オイルコンタミ
オイルコンタミとは、潤滑油や作動油に固形粒子・水分・酸化生成物・微生物・気泡などの異物が混入し、油の機能を阻害する現象である。清浄度の低下は摩耗促進、バルブ固着、シール劣化、発熱・効率低下を招き、生産設備の信頼性と寿命を大きく左右する。特に油圧装置やタービン、ギヤボックスでは、粒子径数μmの微粒子でも制御弁や軸受に重大な影響を与える。実務ではISOやJISなどの規格を参照しつつ、清浄度目標を定め、サンプリング・分析・ろ過・改善を循環させる管理が要となる。設備保全においてオイルコンタミは「見える化」しづらいが、状態監視と予知保全の核となる指標である。
発生原因
工学的視点では原因は内部発生と外部混入に大別される。内部発生は摺動面の摩耗粉、オイルの酸化・ポリマー化によるワニス、キャビテーション由来の金属片などである。外部混入は保管容器や給油器具の汚染、シール不良による粉塵侵入、冷却器での水漏れなどが典型である。洗浄不十分な配管・タンク残渣、組立時のバリ、整備時のウエス繊維も強い発生源となる。環境要因として温度・湿度、周囲粉塵濃度、振動も無視できない。
代表的な異物の種類
- 固形粒子：鉄・銅・アルミの摩耗粉、シリカ粉塵、ゴム片、繊維など。数μm〜数百μmまで存在し、サーボ弁のスプールを引っ掛ける。
- 水分：溶解水・乳化水・遊離水として存在し、酸化促進・添加剤劣化・軸受ピッチングを誘発する。
- 酸化生成物：スラッジやワニス。高温・空気・金属触媒で生成し、バルブ固着やフィルタ差圧上昇を招く。
- 気泡：エアレーション・キャビテーションにより圧縮性を生み、制御不安定や騒音・損傷を引き起こす。
- 微生物：長期停止のタンクや水分高含有時に発生し、酸性化や腐食を助長する。
評価指標と規格
オイルコンタミの清浄度はISO 4406（例：22/19/16）によって粒子数（≥4μm(c), ≥6μm(c), ≥14μm(c)）の等級で表す。航空・精密分野ではNAS 1638が使われることもある。水分はppmで管理し、カールフィッシャーで定量する。劣化度は酸価（TAN）、粘度、酸化・硝化・硫化の赤外（FTIR）指標、金属元素はICPで測定する。磁性摩耗粉はフェログラフィやPQ指数で把握し、ワニス傾向はMPCやブロットテストが参考となる。目標清浄度は機器感度・クリアランス・圧力・流量から定め、批判部位ほど厳しく設定する。
分析・測定手法
- パーティクルカウンタ：オンライン/オフラインで粒度分布を把握し、トレンド監視に適する。
- 膜ろ過・顕微鏡観察：粒子形状（切削片、疲労片、酸化片）を見極め、原因推定に有効である。
- ICP-OES：Fe, Cu, Al, Si, Ca, Znなどの元素濃度から摩耗源や添加剤の変化を解析する。
- 粘度・TAN/TBN：潤滑性能と劣化進行を総合評価する。
- 水分測定（KF）：エマルジョン化・腐食リスクを定量的に捉える。
管理手順（PDCA）
まず清浄度ターゲット（例えばISO 16/14/11）を定義し、代表性の高い採油点・頻度を決める。次に定期サンプリングと分析で実態を把握し、偏差が出たらフィルタ強化・フラッシング・水分除去などを実施する。結果は記録・可視化し、設備更新やオイル交換周期の最適化に反映させる。状態監視は予知保全の中核であり、MTBF改善と総保全コスト低減を両立させる。ここでオイルコンタミの改善は他の技術施策と相乗する。
フィルタ選定の要点
フィルタはβ値（Beta ratio）と定格粒径（μm）で選定する。目標清浄度から許容粒子を逆算し、吸込・圧送・リターン・オフライン（キッドニーループ）を使い分ける。差圧監視とバイパス設定、粘度・温度による粘性上昇、スタートアップ時のバースト対策も重要である。ワニス対策には樹脂吸着型や静電クリーナが有効で、長期的なオイルコンタミ低減に寄与する。
サンプリングの注意
採油容器は清浄ボトルを用い、流れの乱れが少ない位置から採取する。前洗いとブランク管理を行い、温度・運転状態を記録する。ラインのデッドレグやドレン底部は堆積物のバイアスが大きい。輸送・保管は密封し、分析までの時間を短縮する。記録様式は標準化し、他の製造データと突き合わせると効果的である。
対策と改善施策
- 初期洗浄・フラッシング：新設・オーバーホール時に配管内残渣を除去し、早期摩耗を防ぐ。
- 密封・呼吸管理：ブリーザを微粒子・乾燥剤併用型にし、水分・粉塵侵入を抑える。
- 補給油管理：受入検査、フィルタ透過、密閉容器・専用ポンプで二次汚染を防止する。
- 水分除去：真空脱水・吸着カートリッジでppmを管理する。
- ワニス低減：低温運転の回避、酸化抑制、吸着フィルタの定常運用。
- 教育と標準類：手順書・点検表を整備し、現場スキルを均質化する。
故障モードと兆候
オイルコンタミが進むと、サーボ弁のスティクション、ポンプと軸受の摩耗増大、シール硬化、圧力脈動、温度上昇、エネルギーロスが現れる。トレンドとしては粒子数・TAN上昇、粘度変動、水分増、差圧上昇、振動スペクトルの変化が観測される。根本原因解析（RCA）では、設計・運転・保全・環境の層で要因を洗い出し、是正・予防措置を紐づける。他の機械要素や電気的要因とも横断的に評価する。
関連知識と参照
清浄度管理は潤滑管理・油圧制御・環境安全を結ぶ横断テーマである。規格や標準は実運用に合わせ柔軟に適用し、記録の継続とKPI化で効果を定量化する。基礎は化学反応（酸化・分解）や材料摩耗学にある。サイト内の索引やサイトマップから関連項目を俯瞰し、設備のライフサイクル全体でオイルコンタミを最小化することが、信頼性とコストの最適点を導く。
実務メモ
重要機器は「目標ISOコード」「採油点・頻度」「フィルタ仕様」「差圧・温度監視」「異常時フロー」を1枚にまとめて共有する。新油＝清浄とは限らず、受入時から清浄度・水分・粘度を点検する。小さな偏差も放置せず、定常運転の基準値と比較して早期に手を打つことが肝要である。