공기 압축기: 수명과 효율을 위한 최적 윤활유 선택

Steve Gahbauer 작성

정밀 공기 압축기와 가스 압축기는 세심한 유지보수와 적절한 윤활로 최고 성능 달성.

윤활은 세 가지 필수 기능 수행: 마찰 감소, 핵심 부품 씰링, 열 방출. 압축기 오일은 고온, 반응성 가스 압축, 희석, 응축, 마모성 오염물에 지속 노출되므로, 긴 수명과 원활한 작동 위해 올바른 조성과 첨가제 필수.

합성 탄화수소, 실리콘, 폴리글리콜 오일 사용 시 압축기 수명 크게 연장. 장점: 높은 산화 저항성, 높은 천연 점도 지수, 낮은 어는점, 향상된 피막 강도, 낮은 휘발성, 카본 생성 경향 감소.

좋은 압축기 윤활제는 적절한 베이스 스톡과 첨가제 선택, 올바른 적용, 철저한 모니터링에 달렸다고 Petro-Canada Lubricants Inc. 제품·유체 스페셜리스트 Inga Kuksis가 토론토 STLE(Society of Tribologists and Lubrication Engineers) 회의에서 설명.

수명에 영향: 조성, 운전 온도, 피막 두께, 점도, 휘발성, 전단 능력. 요구사항 충족하는 미네랄 오일로 폴리알파올레핀(PAO), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 산업용 가스 압축 에스테르, 폴리올 에스테르, 실리콘 디에스터 등 베이스 오일. 인산 에스테르는 내화성 위해 자주 첨가. 플랜트 운영 확대 시 산화 안정성 요구 증가, 더 높은 토출 온도와 냉각 요구, 높은 주변 온도는 오일 냉각 능력 감소.

부식 제어와 수분 분리도 중요, 오일 호환성 핵심 고려사항. 많은 압축기 유체 호환 가능하다고 Shell Canada Products 연료·윤활 기술 고문 Roy Hoppe 언급. 미네랄 오일은 PAO와 디에스터 합성유와 호환, 하지만 미네랄 오일 추가는 합성유 성능 저하. 미네랄 오일과 PAO 합성유는 PAG와 실리콘 기반 유체와 비호환. 오일 교체나 새 윤활제 추가 전 철저한 세척 필수.

다양한 실험실 테스트로 압축기 오일 호환성과 고표준 충족 검증. 테스트는 어는점, 전단 안정성, 내마모성, 휘발성, 인화점, 내식성 평가. 고온실 테스트와 현장 시험도 가능. 압축기 오일 구매 전 테스트 결과 리스트 요청이 신중함.

첨가제 - 화학적으로 활성 또는 불활성 - 윤활제에 바람직한 특성 부여하거나 강화. 성능 영향 주므로 신중한 선택 필수.

해밀턴 STLE 최근 프레젠테이션에서 Lubrizol Canada 지역 매니저 Don Johnston이 가장 흔한 9가지 오일 첨가제 기능 설명: 세정제, 분산제, 내마모제, 극압제, 소포제, 마찰 개량제, 산화 방지제, 부식 방지제, 점도 조절제.

세정제는 내부 엔진 부품 세척, 연소 산 중화, 부식과 산화 억제. 금속 함유로 회분 생성, 다양한 기질 기반. 일부 세정제는 물이나 산성 오염물과 반응해 오일 점도 높이고 결국 겔화.

부품 청결 유지

분산제는 콜로이드 분산 안정화해 응집과 오일 내 이물질화 방지. 저온에서도 부품 청결 유지, 오염 입자 성장 방지 도움. 하지만 분산제는 다른 첨가제와 상호작용해 오일 점도 특성 영향, 특정 저온 기준 충족 어렵게 만듦.

내마모·극압 첨가제는 혼합 피막 및 경계 윤활 조건에서 효과. 고온, 고하중, 장시간 운전 시 금속 표면에 전단 경계 피막 형성해 카딩 방지. 인, 황, 염소, 붕소 함유로 구리, 납 등 연질 금속 부식 가능.

산화 방지제는 산화 분해 방지로 성능 향상, 부식 방지제는 철, 황색 금속, 납 부식 완화해 베어링, 씰 등 부품 보호.

소포제는 오일에 난용성. 거품 표면에 흡착해 표면 장력 변경으로 거품 붕괴.

마찰 개량제는 열과 고전력 소비 감소. 마찰 완전 제거 아니지만 금속 표면 흡착(화학 반응 아닌)으로 강력한 항압축 피막 유지, 금속간 접촉 영역 열 제거.

점도 조절제는 고온에서 오일 진하게, 저온에서 묽게 해 멀티그레이드 오일 제조 가능.

올바른 압축기 유체 선택은 복잡한 결정. 플랜트 공기 압축기 원활한 작동 위해 윤활제와 첨가제에 대한 정보에 입각한 선택 필요.

Steve Gahbauer는 엔지니어이자 토론토 기반 프리랜서 작가, 전 PLANT 엔지니어링 편집자, 정기 기고 편집자. 이메일 gahbauer@rogers.com.

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