31. 공기압축기 오일 보충 및 교환

◆공기압축기 오일보충 및 교환

출처 : Fini

◆ 스크류 방식 오일교환,계란 후라이용 식용유)

출처 : Kaeser

◆공기압축기 오일보충 및 교환

오일(Oil), 압축기유(Air Compressor Oil) 공기압축기 오일(Oil)의 특성 및 종류

일반적으로 합성유로 많이 사용하는 Anderol 3046

1. Screw Compressor Oil이 갖추어야 할 5가지 중요작용.

1) 윤활작용 : Rotor element, bearing, gear, case 등의 마모 방지 작용.

2) 냉각작용 :압추기내에서 발생한 열을 흡수하여 Oil Cooler를 통해서 외부로 방출하는 작용.

3) 밀봉작용 : 암,수 Rotor 및 Case 사이의 압축가스 누설을 방지하는 작용.

4) 세정작용 :압축기 내부에 부착된 Sludge, gum 물질을 윤활유에 분산시키는 작용.

5) 방청작용 : 수분이나 부식가스의 침투를 막아 부식이나 발청을 방지하는 작용.

2. Screw Compressor Oil이 갖추어야 할 필수 조건. (용어설명은 아래 댓글을 참고하세요)

1) 적정 점도를 가질 것

동점도의 기계의 효율, 마찰손실, 마모량, 유막의 두께, 유속등 Compressor 에 직접적인영 향을 미치는 요소로 , 점도 등급을 잘못 선정하면 다음과 같은 문제가 발생하게 된다.

적정 점도보다 낮을 경우	적정 점도보다 높을 경우
유막이 얇아 마모 증가소부현상 발생밀봉작용 불량	유동 저항 증가토출온도 상승동력비 증가

Compressor Oil 은 통상 점도 32.46 번을 사용한다.

2) 고온 산화 안정성이 우수할 것

Compressor Oil은 고온, 고압하에 놓이고, Oil이 증기상태로 공기와 접하기 때문에 산화되기 쉽다. Compressor Oil은 단열압축이므로 20℃의 대기압을 7kg/㎠ 또는 10kg/㎠로 압축할 경우 압축열은 254℃, 308℃의 압축열이 발생하므로 Compressor Oil은 특히 고온 산화 안정성이 요구되고, 인화점이 특히 높아야 한다.

이성질이 모자랄 경우는 Oil 에 Carbon 이 생성되어, 각 Valve 등에 부착되어 Valve 작동을 방해 하므로 고장의 가장 큰 이유가 된다.

3) 항유화성(유,수분 분리성)이 우수할 것

Compressor는 압축과 냉각을 하는 동안 불가피하게 수분이 생성된다. 생성된 수분이 Oil과 유화를 일으키면 윤활불량으로 Rotor, Bearing, Gear의 마모, Cooler의 부식 및 Oil 열화를 촉진시키므로 Screw Compressor Oil은 항유화성이 우수해야 한다.

이성질이 부족하면 Oil을 점검할 때 묽은 우유빛 처럼 보인다. 이때는 즉시 Oil을 교체해야 한다.

4) 기포가 발생하지 않고(소포성), 공기와 접촉하는 성질(방기성)이 적을 것.

Compresor가 갑자기 Stop 되면 Oil Tank 내의 압력이 급저하되어 거품이 발생하므로 소포성 및 방기성이 우수한 Oil을 사용해야 한다.

이성질이 부족하면 정지 시나, Unloading 운전 시 거품이 많이 발생한다.

5) 부식 방지성 및 방청성이 우수할 것

Compressor Oil에는 수분이 혼입되므로 녹이나 부식이 발생할 위험이 매우 크며, 압축가스 중에 부식성 물질이 포함될 수도 있으므로 부식방지성이 우수한 Oil을 사용하여야 한다.

