メカニカルシールオイルの種類

メカニカルシールは、潤滑と冷却のために専用の流体（多くの場合、オイルまたはオイルベースの流体）に依存しています。 シール面過度の摩擦や摩耗を防ぐ。これらの流体は、 シールサポートシステムデュアルシール構成で使用されるバリア流体およびバッファ流体から、さまざまなフラッシュまたはサポート プランの一般的な潤滑/循環オイルまで、さまざまな製品を取り揃えています。

メカニカルシール液の種類

メカニカルシール サポート流体は、シールシステムにおける機能によって分類できます。

バリア液（シールオイル）

加圧式デュアルシール構造（ダブルシールとも呼ばれる）では、外部流体がプロセス流体よりも高圧に保たれます。このバリア流体は、ポンプで送られるプロセス流体を周囲環境から完全に遮断します。バリア流体は、内外のシール面を潤滑し、熱を逃がします。バリア流体は、APIプラン53/54システム（例：加圧リザーバーを備えたプラン53A、外部循環システムを備えたプラン54）で使用されます。

バリア流体は通常、運転条件に耐えられるよう選択された、清浄で安定した油（または油ベースの混合物）です。プロセスに適合し、 シール材良好な潤滑性と冷却性を提供し、安全性や環境への危険性もありません。プロセス圧力よりも高い圧力がかかっているため、プロセス流体が内側シールから漏れることはありません。漏れたとしても、外側シールの外側に漏れる傾向があります。

バッファー液

加圧されていないデュアルシール（タンデム）構成では、外部流体はプロセス圧力以下に維持されます。このバッファ流体は、2つのシール間の潤滑と冷却を提供しますが、プロセス流体を完全に封じ込めるものではありません。バッファ流体システム（例： APIプラン52 加圧されていないリザーバーを備えたシステムでは、少量のプロセス流体がバッファ流体に漏れる可能性があり、その逆も同様です。したがって、ある程度の混合が発生するため、バッファ流体はプロセス流体と適合性を持つ必要があります。

バリア流体と同様に、バッファ流体は安全で安定しており、優れた潤滑・伝熱媒体である必要があります。しかし、バッファ流体は圧力が低いため、プロセスを遮断するものではなく、主に大気への漏れを低減し、シール面を潤滑する役割を果たします。バッファ流体はプロセスによって汚染される可能性があるため、より頻繁なメンテナンスが必要となる場合があります。

潤滑油

すべてのメカニカルシールが専用の外部リザーバーを使用するわけではありません。多くの単体シールは、プロセス流体またはフラッシュによって潤滑されます。プロセス流体が潤滑性に乏しい場合や研磨剤を含む場合は、外部潤滑油またはフラッシュ流体を導入することがあります（例： APIプラン32 きれいな液体（油など）を注入し、 シール室).

これらの潤滑油は、単一のシールまたは 急冷する シールの大気側（プラン62）に圧力を供給することで信頼性を向上させます。通常、これらは別のシステムから供給され、再循環される場合とされない場合があります。

メカニカルシールに使用されるオイルの種類

シールシステムに使用されるオイルには、従来の鉱油から高度な合成油まで、幅広い種類があります。それぞれ異なる性能特性を備えています。

ミネラルオイル

これらは石油由来の油で、多くのシールシステムに伝統的に使用されてきました。鉱油は入手しやすく費用対効果が高く、中程度の条件下では良好な潤滑性を提供します。しかし、耐熱性には限界があり、高温下では酸化分解し、堆積物を形成して潤滑性を失う可能性があります。

粘度指数は中程度（つまり、温度によって粘度が大きく変化する）です。鉱物油は、汎用的な用途に適しています。 シール潤滑 動作温度が極端ではなく、メンテナンス間隔が比較的短い場合。

合成油

原油から直接精製されるのではなく、化学ベースストックから合成されたオイルを含む広範なカテゴリーです。合成油は、鉱油に比べて広い温度範囲、高い酸化安定性、優れた潤滑性など、優れた特性を発揮するように配合されています。メカニカルシールに関連するサブタイプには、以下のものがあります。

