緩衝液およびバリア液

バッファー液とは何か

バッファ液は、デュアルシールシステムで外側シールに潤滑と冷却を提供するために使用される液体です。通常、プロセス流体よりも低い圧力に維持され、プライマリシールが故障した場合のバックアップバリアとして機能します。

バリア液とは何か

バリア流体は、プロセス流体と大気の間に物理的なバリアを提供するために、デュアルシール構成で使用される液体です。漏れや汚染を防ぐために、プロセス流体よりも高い圧力に維持されます。

理想的な流体特性

• プロセス流体およびシール材料との化学的適合性
• シール面潤滑に適した潤滑特性
• 最適なパフォーマンスのための適切な粘度
• 高い比熱と熱伝導率により効率的な熱伝達を実現
• 揮発性が低いため、蒸発や頻繁な補充を最小限に抑えます。
• 気泡形成を防ぐための最小限のガス溶解度
• 長期安定性と劣化耐性
• 使用、取り扱い、保管が安全
• 非常に低温でも優れた流動性
• 不燃性
• 加圧しても泡立たない

バリア液とバッファー液の種類

水

水は、適度な温度と圧力のアプリケーションにおけるバリアー流体およびバッファー流体としてよく使用されます。水は入手しやすく、経済的で、優れた熱伝達特性を備えています。ただし、水は、動作条件が厳しいアプリケーションや汚染が懸念されるアプリケーションには適さない場合があります。

グリコール溶液

エチレングリコールやプロピレングリコールなどのグリコール溶液は、バリアー液やバッファー液として広く使用されています。動作温度範囲が広く、潤滑性や腐食防止性に優れています。エチレングリコールは、毒性や環境への影響が低いことから、プロピレングリコールに置き換えられつつあります。

アルコール

メタノールやエタノールなどのアルコールは、低温サービスにおけるバリアー流体およびバッファー流体として使用されます。粘度が低く、熱伝達特性が優れているため、シャフト速度が高く、温度が低い用途に適しています。

灯油またはディーゼル燃料

灯油やディーゼル燃料は入手しやすく、コストが低いため、一部の用途ではバリア流体やバッファ流体として使用されます。ただし、粘度、潤滑特性、特定のシール材料との適合性に関して制限があります。

石油系油圧、従来型ギア、ベアリング潤滑油

石油ベースのオイルは、入手しやすさ、シール材との適合性、潤滑特性のよさから、バリアー流体やバッファー流体としてよく使用されます。石油ベースのオイルは幅広い温度と圧力に適していますが、極端な動作条件の用途には適さない場合があります。

バリアまたはバッファー用途向けに特別に配合された合成オイル

バリアおよびバッファー流体用途向けに特別に設計された合成油は、従来の油に比べて優れた性能を発揮します。動作温度範囲が広く、潤滑特性が優れ、劣化に対する耐性があります。合成油は、重要な用途や過酷な動作条件に適しています。

熱伝達流体

合成熱伝達流体や有機クラスの熱伝達流体などの熱伝達流体は、高温の用途でバリア流体やバッファ流体として使用されます。熱伝達特性、熱安定性、シール材との適合性に優れています。

バッファ液およびバリア液の温度範囲

以下は、各バッファーおよびバリア液の一般的な耐用年数範囲を示す新しい列が追加された更新された表です。

流体タイプ	温度範囲 (°C)	40°Cでの粘度（cSt）	比重	引火点（℃）	耐用年数（時間）
水	0から100	1.0	1.0	なし	500から2,000
グリコール溶液（50%水溶液）	-40～120	5.0から10.0	1.05から1.10	なし	1,000から3,000
アルコール（メタノール）	-40～50	0.6	0.79	11	500から1,500
灯油	-20～150	1.0から3.0	0.78から0.82	38から66	1,000～2,500
ディーゼル燃料	-7～150	2.0から5.0	0.82から0.86	52から96	1,000～2,500
石油系油圧オイル	-20～150	20から100	0.86から0.90	150から250	2,000から4,000
従来のギアおよびベアリング潤滑油	-20～150	100から1000	0.88から0.92	200から300	2,000から5,000
合成油（PAO、エステル）	-40から200	20から100	0.82から0.86	200から300	4,000～8,000
熱伝達流体（合成）	-50から400	10から50	0.80から0.90	200から350	8,000から12,000
熱伝達流体（有機）	-50～350	10から50	0.85から0.95	200から350	4,000～8,000

バッファー液とバリア液の維持方法

流体の完全性を維持するには、製造元が推奨する流体交換のメンテナンス間隔に従ってください。流体交換の頻度は、動作温度、汚染レベル、使用する流体の種類などの要因によって異なります。たとえば、グリコール溶液は、バリアまたはバッファー用に特別に配合された合成油に比べて、より頻繁な交換が必要になる場合があります。

定期的な流体の交換に加えて、適切な濾過および調整システムを使用して流体の清浄度を維持することが重要です。プロセス流体、微粒子、または湿気による汚染は、バッファまたはバリア流体の性能を低下させ、早期のシール故障につながる可能性があります。フィルタを定期的に検査して交換し、リザーバに乾燥剤ブリーザーまたは窒素ブランケットを使用すると、流体の清浄度を維持し、汚染を防ぐことができます。

その他の信頼性に関する考慮事項

• 適切な配管配管は流体に適合し、動作圧力と温度に耐えられるように設計されている必要があります。
• 適切なサイズシステムのサイズが小さすぎると潤滑と冷却が不十分になる可能性があり、大きすぎると過剰な熱発生と流体の劣化につながる可能性があります。
• 貯留層の選択: バッファおよびバリア流体のリザーバーは、流体の種類、システム要件、および動作条件に基づいて選択する必要があります。
• 警報システム: 液面低下、高温、過度の圧力などの異常状態をオペレーターに警告するための警報システムを設置する必要があります。
• ベント: バッファーおよびバリア流体システムの適切な通気は、ガスの蓄積を防ぎ、安定した流体圧力を維持するために不可欠です。通気が不十分だと、シールが破損し、システムの完全性が損なわれる可能性があります。

よくある質問

バッファおよびバリア流体の最大許容温度上昇

一般的な目安として、ほとんどの流体の場合、温度上昇は入口温度より 10 ～ 15°C 高い値に制限する必要があります。温度が過度に上昇すると、流体の劣化やシールの早期故障につながる可能性があります。

温度に基づく推奨液体交換間隔

温度に基づく推奨される流体交換間隔は、流体の種類と動作温度範囲によって異なります。たとえば、60°C で動作する鉱油ベースの流体の推奨交換間隔は 6 か月ですが、80°C で動作する同じ流体は 3 か月ごとに交換する必要があります。合成流体は高温でも長期間その性能特性を維持できるため、交換間隔が長くなります。