6) 저온 유동성 및 점도지수(Viscosity Index)가 우수할 것

Compressor 주위온도가 영하로 내려가면 Oil의 점도가 증가되어 유동저항이 커지므로 Motor에 과부하가 걸린다. 겨울철에 정시시켜 놓고 오전에 가동할때 Motor의 과부하가 걸려 기동되지 않는 경우가 있다. 이를 방지하기 위해 열선을 Oil Tank에 감아 놓은 장비도 있다. 기온이 낮은 겨울철에는 백열등을 Compressor 내부에 넣어 켜두는 것도 예방책이다.

3. 윤활유로 인한 주요발생 문제점은?

1) 토출온도 상승 Thermal Valve에 Sludge, carbon이 생성되어 Valve 작동 불량, sludge의 생성으로 Oil Cooler tube가 막히거나 냉각불량, Oil Filter가 금속마모분이나 sludge에 의해 막힘. Oil tank Oil 부족

2) Oil Separator, Oil Filter 가 자주 막힘.

•

Oil이 열화되거나 윤활성이 불량한, Oil을 사용하여 Bearing 등에 마모 발생할 때

•

Carbon, Sludge의 다량 생성

•

Compressor 내부에 녹 발생

•

Oil의 소포성 불량

•

Oil 주입량이 많을 때

•

Oil 점도등급이 부적당 할 때

3) 과다한 Oil 소모량

•

유체의 항유화성 및 소포성 불량

•

Oil의 증발량이 많음

•

Oil Tank의 Oil 량이 많음

- Scavanger(회수라인) Line이 막힘

4) Carry-Over 발생

•

Check Valve에 Sludge가 생성되어 valve 작동불량.

•

유체의 소포성 불량 - 압력 강하가 심할때

5) 초기 시동 시 Motor에 과부하 (Over load) 발생

•

Oil 점도가 너무 높다.

•

Oil의 유동점이 높다.

•

Sludge가 고형화 되었을 때.

4. Oil의 종류

1) 광유, 합성유

크게 제조 과정에서 광유와 합성유로 나뉜다.

광유는 원유에서 정제과정을 거쳐 윤활기유에 첨가제를 넣어 만든 Oil 합성유는 Naphta 유분에서 사용처에 적합한 화학구조를 갖도록 인공적인 설계로 합성한 윤활유이다.

2) 광유는 Mobil(Rarus 424) , Shell(Corena 유), LG Caltex(RA-46), S-Oil(다후니 스크류 oil)등 있고, 합성유도 상기 Maker 에서 생산하고, 한국 Houghton(Anderol 3046) 등이 있다.

3) 광유는 교체주기가 1,000시간 정도이며, 교체시간을 잘 지키지 않은면 항유화성이나, 안정도, 유동성 등이 나빠져서 압축기에 치명적인 사고를 발생시킨다. 가격이 합성유에 비해 저렴하기 때문에 많이 사용한다.

4) 합성계 Oil 은 광유에 비해 모든점에서 우수 하다. 가격이 광유에 비해 비싸다.

운전시간도 4,000 시간 정도 사용한다. 광유의 약 2~3배 정도 비싸다.

Oil 이 변질되어 조청처럼 되어 있다.

Oil의 carbon이 separator를 완전히 막고 있다.

출처 : 굿맨님,명성에어플러스.(통본)

급유식(OIL INJECTION) 스크류콤프레샤의 베어링 사고

1. 급유식 SCREW 압축기는 암•수 두 회전자와 증속 기어를 지탱하고 회전을 확보하기 위해 보통 두종류 이상의 베어링 조합으로 구성되어져 있습니다.

베어링과 증속 기어는 당연히 오일에 의한 윤활이 이루어지는 상태에서 운전 되어져야 하고 이 윤활 오일은 압축기에 장치된 오일 세퍼레이터 하부로부터 공급, 압축기 운전시 발생하는 자체 압력차에 의해서 Rotor 내부와 베어링 기어부로 공급이 됩니다.

