TLV本社のある兵庫県加古川市では、満開の桜が見頃を迎えています。週末はあいにくの花冷えでしたが、そのお陰でもうしばらく桜が楽しめそうです。今号では桟橋の鋼管杭の健全度評価に関する記事をお届けします。Current)です。でき、工数・コストも大幅にカットできるPECについて、事例を元にご説明します。連載記事『コストダウンに繋がるメンテナンス』では、前回に引き続き芯出しの基礎を解説する第二弾として「軸芯出しの表し方」をお届けします。精度も上がるかもしれません。海岸沿いにあるプラントにとって、桟橋は輸送のための要です。万が一、この桟橋が腐食等で使用不能になると大きな機会損失は免れません。桟橋の安全性は万全でしょうか?橋、桟橋の鋼管杭、ケーソンなど。常に乾燥と湿潤状態とが繰り返されるこれら海洋鋼構造物は腐食しやすい環境にあり、特にタイダルゾーン(干満帯)、スプラッシュゾーン(飛沫帯)と呼ばれる領域は、鋼材にとって非常に厳しい条件にさらされています。そのため従来、塗装・FRP等による被覆、電気防食など、設計段階で鋼材に耐食性を持たせる対策が行われてきました。被覆材の経年劣化や、海面境界部の電気防食は効きにくいという原理的な問題により、鋼材の劣化が進んでいる例も数多く報告されています。海洋鋼構造物の検査方法としては、UT(超音波肉厚測定)による非破壊検査が一般的です。腐食状況を把握できると思われる代表点を選定し、付着物や被覆材を除去後、1箇所につき数点の板厚を測定するものです。この方法は各箇所の測定精度が高い一方で、被覆材やフジツボ、カキ殻の除去などの表面処理に要する時間が、全行程の半分以上を占めるという問題があります。このため、現状では限定的な範囲の板厚しか測定できません。構造物の健全度評価に、より多くの板厚データを用いる方が信頼性が高くなることは言うまでもありません。そこで、簡便に広範囲の板厚測定を行う手法が求められていました。Current)です。PECは、磁界により発生する渦電流の金属内での減衰特性を利用して、板厚を面で測定する技術です。介在物を無視して対象物の板厚を測定することが可能です。海洋鋼構造物の検査では、被覆材やフジツボ、カキ殻といった介在物が検査の妨げとなりますが、それらは磁性体ではないため、PEC検査では検査のための表面処理は必要ありません。防水プローブを活用すれば、ダイバーを使った海中での腐食検査も可能です。UTによる測定が点で測って平均値を計算する方法であるのに対し、PECはもともと面で測定するため、平均値計算の必要がありません。点で何箇所も測定するよりも面での測定の方が素早く、網羅性が高いためより詳細な健全度評価が行えるという利点があります。1点あたりの測定時間は10秒程度です。海洋鋼構造物の場合、移動時間等を考慮すると1日に800点程度の測定ができ、これはUT検査が1日に測定できる点数の数十倍にあたります。工数を大幅に減らせるということは、その分コストも削減できるということを意味します。実際に、PECによって桟橋の鋼管杭を検査した事例をご紹介します。ある石油化学工場様では、桟橋の経年劣化に悩みを持たれていました。桟橋が使用停止になると、想定される出荷・揚荷の機会損失は甚大になるため、桟橋を支える鋼管杭の健全度評価が必要と考えられました。当初、UTでの検査が検討されましたが、船の着桟などの関係で、短期間での検査が必要となったため、PEC検査が検討されて採用に至りました。結果として、4本の鋼管杭のPEC検査にかかった日数はわずか1日。鋼管杭の健全度評価には通常、平均板厚が用いられますが、PEC検査はもともと平均板厚での評価のため、UT検査のように測定値を平均化する必要もありませんでした。PECで減肉指示が出た部分の検証が、一部UTで行われましたが、UT値との誤差も小さく測定精度に問題の無いことが確認されました。お客様から次のようなコメントもいただき、PEC検査はUTに比べて工数、コスト、健全度評価への適性など、多くのアドバンテージを持つと認めていただきました。「PEC検査では、同じ工数での測定データ数がUTとは比べものにならないほど多く、より実物に即した健全度評価が可能となりました。測定スピードが速いため、天候に伴う影響も少なく、桟橋の運用面でのメリットもあります。必要なくなり、PEC検査を採用したことで工数・コストを大幅に抑えることができました。