• PAO（ポリアルファオレフィン）オイル： PAOは、高度に精製された鉱油の構造を模倣した合成炭化水素ですが、分子が均一で不要な化合物を含んでいません。優れた熱安定性、低揮発性、高い粘度指数、そして良好な材料適合性を備えています。
• PAG（ポリアルキレングリコール）オイル： PAGはエチレンオキシドまたはプロピレンオキシド（あるいはその両方）のポリマーです。非常に高い粘度指数を持ち、温度変化に対しても粘度を非常に良好に維持します。また、水溶性または不溶性に配合することも可能です。
• シリコーンオイル: シリコーンベースの流体（典型的にはポリジメチルシロキサンなど）は、非常に広い温度範囲にわたって高い不活性性と安定性を備えています。極低温でも液体のままであり、炭化水素のように酸化することなく高温（一部は250～300℃程度まで）にも耐えることができます。
• エステルベースの合成物: このカテゴリーには、アルコールとカルボン酸を反応させて生成される合成油であるジエステルとポリオールエステルが含まれます。エステル油は、優れた潤滑膜強度と熱安定性から、数十年にわたり高温潤滑（ジェットエンジン油、コンプレッサー油など）に使用されてきました。また、PAOよりも生分解性が高いため、環境に配慮した用途にも魅力的です。
• フッ素油（PFPE）： 最も過酷な化学薬品や温度条件下で使用される場合は、パーフルオロポリエーテル（PFPE）オイルまたは類似のフッ素系流体が使用されます。これらのオイルは完全にフッ素化されているため、ほぼすべての化学薬品や酸化環境に対して化学的に不活性です。
• その他のニッチ流体: 灯油や軽油などの軽質炭化水素がシール油として使用されるケースもあります。これらの流体は粘度が低く（約2 cSt）、潤滑性に優れているため、シール面の潤滑に適しています。しかし、明らかに可燃性があり、引火点も比較的低いため、これらの流体が既に取り扱われており、安全対策が講じられているシステムでのみ使用できます。

