製造業：製造環境におけるオイルミストの排除

オイルミストは現代の製造環境において大きな問題となる可能性があり、これを排除するための措置を講じる必要があります。 Clean Air America Inc. の Jorgen Brahm は、問題点と実行できる重要な手順について説明します。

最新の製造施設には、溶接、研削、切断用の機械や、旋削、研削、フライス加工用の CNC 工作機械などの機器が含まれており、稼働中に生産環境内にオイルミストが発生します。 このような種類の施設には、医療部品や医療器具のメーカー、航空宇宙、エンジン、トランスミッションなどの自動車パワートレイン部品、押出成形などのプロセス、グラファイトオイルを使用したホットプレス、製鉄所などが含まれます。

オイルミストや煙が環境中に侵入し、設備や作業者に危害を与えます。 高濃度のオイルミストまたは油煙に最もよく関連するリスクは次のとおりです。

• オイルミストには、呼吸器系の問題を引き起こす可能性のある小さな金属粒子、細菌、胞子が含まれている可能性があります。

• 油性ニキビや湿疹などの皮膚の問題を引き起こす可能性があります。

• 滑る危険性の増加 - オイルミストは最終的に床に沈着します。

• HVAC システム内部の表面にオイルミストが蓄積すると、HVAC システムの機能、効率、フィルタの寿命が損なわれ、室内の空気が汚れます。

• オイルが他の不純物を引き寄せるため、一般に不潔な環境が原因で機械やその他の装置に付着します。

• オイルミストは、最新の金属加工機械の電子機器に損傷を与えます。

• オイルミストは工場内に「曇り」を引き起こし、潜在的な顧客が訪問したときに魅力を損なう可能性があります。

オイルミストや油煙はさまざまな製造工程で発生します。 これらの物質が引き起こすリスクや害を克服するための正しい対策を講じる前に、オイルミストや油煙が実際にはどのようなものかを具体的に知る必要があります。

製造業においては、特に旋削、フライス、研削、穴あけの総称である金属切削加工時にオイルミストが発生します。 オイルミストは、冷却、潤滑、切りくず除去などの目的で、油や水に濃厚な切削液を混ぜたいわゆるエマルジョンを使用したときに発生します。

高速かつ高圧になると、油滴は非常に小さくなり (<1 µm)、空気中の油の量が多くなることがよくあります。 一部の作業では油煙が大規模に発生します。

機械加工作業が実行されると、これらの流体はエアロゾルや煙の形で周囲の空気に放出されます。 もちろん、これらの物質を吸い込むことは不健康です。

健康と安全の問題は現在、ますます多くの企業によって真剣に受け止められています。 米国の大手製造業者の多くは、事前に計画を立ててヨーロッパの暴露制限を全社の世界標準として採用しており、OSHA 基準を超えています。

これらの企業が目標としている暴露限度は、企業の方針に応じて 0.02 ～ 1 mg/m3 の範囲です。 古い古いミストコレクター技術では、これらの高度な要件を提供することはできません。

したがって、国家労働安全衛生委員会は、これに対する具体的な制限値を策定しました。 工業施設におけるエアロゾルの放出に対する現在の制限値は 5 mg/m3 です。

さらに、エネルギーコストは史上最高であり、上昇し続けているため、エネルギー効率の向上に努める企業がますます増えています。 代替燃料や省エネ機器を使用している可能性もありますが、空気濾過システム内の総エネルギー消費量の 30% もエアフィルターが占めていることはよく知られています。 そして、これらの濾過システムは、労働者がきれいな空気を呼吸できるようにするために、重工業や製造環境で必要とされています。 最高の効率と最低の平均圧力損失を実現する適切なフィルターを選択すると、室内空気の健全な品質を維持しながら、エネルギーを大幅に節約できます。

オイルミスト/油煙を収集する最も一般的で効果的な方法は、発生源、つまり金属加工機械で直接収集することです。 これは、完全に密閉された機械でも開放型機械でも可能です。 密閉された機械では、加工作業が行われる空間に負圧が発生します。 オイルを含んだ空気はエンクロージャーから吸い出され、ダクトを通ってフィルターユニットに運ばれます。 空気は濾過された後、敷地内に戻されます。 開放型機械が設置されている場合、オイルミスト/煙を何らかの種類のフードまたは上部構造内に捕捉し、そこからダクトを通ってフィルタユニットに搬送しようとするのが一般的です。

新しいオイルミストおよび油煙コレクター技術が利用可能になり、加工床環境からオイルミストと煙を除去し、油煙、オイルミスト、油煙、油粉塵、エマルジョンミストを効率的に分離して、クリスタルクリーンな空気を工場に戻します。