2. 급유식 압축기에서의 베어링 사고는 보통 윤활 부족에 의해서 발생하며 베어링 자체나 베어링 조립에문제가 있는 경우는 보통 수십 시간에서 수백 시간 내에 문제가 발견 (이상음, 파손)되며 베어링의 선정이나 부하 변화에 의한 Trouble은 동종의 압축기가 대량 생산, 공급되고 있는 상황이므로 고려할 대상이 되지 못한다 하겠습니다.

3. 급유식 압축기에서 베어링 사고가 가장 빈번한 유형은 윤활 관리에 의한 것입니다.

이는 윤활을 담당하는 오일의 산화나 열화에 의한 오일의 성상 변화로 압축기의 운전 온도가 상승하고 탄화물에 의해 윤활이 방해 받으면서 베어링이 윤활 부족으로 금속 마찰을 일으키며 마모되는 것입니다. 보통은 운전 온도의 급격한 상승을 동반하며 압축기 전체가 윤활 부족으로 Rotor와 케이싱의 마찰열에 의한 고착이 함께 일어납니다.

윤활유가 산화, 열화하는 원인에는 운전적 요인/환경적 요인/관리적 요인 등 여러 가지가 있으므로 발생 상황에 따라 윤활유 관리주기와 점검주기 대처방안을 달리해야 할 필요가 있습니다.

압축기는 외기를 흡입하여 압축을 이루게 되므로 압축기로 유입되는 공기 속에는 공기 외에 수분과여러 가지 이물질이 혼재할 수 있습니다.

이 중에서 압축기로 유입된 수분은 압축 과정에서 농축되나 보통의 경우 압축기의 운전 온도가 압력하노점 이상으로 유지되므로 압축기 내에서는 응축수로 나타나지는 않습 니다.

압축기의 부하가 지나치게 낮거나 온도 제어밸브의 이상으로 운전 온도가 낮은 경우 압축기의 윤활회로 내에 응축수가 발생할 수 있는데 이 응축수는 오일 저장조, 배관, 베어링 계통의 부식을 유발시키고 오일의 가수분해를 촉진시켜 윤활 사고를 일으키는 원인이 될 수 있습니다.

이를 방지하기 위해서는 압축기의 운전 온도를 적정온도 이상으로 유지(보통 70~80℃ 사이)시키고 흡입 공기 계통에 과도한 습기가 유입되지 않도록 설치 위치와 장소를 관리해야 할 필요가 있습니다.

5. 압축기의 베어링과 기어부는 압축기 자체 압력에 의해서 윤활유가 Injection 되도록 되어 있습니다.무부하 운전시 압축기의 유입 공기량보다 Purge 공기량이 많아서 운전 압력이 Zero 부근이 되거나 오일 필터 발생 차압(내부 바이패스 밸브는 차압 2bar에 Open) 보다도 낮은 상태로 운전되면 대부분 오일이 Rotor 로 유입되고 베어링에 Injection 되는 오일양이 불충분해질 수 있습니다. 이 상태로 장시간 무부하 운전이 계속되면 베어링과 기어부에 윤활 부족이 일어날 수 있고 이 때는 흡입측 베어링보다는 토출측 베어링의 사고 위험이 더 높아집니다.

대책은 무부하 운전시 압축기 압력이 지나치게 낮아지지 않도록 흡입밸브 열림량과 Purge량을 조절해 두어야 합니다. 보통 무부하 시 압축기의 운전 압력(토출 압력)은 3.5 kgf/㎠ 부근으로 합니다.

6. 기타 압축기의 베어링 사고 원인은

1) 흡입구를 통한 이물질, 특히 마모 성분이 강한 Dust 유입

2) 윤활유 이상 (보통은 발생하지 않으나 서로 다른 유종의 오일을 혼합 사용하거나 압축기 용도가 아닌 오일을 사용했을 때)

3) 압축기의 운전 온도가 지나치게 높을 때

4) 오일 필터 관리

5) 윤활유 주입 시나 Part 교환 시 씰테이프 등의 이물질 유입

7. 압축기에서의 베어링 사고는 사고 이후 사고품 만으로 원인을 알고자 한다면 어려움이 많이 발생합니다. 운전 환경과 관리적인 부분의 요소가 많이 관여되어 있으므로 운전 온도와 오일의 상태에 대한 주의와 관찰이 필요합니다.

