油が圧縮空気に混入することは避けられません。油分濃度が基準値を超過すると、製品の汚染や空気圧機器の損傷、さらには最終製品の品質低下を招きます。したがって、圧縮空気中の油分濃度を正確に測定し、効果的に管理することは、エア供給システムの運用管理における核心的な課題です。

油分含有量の測定方法とPPMの概念

ガス検出の分野では、油分含有量は通常、…によって測定されます。PPM（パーツ・パー・ミリオン、百万分の一）を濃度の単位として用いる。圧縮空気の場合、PPMは通常、質量比（mg/…）を指す。 m³）、すなわち標準状態において、空気1立方メートル中に何ミリグラムの油が含まれるかを示す。

一般的な測定方法には、次のようなものがあります。

• 気管検査法ガスサンプリングポンプにより圧縮空気を化学試薬が充填された検気管に吸引し、試薬の変色長さから油分含有量を迅速に推定します。現場での粗測定に適しています。
• 赤外分光法油類物質が特定の赤外線を吸収する特性を利用した定量分析は、高い精度を有し、実験室での測定や高精度なオンラインモニタリングに広く用いられています。
• オイルミスト検出器圧縮空気中のオイルミストおよび気態油の濃度を測定する専用機器で、システム内の油分の変化をリアルタイムで反映できます。

圧縮空気の油分含有量の品質等級

国際標準化機構が制定したISO 8573-1規格は、圧縮空気の品質を評価するための核心的な根拠である。この規格では、圧縮空気中の汚染物質を固形粒子、水分、総油分の三つの要素に区分し、さらに複数の品質等級を設定している。

総油分量（オイルミスト、液状油および気体状油を含む）に関して、一般的な等級要件は以下のとおりです。

• Class 1：油分含有量≤0.01 mg/ m³ 気源に対する要求が極めて高い医薬品、食品・飲料および精密電子産業に適しています。
• Class 2：油分含有量≤0.1 mg/ m³ 一般的な食品加工、塗装および精密化学分野に適用されます。
• Class 3：油分含有量≤1.0 mg/ m³、一般的な空気圧工具や、一般産業におけるブロー清掃などの用途に適しています。
• Class 4：油分含有量≤5.0 mg/ m³ 油分含有量の要求が高くない粗加工環境に適しています。

ろ過および乾燥の制御方法

異なる品質レベルの要求を満たすためには、適切な後処理およびろ過制御システムを整備する必要があります。一般的な制御手法には、次のようなものがあります。

• 多段精密ろ過空気圧コンプレッサーの後段に、予備フィルター、微細霧状油分除去フィルター、および超精密フィルターを設置します。段階的な捕捉により、空気中の液状油滴および油ミストを除去します。
• 活性炭吸着気体状の油分については、従来の凝集式フィルターでは効果的に除去できません。この場合、活性炭フィルターを導入し、活性炭の多孔質構造による吸着作用によって気体状の油分子を捕捉することで、油分濃度を極めて低く抑える必要があります。
• 冷凍式と吸着式の乾燥水分はフィルターの除油効率に影響を及ぼします。冷凍式ドライヤーで空気の露点温度を低下させたり、吸着式ドライヤーを用いて高度な脱水を行ったりすることで、空気を乾燥状態に保ち、フィルターシステム全体の性能を向上させることができます。
• オイルレス空気圧縮機の代替：大気品質に対する要求が極めて厳しい業界では、オイルフリーの空気圧縮機を直接採用することで、発生源から潤滑油による汚染を完全に遮断できます。

日常の維持管理に関する提案

圧縮空気の油分濃度を測定・制御するには、一回の対策で解決するものではありません。フィルターのろ材は使用時間の経過に伴い飽和状態となり、圧力損失の増大や除油効率の低下を招きます。企業としては、定期的なろ材交換の体制を整備するとともに、重要な用気ポイントにオンライン油分検出器を設置し、供給空気の品質をリアルタイムで監視することが重要です。科学的な測定、適切な等級の選定、そして厳密なフィルターメンテナンスを実施することで、圧縮空気システムの安全で安定した高効率な運転を確保できます。