オイルミストとは?発生した際の対策や測定・監視方法を解説

切削や研削などの加工現場で発生する「オイルミスト」。

「なぜ発生するの?」
「対策をしているのに、どうして設備周辺が油っぽくなるの?」

と疑問に感じることはないでしょうか。
オイルミストは、発生を抑える対策を行っていても、設備の開口部や隙間などから漏れたり、加工条件によって発生量が変化したりすることがあります。

本記事では、オイルミストが発生した際の対策方法から、実際の状態を把握するための測定方法、継続的に確認する際のポイントまで解説します。

オイルミストとは?

オイルミストとは、切削油や潤滑油などが微細な粒子となり、空気中に浮遊している状態を指します。工作機械を使用する工場では、切削や研削などの加工工程で発生し、加工機周辺だけでなく工場内に広がることがあります。
発生したオイルミストのうち、比較的大きな油滴は落下しやすい一方、微細な粒子は空気中に長時間浮遊しやすく、気流によって周囲へ拡散します。また、設備や床、壁などに付着することもあります。
切削加工では、切削油が加工物や工具に当たる際の衝撃やせん断、高速回転による遠心力などによって微粒化し、オイルミストが発生します。特に、高速回転する工具を使用する場合や、高圧で切削油を供給する場合は、オイルミストが発生しやすくなります。
発生量や粒子の状態は、加工方法や切削油の種類・供給方法、加工条件、設備の構造などによって異なります。

では、発生したオイルミストが周囲に広がると、どのような影響があるのでしょうか。

オイルミストによって起こる問題

オイルミストが周囲に広がると、設備や作業環境に影響を及ぼすことがあります。
代表的なものとして、以下が挙げられます。

設備や床、製品などへの油分の付着
オイルミストが付着することで、作業環境の汚れにつながったり、設備の維持管理に影響したりすることがあります。

集塵装置への負荷
オイルミストの捕集によって集塵装置内のフィルターに油分が蓄積し、清掃や交換などのメンテナンスが必要になる場合があります。

こうした影響を抑えるためには、オイルミストの発生そのものを抑えるだけでなく、発生したオイルミストを周囲に拡散させないことも重要です。

オイルミストを抑えるための対策

オイルミストの発生を抑える

発生源での代表的な対策として、以下のような方法があります。

オイルミストが発生しにくい切削油を使用する

使用する切削油によって、オイルミストの発生しやすさは異なります。現在の切削油でミストが多く発生している場合は、別の切削油への変更を検討します。
厚生労働省の資料でも、切削油剤ミスト対策の例として、ミスト抑制剤を添加したノンミストタイプの油剤や、オイルミストコレクターなどが紹介されています。

出典:厚生労働省「リスク評価候補物質・案件一覧(案)」

供給量や供給方法を見直す

必要以上に切削油を供給すると、加工時の飛散量が増える場合があります。加工に必要な油量を確認し、過剰な供給になっていないか見直します。また、切削油を加工部分へ適切に供給できるよう、ノズルの位置や向き、供給方法などを確認することも重要です。加工部分に適切に油を供給できれば、必要以上に周囲へ飛散するのを抑えられる場合があります。

設備や加工方法を見直す

使用している設備の構造や加工方法によって、オイルミストの発生・飛散状況が変わる場合があります。既存の設備や対策だけでは十分に抑えられない場合は、設備の仕様や加工方法そのものの見直しを検討します。

発生したオイルミストの拡散を抑える

オイルミストの発生を抑えるだけでなく、発生したオイルミストを作業環境へ広げないための対策もあります。

加工部分を囲う

加工部分をカバーなどで囲い、オイルミストの周囲への拡散を抑えます。

ミストコレクターなどで回収する

ミストコレクターなどで発生したオイルミストを捕集し、設備外への拡散を抑えます。

オイルミスト対策後も状態の確認が必要

オイルミストの発生を抑えたり、周囲への拡散を防いだりする対策を行っても、設備外への漏洩を完全に防げるとは限りません。
実際の工場では、設備の開口部や隙間、排気などからオイルミストが設備外へ漏れ出すことがあります。