軸芯出し(シャフトアライメント)では、位置を測定しずれを修正するために、芯出しの状態を定量化し、表現する方法が必要です。多くの場合、軸芯出しの状態を表現するのに、ダイヤルゲージの数値(ふれ量)のみが確認されています。ダイヤルゲージの値は、同じ軸芯出し状態でも取り付け方や設備のサイズなどで大きく数値が変わるため注意が必要です。現在、世界的に標準となっているものは、設備の芯出し状態を水平・垂直方向それぞれの傾斜角度とオフセットで表現する方法です。この方法では、次の4つの数値で芯出しの状態を表現することができます。傾斜角度は、2つの回転軸芯間の角度を示しています。傾斜角度は、度数([°][rad]など)で直接表示するか、傾き([mm/m]など)で表示することができます。傾斜角度にカップリングの直径を掛け合わせる(または傾斜角度αとするとカップリング直径とsinαの積を求める)と、カップリング縁における面開きの距離を求めることができます。そのため傾斜角度は、角度計などを用いて直接測定するのではなく、カップリングの直径における面開きを測定することで代用されるのが一般的です。面開きの数値自体は、軸芯出し状態を表していません。軸芯出し状態を表すためには、直径で面開きの値を割って傾斜角度を出す必要があります。ここでいう直径とは正しくは「作業直径」で、傾斜角度と面開きを仲立ちする数値です。任意の作業しやすい数値にすることができ、多くの場合、作業対象のカップリングの直径を採用するため、「カップリング直径」と呼ばれます。[傾斜角度]×[作業直径]=[面開きの距離]繰り返しになりますが、重要なのは傾斜角度です。同じ傾斜角度でもカップリングの大小で面開きの数値は異なるため注意が必要です。̄オフセットはある特定の点における2つの回転軸芯間の距離を示し、mmで表されます。オフセットは、平行オフセットなどと呼ばれることがありますが、この表現は正確ではありません。実際には、回転軸芯が平行であることは稀だからです。同じ芯出しの状態でも回転軸が平行でなければ、オフセットの値は軸のどの位置で計測するかによって異なります。一般的には、オフセットはカップリング間の中心位置で計測されます(※)。中間軸のあるカップリング(スペーサーカップリング)の場合はカップリングの動力伝達面で計測されます。中高速で回転している設備は、シャフトやベアリング、シールへの過度の負荷を避けるため、非常に正確な軸芯出しが求められます。熱膨張などにより、設備運転中に大きなアライメントの変化が予想される場合は、その対策として中間軸(スペーサーシャフト)が使用されます。中間軸を活用すれば、設備に大きな位置変化が発生した場合でも、中間軸の長さにより、中間軸端の角度変化は、小さいままの状態が維持できます。両側にずれを吸収するためのフレキシブルエレメントのある中間軸が取り付けられた設備では、フレキシブルエレメントがずれを吸収し、中間軸の長さにより角度変化も小さいため、アライメントの精度は厳しく求められません。4箇所測定して表します。角度の代わりに、オフセットで芯出し状態を表現することもできます。オフセットは、中間軸の端部と設備回転軸芯との間で測定されます。これは、リバース方式のアライメントでも活用されています。角度とオフセットの値はそれぞれ関連しており、角度が大きくなるとオフセットの値も大きくなり、角度が小さくなるとオフセットの値も小さくなります。までお読みいただきありがとうございます。TTSでは、世界で実績のある最新の診断技術を導入して、日本のお客様に提供しています。先日も、ある新技術の導入に向けて、ヨーロッパの技術者を招きました。日本のプラントでの有効性を探るべく、実際のフィールドを使って検証したのですが、その結果は・・・。後日ご報告させていただきますのでご期待ください!そして、仕事の後は、遠路はるばる海外から来ていただいた技術者への食のおもてなし。様々なレストランに行った中で、特に気に入っていただいたのが居酒屋でした。工夫を凝らした料理の数々にとても感動されていました。同席していた鹿児島出身者も負ける酒豪っぷり!それもそのはず、その技術者の国には、なんと800種類のビールがあるそうなんです。一日一杯のビールを飲んでも、2年間、毎日違ったビールが楽しめる計算・・・。一度行ってみたいものですね。reservedお問い合わせよくあるご質問ご注文・納期ページTOPへ。