オイル/流体タイプ	構成/ベース	主な特徴	一般的な用途 / 注意事項
鉱油	石油由来（高度精製）	潤滑性が良好、粘度指数が中程度、経済的。 高温安定性が限られています (酸化してワニスを形成)。添加剤が含まれている場合があります (EP 添加剤は避けてください)。	中程度の条件における汎用シールオイル。極端な温度変化がなく、費用対効果の高い潤滑剤で対応可能な場合に使用します。高温時には交換頻度が高くなる傾向があります。
PAO合成	ポリアルファオレフィン（合成炭化水素）	優れた熱安定性と耐酸化性、高い粘度指数（Tに対して平坦な粘度）、非常に低い 流動点. 極性成分なし - 添加剤は不要 (多くの場合、原液のまま使用)。一般的なシール材と互換性があります。	現代のシステムで広く使用されているバリア／バッファー流体です。シールに最適な軽質グレード（ISO VG 5～20）をご用意しています。食品グレード*（NSF H1）もご用意しています。石油・ガス、化学、一般産業に適しており、信頼性と長寿命を求めるお客様にお勧めです。
PAG合成	ポリアルキレングリコール（エーテルポリマー）	非常に高い粘度指数（幅広い温度範囲で優れた性能を発揮）、優れた潤滑性（低摩擦）、水溶性または不溶性の配合が可能。 多くの場合吸湿性（水を吸収する）があり、鉱油とは適合せず、特定の塗料やポリマーを柔らかくする可能性があります。	極端な温度範囲や非常に高い膜強度が求められる特殊な用途に使用されます。食品グレードや難燃性流体の中にはPAGベースのものもあります。 シールポット 混合の問題により流体が混ざるが、他のものより優れている 高温 または、慎重に選択すれば、極端に低い温度でも使用できます。
シリコーンオイル	ポリジメチルシロキサンまたは類似物質	超広範囲温度対応 (極低温から約 250 °C まで安定)、ほとんどの物質に対して化学的に不活性、引火点が高い、揮発性が低い。 負荷がかかった状態での潤滑限界が低く、シール部分を摩耗させる硬質シリカ粒子が形成される可能性があり、ガス溶解度が高い。	汚れや摩耗のリスクがあるため、シール潤滑にはほとんど使用されません。高温熱伝達用途や化学的不活性が不可欠な用途（酸素供給など）では使用される場合がありますが、他に代替手段がない限り、直接シール油として使用することは一般的に避けられます。
エステル系合成	ジエステルまたはポリオールエステル（有機）	強力な潤滑膜、高い熱安定性（コーキング防止）、PAO より高い生分解性、必要に応じて添加剤の溶解性に優れています。 水で加水分解される可能性があり (酸を形成)、適合しない場合は特定のエラストマーの膨張を引き起こす可能性があります。一部のエラストマーでは流動点が中程度に高くなります。	高温または高速回転する機械で、鉱物油やPAO油が機能しなくなる用途（例：一部のコンプレッサーや真空ポンプのシールシステム）に使用されます。市販の流体では、全体的な特性を向上させるためにPAO油と混合されることもあります。また、生分解性を有するように配合されている場合は、環境への配慮が求められる地域でも使用可能です。
フッ素油（PFPE）	パーフルオロポリエーテル（完全フッ素化）	事実上すべての物質に対して化学的に不活性、不燃性、非常に広い動作温度範囲（-40 °C ～ 250 °C 以上）、酸化やガム形成なし。 密度が非常に高い（約 1.8 g/mL）、高価、炭化水素油よりも潤滑性が低い（ただし、ほとんどのシールには十分）、他のオイルと混合できない。	強力な化学薬品や酸素を多く含む環境に最適な選択肢です。有機油が反応したり、火災の危険性がある化学処理、製薬、航空宇宙分野のシールに使用されます。例えば、反応性化学ポンプ用のHalocarbon社のMSHV流体などがあります。コスト面から、絶対に必要な場合にのみ使用してください。
水/グリコール（50/50）	水 + エチレンまたはプロピレングリコール	オイルではありませんが、一般的なシール液です。 優れた冷却能力（水の比熱が高い）、低粘度で循環しやすい、グリコールが凍結と腐食を防ぐ（抑制剤付き）。 無毒（特にプロピレングリコール混合物）で、不燃性です。高温下では沸騰／蒸発が問題となる場合があります。オイルに比べると潤滑性は劣りますが（ただし、多くの二重シールには十分です）。	中温ポンプのデュアルシール（プラン52、53）によく使用されます。食品／医薬品分野では、油による汚染が懸念される場合に使用されます（プロピレングリコールグレードをご使用ください）。自動車用不凍液は使用しないでください（ケイ酸塩抑制剤はシールの摩耗を引き起こすため）。シール金属を保護するため、工業用グリコール（抑制剤無添加または適切に抑制剤を添加したもの）を使用してください。蒸発の危険性があるため、プロセス温度が約80℃を超える場合は使用しないでください。
灯油/ディーゼル	軽質石油留分	粘度が非常に低く（約 1～3 cSt）、流れやすく、冷却しやすい。カーボン面に対する自然な潤滑性に優れ、入手しやすい。 可燃性の (引火点が低い); 毒性が中程度; 高温になると蒸発または発煙する (危険を生じる)。	歴史的には、製油所や遠隔地（燃料が入手可能な場合）において、簡易バリア流体として使用されてきました。シール面を効果的に潤滑しますが、火災の危険性があるため、一般的には 好ましくない より安全な他の液体が利用できる場合。
野菜油	天然油（例：キャノーラ油、大豆油）	生分解性、再生可能、適度な潤滑性（特に一部の変性トリグリセリド）、軽度の EP 特性。 高温で酸化しやすい（ゴム状に重合する）; 温度範囲が限られている（冬季対策を講じないと、寒冷時に白濁または固化する可能性がある）; 水の存在下で微生物の増殖を促す可能性がある。	環境への配慮が求められる用途（水路付近など）では、漏れによる汚染が許されない場合もあります。通常は低温から中温のシールにのみ適しています。性能は合成油に劣るため、シール用途では生の植物油よりもバイオ由来の合成エステルが好まれることが多いです。