軸受の摩耗粉を検知する方法｜粒子カウントと閾値

軸受の突発的なトラブルを防ぐためには、潤滑油中の摩耗由来と考えられる粒子増加を把握し、適切な閾値で管理する体制が不可欠となります。本記事では、オイルパーティクルカウンタを活用した粒子カウントの仕組みや、保全判断の基準となる閾値の設定方法について解説します。

軸受の摩耗粉を定量的に検知する粒子カウント

オイルパーティクルカウンタを活用した測定の仕組み

軸受の摩耗兆候を把握するためには、潤滑油中に浮遊する微小な粒子を定量的に監視する仕組みが求められます。その有効な手段として挙げられるのが、オイルパーティクルカウンタを用いた粒子カウントです。この機器は、レーザー光などの光学的な原理を利用して、オイルを通過する粒子の数と大きさを自動的に測定する機能を備えています。従来行われてきた目視での確認や手作業による分析と比較して、人間の感覚に依存しないため、より定量的なデータを得ることが可能です。ただし、本機器が直接測定するのは粒子の数やサイズであり、それが金属摩耗粉なのか外部からの侵入異物なのかといった材質までは通常判別できません。そのため、潤滑油中の粒子数や粒径分布の変化を数値として捉え、摩耗進行の兆候をいち早く把握するためのツールとして活用することが適しています。

ISO 4406やNAS 1638を用いた清浄度の可視化

オイルパーティクルカウンタで検知した粒子データは、そのままでは単なる数値の羅列となり、保全判断を下すのが困難な場合があります。そこで、潤滑油の清浄度を分かりやすく可視化するために、ISO 4406などの清浄度コードや、NAS 1638などの汚染度分類が広く用いられています。これらの規格は、一定量のオイルに含まれる粒子の数やサイズに基づいて、汚染度をクラス分けして評価する仕組みを持っています。測定された結果をこれらの規格に当てはめることで、現在の潤滑油がどの程度の清浄度を保っているのかを一目で判断できるようになる仕組みです。このような共通の指標を取り入れることは、社内での情報共有をスムーズにし、的確なメンテナンス計画を立てるうえで非常に役立つアプローチとなります。

異常を判定するための適切な閾値（アラート基準）の設定

設備環境や要求レベルに合わせた初期基準値の考え方

潤滑油中の清浄度を管理する際、どの数値に達したら異常とみなすかという閾値（アラート基準）の設定が重要なカギを握ります。しかし、すべての軸受に対して一律の基準値を適用することは難しく、それぞれの設備環境に応じた個別の設定が欠かせません。なぜなら、軸受の種類や稼働時の回転数、かかる荷重といった条件によって、許容できる粒子量や清浄度レベルが大きく変わるためです。まずは設備メーカーの管理基準や、正常稼働時の測定データなどを参考にしながら、初期の閾値を仮で設定することをおすすめします。そこから実際の運用を通じてデータを蓄積し、自社の設備に最適な独自の基準値へと調整していくプロセスを踏むことが、精度の高い保全判断につながっていくことでしょう。

単発の測定値ではなくトレンド（傾向）で監視する重要性

閾値を設定した後の実際の運用においては、ある時点での単発の測定データだけで状態を判断しないことがポイントになります。一時的な負荷変動や給油・補給作業などによって、測定値が変動するケースもあるためです。より確実な異常検知を行うためには、時間をかけて継続的に測定を行い、粒子数の増加傾向（トレンド）を線として監視する姿勢が求められます。測定値がゆるやかに上昇しているのか、それとも急激に悪化しているのかを把握することで、軸受の異常兆候や潤滑状態の変化を捉え、保全タイミングの判断材料として活用できるでしょう。このように傾向を読み取る運用は、無駄な部品交換を減らし、状態基準保全（CBM）の精度向上につながる運用手法となります。