출처 : 한신콤프레샤 (http://e-hanshin.co.kr)

최근 압축공기업계 관련 국회의원 인터뷰 내용입니다.

전혜숙 더불어민주당 의원이 제빵공장에서 사용되는 압축공기 필터의 오염실태를 조사한 결과 “심각하게 오염돼 있었다”고 밝혔다.

국회 보건복지위원회 소속인 전 의원은 16일 YTN라디오 ‘신율의 출발 새아침’에서 최근 모 대기업 제빵공장 생산라인 현장점검에 나선 것과 관련해 이같이 말하며 식약처 관계자에 즉각적인 조치를 취할 것을 주문했다고 전했다.

전 의원은 “압축공기는 구워진 빵을 한쪽으로 모으기 위해서도 사용되고, 빵 판에 있는 빵 부스러기 청소하는 데도, 식빵 같은 덩어리 빵을 자르고 나서 포장하기 전에 빵 부스러기 제거하는 데도 사용된다”며 “(현장에서 발견된 압축공기 필터는) 새카맣게 때가 끼어있었고 수분도 많고 곰팡이도 붙어있었다”고 밝혔다. 그는 “공장 설비 담당자 말로는 3년쯤 전에 라인을 새로 꾸밀 때 필터가 들어가서 했다는데 그 뒤로 언제 교체했는지 모른다고 했다. 필터를 언제 교체했는지 대장도 없다”며 “제가 전문가한테 물어보니까 이게 최소 한 달에 한 번은 열어서 오염 여부를 확인하고, 6개 월에서 1년 주기로 교체를 해줘야 한다고 했다”고 했다.

그는 “압축공기 필터가 새카맣게 된 가장 큰 원인이 활성탄”이라며 “압축공기를 만드는 콤프레셔에 사용하는 오일이 섞여 나오지 않도록 활성탄을 사용하고 있는데, 이를 걸러주는 필터가 망가지 면서 압축공기 필터에 활성탄이 잔뜩 끼어있었다”고 말했다. 이어 “(활성탄은) 암을 유발할 수 있다”며 “(오염된) 압축공기가 빵을 오염시키고 빵 굽는 판이나 빵을 옮기는 벨트에 압축공기가 뿌려 지면서 다른 빵들로도 사실 오염됐다고 본다”고 했다.

그는 “유럽의 경우 특별히 압축공기 안에 먼지, 수분함유량, 오일 등 세분하는 관리를 하고 있다.

그런데 우리나라는 그 기준조차 없다. HACCP(안전관리인증기준) 우수기준 어디에도 압축공기와 관련된 기준이 없다는 데 문제가 있다”며 압축공기의 질을 관리하는 기준을 조속히 마련할 것을 촉구했다.

N2O

문제는 필터 좀 갈아라~ 갈아라~ 하는데도 원가 절감하겠다고 안갈고 뻐팅기는 꼰대들이죠. 그런데 제빵이면 오일프리일텐데...기사 내용이 좀 이상하네요.

joybirth

모 종합병원 같은곳은 오일프리는 스페어로 두고 오일 인젝션을 메인으로 쓰더라구요. 그래놓고 에어 배관은 또 동관으로 하구요....

모 도넛 업체 같은 곳도 오일인젝션을 사용하는 곳이 천지더라구요....

굿맨

네. 지적 잘 했네요. C모식품회사에도 인젝션 콤프사용하는데 콤프오일이 그냥 나오는 것 같은데. 이래서 식약처에서 식품용 윤활유 사용하라는 공문이 나왔네요.