JP3765626B2 - 潤滑油の劣化度判定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は潤滑油の劣化度判定方法に関し、特に発電設備用タービン油に適した劣化度判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に潤滑油は、使用により品質が劣化し、特に工業用潤滑油の場合には工業機械の焼損、電気的な絶縁破壊等の事故を招くおそれがある。このような事故を未然に防ぐために必要に応じて潤滑油の劣化度を判定し、所定基準以上に劣化している場合には油を交換する等の処置を施している。
【０００３】
潤滑油の劣化度の判定は一般に全酸価，粘度，色相等の物性値の変化や赤外分光装置などの分析機器を使用することにより行われている。しかし、毎年新油を数十％補給しながら１０年以上にわたって使用する潤滑油については、物性値の変化はほとんど見られず、また赤外などの分析機器でも劣化生成物は検知されない。このため、潤滑油の劣化度を判定するのは極めて困難な状況にあり、急激な潤滑油の劣化やスラッジ析出等のトラブルが発生している。
【０００４】
上記問題を解決する方法として、特公昭５７−２０５７３号公報には、油の劣化物から発生する微弱の化学発光を定量的に計測して油の劣化度を検知する方法が開示されている。しかし、この方法を潤滑油の劣化度判定に適用しようとした場合、次の点に不具合がある。
（１）添加剤を含んだ潤滑油の場合、発光強度と劣化度との間に比例関係が見られないため、劣化の判定が正確にできない。
（２）十分な発光強度を得るためには１５０℃以上の高温で測定する必要があり、その場合軽質の油分が揮発して測定装置の汚損を引き起こす。このため低粘度の潤滑油は測定できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記観点からなされたもので、低粘度の潤滑油にも適用可能で、かつ添加剤を含んだ潤滑油でも正確に劣化度を判定できる潤滑油の劣化度判定方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、化学発光測定装置で測定する前に、劣化生成物を吸着剤に濃縮した後、油分を分離除去することにより本発明の目的を効果的に達成しうることを見出し本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、潤滑油中の劣化生成物を多孔質状吸着剤に選択的に吸着させることによって濃縮した後、該吸着剤から溶剤洗浄によって油分を分離除去し、劣化生成物が吸着した吸着剤の化学発光強度を測定することを特徴とする潤滑油の劣化度判定方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の測定方法は、４０℃における動粘度が１〜１０００ｍｍ² ／ｓの広い粘度範囲の潤滑油に適用できる。その基油としては、鉱油及び／又は合成油が用いられる。鉱油としては、例えばパラフィン系鉱油，ナフテン系鉱油，中間基系鉱油などが挙げられ、具体例としては、溶剤精製または水添精製による軽質ニュートラル油，中質ニュートラル油，重質ニュートラル油，ブライトストックなどを挙げることができる。
【０００８】
一方合成油としては、例えば、ポリα−オレフィン，α−オレフィンコポリマー，ポリブテン，アルキルベンゼン，ポリオールエステル，二塩基酸エステル，ポリオキシアルキレングリコール，ポリオキシアルキレングリコールエステル，ポリオキシアルキレングリコールエーテル，シリコーンオイルなどを挙げることができる。これらの基油は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を組み合わせたものでもよく、鉱油と合成油を組み合わせたものでもよい。用途でいえば、上記の基油に各種添加剤が配合されたタービン油，油圧油，圧縮機油，ギヤ油，工作機械油等の工業用潤滑油、エンジン油、絶縁油等に適用でき、特に発電設備用タービン油に好適である。
【０００９】
本発明の最初の操作は、劣化生成物の吸着剤への濃縮操作である。
吸着剤としては、多孔質で極性物質を選択的に吸着するものであればよく、具体的には、シリカゲル，アルミナ，活性炭，活性白土，ケイソウ土，ベントナイト，酸化マグネシウムなどを挙げることができ、なかでもシリカゲル，活性白土，活性炭が好ましい。また、上記吸着剤の形状は粉末，薄層状，ビーズ状，棒状のいずれでもよい。
【００１０】
操作としては、試料油１ｇに対して０．５〜１０ｇの吸着剤をクロマト用の管に詰めて、試料油を上部より入れ、自然に流下させればよい。この場合、管径は劣化生成物が完全に吸着されるような吸着剤の高さになるように調節する必要がある。この操作により劣化生成物が吸着剤に吸着し濃縮される。また、粒状，棒状の吸着剤を試料油中に投入する方法によっても可能である。
【００１１】
次の操作は、上記の吸着剤から溶剤洗浄によって油分を分離する操作である。洗浄用の溶剤の種類としては、脂肪族炭化水素系溶剤，芳香族炭化水素系溶剤，含酸素系溶剤，含塩素系溶剤，又はそれらの混合系溶剤を挙げることができ、具体的には、ペンタン，ヘキサン，石油エーテル，ベンゼン，トルエン，キシレン，アセトン，メチルエチルケトン，エチルエーテル，エタノール，メタノール，クロロホルム，四塩化炭素などを挙げることができる。
【００１２】
操作としては、吸着剤１ｇに対して５〜５０ミリリットルの洗浄用溶媒を前記の吸着剤が詰まったクロマト管上部から注ぎ、自然に流下させればよい。この操作により試料油中の油分が流出し分離される。また、前記の吸着剤を上記の溶剤中で攪拌洗浄する方法，ソックスレー抽出法，超音波洗浄法によっても可能である。
【００１３】
最後の操作は、吸着剤の化学発光強度の測定操作である。
化学発光強度の測定は市販の極微弱発光測定装置で行う。該装置は、例えば特公昭５７−２０５７３公報に記載のように、極微弱化学発光を高感度の検出装置により検出するもので、原理的には、上蓋が透明石英ガラスで作られた円筒状の試料セルに吸着剤を均一に入れ、これを暗箱となっている装置の試料室にセットして、所定の温度に上げることで吸着剤に濃縮された劣化生成物から発生する微弱な光を光電子増倍管（ホトマルチプライヤー）で検出するものである。この時、試料セル内を必要に応じて窒素，酸素，空気で置換して測定する。具体的装置としては、東北電子産業（株）製ケミルミネッセンスアナライザーを使用すればよい。
【００１４】
操作としては、前操作からの吸着剤の全量又は一部を測定セルに移し、酸素雰囲気下、１００℃以下の条件で発光強度を測定すればよい。その劣化油の発光強度を新油の発光強度で補正したものを、標準の劣化油から決定した基準値と比較することによって劣化油の劣化度を判定することができる。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜７及び比較例１〜５
４０℃における動粘度３２ｍｍ² ／ｓのパラフィン系鉱油に酸化防止剤として２，６−ジｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールを０．５重量％、防錆剤としてアルキルコハク酸エステルを０．１重量％を配合してタービン油（新油）を調製し、更にＪＩＳ−Ｋ−２５１４に準拠して第１表のように酸化試験を行い試料油として劣化油Ａ〜Ｄを調製した。各劣化油１ｇを、第２表の吸着剤２ｇを充填したクロマト管にて展開し、続いてヘキサン２０ミリリットルを流して油分を分離した。劣化生成物を吸着した吸着剤を取り出し、測定用試料セルに全量移し、一定温度、酸素雰囲気下で、東北電子産業（株）製ケミルミネッセンスアナライザーを使用して発光強度を測定した。また、比較例は、劣化油１０ｇを直接試料セルに取り、一定温度、酸素雰囲気下で発光強度を測定した。結果を第２表に示す。
【００１６】
【表１】