金属加工機械から発生するオイルミスト、油煙、切り粉、バクテリア、胞子などの有害な粒子は発生源から抽出され、より効率的な合体（排水）技術によって除去されます。 これらの新しいモデルのオイル ミスト コレクターは 3 段階のプロセスを利用しており、最初の 2 段階はエマルジョンまたはニート オイル専用に設計されており、3 番目のフィルターは H13 HEPA (99.995%) です。 この高度な分離と効率により、浄化された空気は作業場に直接戻されますが、そこでの空気は、OSHA、NIOSH、および HSE によって設定された暴露制限を超えています。

オイル除去フィルターは、オイルまたはクーラントを収集し、新しいオイルミスト収集ユニットのベースに排出できるようにすることによって機能します。 フィルターはオイルを「吸収」するのではなく、排出できるほど重くなるまでオイルを融合させます。

汚染された空気はフィルター媒体を通過します。 そうすることで、油粒子が疎油性繊維に引き寄せられます。 油滴は繊維と衝突し続け、油滴の質量が増加します。 油滴が大きくなると、空気の流れに逆らってユニットの底部に落ちるほど重くなり、油はそこで収集されるか、工作機械のサンプに直接排出されます。

「スクラブされた」空気は、第 2 段階で高効率のコアレッサーを通過し、そこで合体プロセスが繰り返されます。 この 2 番目の濾過段階の後、空気には平均して 95 ～ 98% オイルミストが含まれません。

3 番目の濾過段階は、周囲の空気よりもはるかに高い基準まで残りの空気を完全に浄化するように設計されています。 この最終段階では、HEPA フィルターを使用して、サブミクロンの微粒子 (微量の油、煙、細菌、花粉、胞子) を確実に捕捉し、作業場に戻さないようにします。

HEPA (高効率微粒子エアロゾル) フィルターは、直径 0.3 ミクロンの粒子に対して 99.97% の最小粒子捕集効率を備えています。 HEPA フィルター (グレード H13 EN1822) は、0.3µm で 99.95% の効率で動作します。 1 ミクロンは 100 万分の 1 メートル、つまり約 0.00003937 インチです。つまり、1 インチは 25,400 ミクロンです。 人間の目は10ミクロン程度の粒子を見ることができます。

これは、作業場環境ではすべての有害な粒子が事実上捕捉され、臨床的にきれいな空気のみが作業場に戻されることを意味します。

また、新しいモデルのオイルミストコレクターは、健康と安全の解決だけではありません。 メンテナンスの手間がかからず、設置が簡単な設計により、生産性を向上させ、多くのコストを削減し、エネルギー消費を削減できます。

おそらくヨーロッパで最も先進的な工場を持つ大手自動車エンジン メーカーは、グループが推奨する既存のオイル ミスト システムに問題を抱えていました。 これらのシステムは誕生してからわずか数年しか経っていませんでしたが、調査したときのパフォーマンス結果はまったくの衝撃でした。

既存のオイルミスト濾過システムの性能：

• 注入口: 5.790 mg/m3

• 出口: 5.703 mg/m3

• 効率: 1.5%

新しいモデルのオイルミスト収集および濾過システムを使用すると、パフォーマンスが大幅に向上しました。

• 注入口: 5.516 mg/m3

• 出口: 0.034 mg/m3

• 効率: 99.3%

効率が上がらなかった理由は、ステージ 3 HEPA ではなく、2 つの合体フィルター ステージのためのスペースしかなかったためです。

ヨーロッパの名門エンジンメーカーに設置された標準的な 3 段階オイルミスト収集ユニットが、エマルジョンを使用してシリンダーヘッドを加工していた 2 台の Grob 機械にダクトによって取り付けられました。

テストが実施された 3 年間にわたって、フィルターの交換は必要なく、実行もされませんでした。 パフォーマンス数値は次のとおりです。

• 平均注入口: 28.3 mg/m3

• 平均排出量: 0.001 mg/m3

• 効率: 99.999%

これらの例に基づいて、新しいモデルの 3 段階濾過オイルミストコレクターを使用すると、効率が 100 倍向上します。 さらに、企業が次のような健康、安全、清潔さの基準を達成するのにも役立ちます。

• 国際的な健康と安全基準を超えています。

・厳格な管理を実現します。

・製造現場の清浄度が向上します。

・オイルミストによるスリップ危険を軽減します。

• 職場の視認性と照明が向上します。

• メンテナンスが減り、フィルター交換もほとんど必要なくなるため、生産性が向上します。

• 回収した油をリサイクルすることで、環境コンプライアンスとエネルギー使用量を改善します。