例えば、

  • 設備の開口部や隙間から漏れる
  • ワークを取り出す際に周囲へ飛散する
  • 設備の排気から漏れる
  • 集じん設備の性能低下などにより、十分に回収できない

といったケースです。
また、オイルミストの発生状況は常に一定とは限らず、設備の稼働状況や加工条件などによって変化することがあります。

そのため、

「対策を行ったから大丈夫」

ではなく、実際のオイルミストの状態を測定し、対策後にどのような状態になっているのかを確認することが大切です。

オイルミストの測定方法

オイルミストの状態を把握する方法には、質量濃度を測定する方法や、空気中の粒子数・粒径を測定する方法などがあります。
それぞれの測定方法について見ていきます。

質量濃度を測定する方法

空気を吸引してフィルターなどに粒子を捕集し、その質量から空気中の濃度を求める方法があります。この方法では、空気中に含まれる粒子を質量濃度として評価できます。一定時間に採取した粒子の量を分析する方法で、時間平均的なばく露の評価などにも利用されます。

粒子数・粒径を測定する方法

オイルミストの発生状況や時間による変化を把握する方法として、空気中の粒子数を粒径区分ごとに測定する方法もあります。光学式粒子計数器(OPC)などでは、光を利用して粒子の大きさに応じた信号を検出し、設定された粒径区分ごとに粒子数を計測します。これにより、空気中にどの程度の粒子が存在しているのか、また、どの粒径区分の粒子が多いのかを把握できます。

質量濃度の測定が粒子を質量で評価するのに対し、粒径区分ごとの粒子数を測定する方法では、粒子数や粒径分布の変化を確認できます。

ただし、計測された粒子がすべてオイルミストとは限りません。オイルミストの発生状況を把握する際は、設備の稼働状況や加工条件、周囲の粒子発生源なども踏まえて測定結果を解釈することが重要です。

粒子数の変化を継続的に監視する

単発の測定では、測定した時点の状態しか確認できません。一方、粒子数を連続的に測定することで、設備の稼働開始後や特定の加工条件で粒子数が増加していないか、対策の前後でどのような変化があったかなどを時系列で確認できます。
オイルミスト対策の効果や、設備の稼働状況に伴う粒子数の変化を継続的に把握したい場合は、粒子数の連続監視がおすすめです。

こうした粒子数の連続測定・監視に活用できるのが、エアパーティクルモニタです。空気中の粒子数を継続的に測定することで、設備の稼働状況に伴う粒子数の変化を把握できます。

ただし、粒子数の変化だけでオイルミストの濃度や発生原因を特定することはできません。必要に応じて質量濃度の測定なども組み合わせ、測定目的に応じて評価することが重要です。

まとめ

オイルミストは、切削油や潤滑油などが加工によって微細な粒子となり、空気中に浮遊することで発生します。工場でオイルミストへの対応を考える際は、まず発生量を抑えることが重要です。
一方で、発生を抑える対策を行っても、加工条件や設備の状態によってオイルミストが発生したり、設備外へ漏れたりすることがあります。

そのため、オイルミスト対策では、次の流れで状態を把握し、改善につなげることが重要です。

現状を把握する(測定)
↓
対策を実施する
↓
対策後の状態を測定する
↓
測定結果を比較する
↓
継続的に計測・監視する

という流れで、オイルミストの状態を把握することが重要です。一度の測定だけでは分からない時間変化や設備の稼働状況との関係を把握したい場合は、粒子数の連続監視がおすすめです。

オイルミスト対策を「発生を抑える」だけで終わらせず、実際の環境がどうなっているのかを継続的に把握することで、対策の効果確認や設備・環境の変化に気付くことにもつながります。

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