【００１７】
【表２】

【００１８】
＊１：発光量は定常になってからの１０秒間の累積カウント量で、新油の値を差し引いて補正した値である。
＊２：クロマトゲル９２３〔フジシリシア（株）製〕
＊３：活性アルミナ〔和光純薬工業（株）製〕
＊４：活性白土Ｖ２Ｒ〔永澤化学工業（株）製〕
＊５：活性炭素（粉末）〔和光純薬工業（株）製〕
実施例及び比較例から次のことが分かる。
（１）実施例１〜４では、劣化試験時間に応じた発光強度が得られており、全酸価の値からは全く検知できないもののミクロレベルでは確実に劣化が進行していることを明瞭に捉えることができる。
（２）実施例５〜７では、シリカゲル以外にアルミナ，活性白土，活性炭でも同様な前処理によって強い発光強度が観察される。
（３）比較例１では、実施例１に比べ同じ温度でも発光強度が著しく低い。また、比較例２では、実施例１と比べ測定温度が高いにもかかわらず発光強度が低い。
（４）比較例２〜５では、劣化が進行している比較例３，４が比較例２より発光強度が低くなっており、正確な劣化度の判定ができない。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の潤滑油の劣化度判定方法によれば、１００℃以下の低温で測定できるので低粘度の潤滑油にも適用でき、かつ添加剤を含んだ潤滑油でも正確に劣化度の判定ができる。したがって、広範囲な潤滑油に対して潤滑油の交換時期を的確に判断できるようになった。

Claims (1)

1. 潤滑油中の劣化生成物を多孔質状吸着剤に選択的に吸着させることによって濃縮した後、該吸着剤から溶剤洗浄によって油分を分離除去し、劣化生成物が吸着した吸着剤の化学発光強度を測定することを特徴とする潤滑油の劣化度判定方法。