回転機のアライメントに関する情報を二つお届けします。一つ目は、経験豊富なスーパーバイザーが、最新レーザー技術を用いてアライメント計測と修正内容を指示するサービス「カップリングレーザーアライメントSV」をご紹介します。震災被害現場の復旧にも活用されています。動の原因をつきとめたり、正確なアライメントが可能になる「レーザー変位量モニタリングシステム」をご紹介します。位置変化を正確に捉えることで、運転中のミスアライメントを無くし、振動値を正常に保つことができます。設備には想定外の位置変化が生じていることがあります。的確に捉えて重大トラブルを未然に防ぎましょう。編集後記(秋の気配)==================================================================このメールは、TLVメールマガジンのご登録者の方に無料で配信しております。配信停止やアドレス等の変更は以下またはccc@tlv.comまでお願い致します。リンク先をご覧いただけない環境の方には、同内容の資料をお送りしております。TLVでは、1980年代よりレーザーアライメントシステムを販売しています。中でも、重要回転機やアライメントの難しい設備においては、アライメント技術員派遣の要請を多数いただいており、それにお応えする為、カップリングレーザーアライメントスーパーバイザー(以下、カップリングレーザーアライメントSVと表記)を提供しています。最新のレーザーアライメントシステムを使用したアライメント計測および計測結果に基づいた最適な修正量(シムライナーや水平方向移動量)の指示を行うサービスです。本サービスはお客様が保有されているレーザーアライメントシステムを使用して行うこともできますし、レーザーアライメントシステムをお持ちでない場合は、技術員が持参して行うことも可能です。レーザーアライメントシステムを保有しており、重要回転機に使用したいが、4年に一度の定修時にしか使用機会がなく、操作がなかなか覚えられない。レーザーアライメントシステムを保有しているが、使用機会が少なく操作に自信がない。重要機に対し、万が一でも機器の操作ミスによる間違ったアライメントを実施したくない。機器の操作を覚えるまでは、逆に時間がかかってしまう為、急ぎの場合はレーザーアライメントのプロに任せたい。レーザーアライントシステムを導入したいが、予算縮小の為、計測器に新規投資ができない。重要機器にはレーザーアライメントを活用したい。レーザーアライメントシステムの効果を実際の現場で確認したい。アプリケーションとしては、発電設備やコンプレッサーなどの中大型回転機やクーリングタワーなどの中間軸の長い設備を中心に、サービスを提供しています。̄1機のタービン(出力25,000kW)で、3台のコンプレッサーを駆動する回転機(カップリング3箇所)であり、エチレンプラントの主要設備の一つです。重要設備であり、整備作業の難易度も高いため、この設備のアライメントが定修期間全体の長さを左右します。そこで、定修期間短縮を狙って、カップリングレーザーアライメントSVが採用されました。従来のダイヤルゲージによるアライメントでは、1つのカップリングのアライメントに約1日を要していましたが、カップリングレーザーアライメントSV導入により、カップリング1箇所のアライメント作業は0.5~1日となり、トータルでは、2日間で完了できるようになりました。獲得のメリットが得られました。以後、定修ではレーザーアライメントが標準となっています。精度向上による、長期連続運転のための設備の信頼性向上のメリットも得られました。̄このケースでは、従来はギアカップリングの磨耗に伴い、数百万円を要する部品の交換を定期的に実施していました。治具のたわみによると考えられる誤差が0.05mm~0.1mm程度確認されていました。カップリングが2箇所あることや複雑な構造などと相まって、従来はアライメント作業に2~3日を要していましたが、自家発電設備であることから1日でも早い再稼働は購入電力費用低減に繋がる為、工程短縮が強く求められていました。そこで、精度向上とアライメント期間短縮の双方を狙ってカップリングレーザーアライメントSVが採用されました。複雑な構造であっても的確なライナー修正指示が可能となり、アライメント期間はトータルで1日短縮されました。たわみの誤差がなくなり芯だし精度が向上した為、高価なギアカップリングの寿命延長も期待されています。一般的にクーリングタワーでは中間軸が4000mm程度と長い為、ダイヤルゲージを用いたアライメントでは治具のたわみに起因する諸問題を克服できず、うまく測定できません。ある石油精製所のクーリングタワーでは、ファン減速機の入力軸ベアリングの寿命が短く、頻繁にメンテナンスが必要となっていることが課題でありミスアライメントが疑われていました。中間軸の長さから、従来の手法では正確な計測が行えず、仮説の検証がなされないままでした。数mm~約10mmの芯ズレが発見されました。レーザーで計測することにより、頻繁なベアリングのメンテナンスの原因がミスアライメントにあったことが初めて確認されたのです。2.8mm/sへ低下しました。長期間の運転が可能となりました。従来半日~1日の作業であったアライメント業務も、モーターのみの修正であれば、わずか0.5~1h/台で完了する為、時間短縮によるメリットも得られました。