水性作動油の最大動作温度はどのくらいですか？防火とシステムの信頼性を確保するために

簡潔に言うと、最も一般的なタイプの水性作動油（水グリコール、またはHFC）の最大動作温度は、通常60°Cから65°C（140°Fから150°F）です。この制限は、作動油の水分蒸発率によって決まります。この温度を超えると、作動油の必須特性、特に耐火性と粘度が損なわれます。

中心的な問題は、鉱物油のように作動油が「分解する」ことではなく、水分が失われることです。この水は作動油の設計にとって不可欠な要素であり、その蒸発は性能を根本的に変化させ、その主な利点である防火機能を無効にします。

水分が重要な要因である理由

水性作動油は、製鉄所、ダイカスト、鉱業など、耐火性が最優先される環境向けに設計されています。作動油中の水は単なる充填剤ではなく、最も重要な成分です。

耐火性における水の役割

発火源や高温の表面にさらされると、作動油中の水が蒸気に変化します。この蒸気は周囲の酸素を排出し、冷却効果を生み出し、潜在的な火災が始まる前に効果的に消火します。これが作動油の主要な安全メカニズムです。

粘度に対する水の影響

メーカーは、油圧システムが正しく動作するために必要な特定の粘度を達成するために、水、グリコール、および添加剤パッケージを慎重にバランスさせています。このバランスにより、適切な潤滑と効率的な動力伝達が保証されます。

蒸発の結果

バルク作動油の温度が推奨限度を超えると、水は加速された速度で蒸発し始めます。この水分の損失は、いくつかの重大な故障につながります。

• 耐火性の低下：水が少ないと生成される蒸気も少なくなり、作動油の火災防止能力が大幅に低下します。
• 粘度の上昇：水が蒸発すると、グリコールの濃度が増加し、作動油の粘度が上昇します。これにより、システムの動作が鈍くなり、エネルギー消費が増加し、ポンプのキャビテーションが発生する可能性があります。
• 添加剤の分離：デリケートな化学的バランスが崩れ、必須の添加剤（耐摩耗剤や防食剤など）が溶液から「析出」または分離し、コンポーネントが無防備になる可能性があります。

作動油の種類による温度制限

「水性作動油」は広範なカテゴリです。特定の最大温度は、作動油の分類によって異なります。

HFC作動油（水グリコール）

これは、最も広く使用されている耐火性水性作動油のタイプで、通常35〜45%の水分を含んでいます。一般的に許容される最大動作温度は65°C（150°F）です。一部の特殊な配合では、わずかに高い限界を主張する場合がありますが、これは安全で信頼性の高い業界ベンチマークです。

HFA作動油（高水分エマルション）

これらの作動油は90〜95%が水で、少量の油と乳化剤を含んでいます。優れた冷却性と耐火性を提供しますが、潤滑性は劣ります。その最大動作温度は非常に低く、急激な水分損失と不安定性を防ぐために、一般的に50°C（122°F）に制限されています。

HFB作動油（逆エマルション）

これらは油中に水滴が懸濁したエマルションで、約40%の水分を含んでいます。安定性の問題から、今日ではあまり一般的ではありません。高温になると水と油が分離する可能性があるため、その温度制限は通常60°C（140°F）程度です。

トレードオフの理解

水性作動油を選択することは、従来の鉱物油と比較して明確な一連の妥協点を受け入れることを意味します。

防火 vs. 動作温度

主な利点は、優れた耐火性です。主な欠点は、鉱物油と比較して最大動作温度が著しく低いことです。鉱物油はしばしば80°C（180°F）以上で動作できます。

メンテナンスと監視

水性作動油は「寿命まで交換不要」の製品ではありません。水分含有量は屈折計で定期的にチェックし、正しい濃度を維持するために蒸留水または脱イオン水を補充する必要があります。これを怠ると、システムの問題の一般的な原因となります。

材料適合性

高い水分含有量のため、これらの作動油は特定の材料と互換性がありません。亜鉛、マグネシウム、カドミウムなどの金属を腐食させたり、鉱物油には完全に適している特定の種類のシール、ホース、内部塗料を損傷したりする可能性があります。システムコンポーネントは適合性を確認する必要があります。

目標に合った適切な選択をする

正しい動作限界は、作動油の種類と主な目的に応じて決定されます。

• 典型的な産業環境で最大の防火安全性を重視する場合：HFC（水グリコール）作動油を使用し、システムの冷却能力がバルク作動油の温度を65°C（150°F）未満に確実に維持できることを確認してください。
• より高い動作温度が必要で、それでも耐火性が必要な場合：従来の水性作動油を超えて、ポリオールエステル（HFD-U）などの無水（水を含まない）合成作動油を検討する必要があります。これらは90°C（194°F）以上の温度に対応できます。
• 水性作動油を使用している場合：水分濃度を監視および調整するための厳格なメンテナンススケジュールを実施してください。これは任意ではなく、安全で信頼性の高い操作に不可欠です。

水性作動油の温度制限を尊重することは、油圧システムの安全性、信頼性、および効率を確保するための基本です。

要約表：

作動油の種類	典型的な水分含有量	最大動作温度	主な用途
HFC（水グリコール）	35-45%	65°C (150°F)	一般的な産業用耐火用途
HFA（高水分）	90-95%	50°C (122°F)	高い耐火性、潤滑性は劣る
HFB（逆エマルション）	約40%	60°C (140°F)	安定性の問題からあまり一般的ではない

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