基礎にしっかりと据え付けらた設備や機器も、稼働中に様々な要因によりその位置は変化してしまいます。見ただけで異常と判断できるケースもあれば目視では発見できない微小な変化の場合もあります。動が大きくなる場合が大半です。回転機の場合、設備が位置変化を起こすと、ミスアライメントが大きくなり振動値が増加したり、負荷が増大して原動機の燃料や電気の消費量が増加するという問題を引き起こすことがあります。最悪の場合、短期間で機器や設備が故障してしまうこともあります。̄このような設備の位置変化は何故起こるのでしょうか?要因としては以下のようなものが考えられます。蒸気・ガスタービンなど運転時に高温になる設備や、逆に極低温流体を輸送するポンプ・ブロアなどは、据え付け時と運転時の状態が大きく異なる為、あらかじめ製造メーカーにより温度変化による熱膨張量・収縮量が計算され、常温時と運転時のアライメント差=アライメントオフセット量が算出されています。このような設備では、運転中(高温・低温)にアライメントが正しくなるように、アライメントオフセット量分だけ“ズレた”アライメントを常温時に行わなければなりません。このような対策を行っていても以下のような問題・課題もあります。運転中に行った振動FFT分析では、アライメント異常が疑われる結果が出ても、停止時に測定するとアライメントの数値に問題はないこれらは、運転中に予想外の位置変化を起こしていることが原因かもしれません。運転開始から、定常運転に至るまで、設備の動き(変位量)をモニタリングすることで、設備がどのような状態変化を起こしているかを正確に掴むことができます。特定が可能になるのです。設備の変位量を測定するためには、2点の相対位置を測定しその変化量を掴む必要があります。測定システムは大きく分けて2種類あります。ライブトレンド何れも設置した2点間の変位(XY方向の移動距離と角度変化)をレーザーを用いて計測して状態を捉えます。測定データは、設備の変位移動量のみならず、アライメント変化量(オフセット・面開き)やポーラ図などのデータも取得可能です。対象アプリケーションとしては、以下が挙げられます。̄---------------------------------------------------------------------お客様の声1.メーカー指定のオフセット値で据付していたが振動値が大きい---------------------------------------------------------------------温度変化の大きい設備のため、常温時にメーカー指定のアライメントオフセット量を考慮して実施していましたが、振動値が下がらず、原因特定のために変位量の計測を実施しました。その結果、メーカーが指定するアライメントオフセットとは逆方向に面開きが変化していることが判明しました。オフセット値を見直し、アライメントを実施した結果、振動値が正常範囲内に低減しました。---------------------------------------------------------------------お客様の声2.振動分析ではミスアライメントが原因であることを示す結果が出たが、停止時に測定するとアライメント値は正常であった---------------------------------------------------------------------振動値が大きいためFFT解析を実施したところ、アライメントに原因があることが推定されましたが、設備を停止しアライメントを測定すると正常でした。原因特定のために設備変位量の計測を実施したところ、運転中ある条件の時に配管に圧力がかかると、配管自体が動いていることがわかりました。配管が動くことにより、装置に応力がかかり設備が変位し、アライメントを狂わせていたのです。配管サポートを見直し、配管に圧力がかかっても配管が動かず、装置に掛かる応力が変化しないように改善し、振動値が低下しました。--------------------------------------------------------------------お客様の声3.新設計の設備が、計画通りの動きをするか検証したい--------------------------------------------------------------------メーカー新設計の設備です。アライメントオフセット量を決定するためには、計算どおりの移動をするかどうかを確認する必要があります。変位量計測により、計画通りの動きをしていることが確認され、その数値に基づいたオフセット量を決定しました。までお読みいただきありがとうございます。お盆を過ぎると、急にあちこちで感じ始める秋の気配。空には“うろこ雲”が漂い始めます。子どもの頃は、残り少なくなった夏休みを思い、秋めいた夕空と山積みの宿題を眺めては、悲しい気持ちになったものです。秋といえば、どこか物悲しいイメージもありますが、こうした季節の変化を感じるのも、今では晩夏の楽しみの一つです。次回の『保全と検査』メールマガジンは、10月12日(火)配信の予定です。リンク先をご覧いただけない環境の方には、同内容の資料をお送りしております。reservedお問い合わせよくあるご質問ご注文・納期ページTOPへ。