皆様はどのような取り組みをされていますか?配管やバルブから漏れる圧縮エアは、無臭で危険性が無いため見過ごされがち。実はこの漏れを改善することは節電対策に非常に有効なのです。冒頭記事では、稼働中の工場でも短時間に広範囲のエア漏れを検出できる超音波を利用したエア・ガスリーク診断の節電効果をご紹介します。はがさずに肉厚測定できる探傷検査。ベアリングの微弱な振動を検出し、初期損傷の早期発見を可能にしたショックパルス計測法についてもお届けします。編集後記(お客様の声から生まれた記事)==================================================================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。5月13日、東京電力と東北電力管内の企業や家庭に対し、この夏の電力需給の総合的な対策を決定しました。その内容は15%を目標とした節電への協力依頼です。そこで、すでに皆様も様々な節電対策に取り組まれていることと思いますがTTSからも節電のヒントをお届けします。それは、節電対策を目的とした『エア漏れ対策』です。製造現場における節電活動の一つとして、圧縮エアの漏れ対策によるコンプレッサー負荷低減が挙げられます。圧縮エアを無駄遣いしないように、使い方の見直しや工夫をすることはよく行われる節電活動ですが、配管途中やバルブから漏れているエアは意外に見過ごされていることが少なくありません。TTSの診断実績では、全業種平均で圧縮エア発生量の8%が漏れているという結果が出ています。圧縮エアの漏れによる損失は、ほぼコンプレッサーの電力費とみなせます。仮にこの8%を漏れ率とすると、各コンプレッサーの出力に対する漏れについて、以下の試算が成り立ちます。※圧縮エアの単価1円/m3の場合これらの数値からも分かるように、圧縮エアの漏れ対策は節電対策に非常に有効だと言えます。̄いざ、エア漏れ対策をしようとした時に面倒なのは、漏れ箇所の特定です。石鹸水をかけて泡を見つける方法もありますが、時間がかかり高所や狭所では適用できないことも少なくありません。耳で漏れ音を聴く方法は、機械騒音のうるさい稼働中の工場では実施するのは困難です。Surveyを提供しています。漏れ箇所の特定と同時に、漏れ箇所からのロス量を定量化するため、対策を採るべき箇所の優先順位もつけやすくなります。騒音の大きい稼働中の工場でも診断が可能です。放熱(吸熱)防止や安全対策として必要な物ですが、逆に断熱材のために機器・配管表面に水分などが溜まり、外面腐食が発生するリスクが高まる場合があります。断熱材の剥離・復旧工事が必要となり多くのケースで費用全体が高額になってしまいます。Current)が、オランダのシェルグローバルソリューションズ社によって開発されています。PECは、電磁誘導を利用して肉厚を測定する腐食検査技術です。一般的な金属表面の傷検出に用いられる渦流探傷検査が、交流電流を連続的に流して磁界を発生させるのに対し、PECの場合はコイルに直流電流をパルス状(矩形波)に流すことで、対象金属表面に渦電流を発生させます。PECにおける渦電流は、減衰しながら金属内部に浸透し、裏面に到達したのち消滅します。減衰にかかる時間は、厚い金属では長く、薄い金属では短くなります。間を測定することで、板厚の算出ができるのです。̄PECは前述のように、電磁誘導を利用した探傷検査技術であり、対象金属の表面に直接触れることなく、腐食を検査することができます。断熱材や防食テープ・FRPなどの保護材などを剥離・除去することなく、板厚の計測が可能です。高温設備も断熱材の上から、短時間かつ高精度に運転中でも計測できるため、火傷などのリスクが低減できます。実際には、次のような工場内設備での活用が進んでいます。高温設備での検査実施によるリスク低減の両方が実現され、大きなメリットが得られています。̄ある石油精製工場で、タワースカート部26基に対し、PEC腐食検査を実施したケースをご紹介します。従来は外観目視検査により、スカート部耐火材の割れや雨水浸入防止のためのシール材の劣化状況を確認して、詳細検査の対象を決めていました。逆に外観の劣化はそうひどくなくてもスカート部の腐食が進んでいることもありました。率化が望まれていました。そこで、TTSの紹介により目視外観検査を、PECによる全数検査(スクリーニング)に変え、PECで減肉を検出したものについて詳細検査を行いました。逆に、外観は劣化しているものの、スカート部自体に顕著な腐食が見られない機器が8基あり、これらの設備については、解体検査をすることなく割れやシール材の補修のみで済みました。このように、PEC導入により減肉を見逃すこと無く必要な箇所に適切な処置ができ、安全にコストダウンを達成することができました。̄そのほかPECには、300°C近い高温であっても再現性が高いという特長があります。同一箇所の測定では、板厚の±0.2%と非常に高い繰り返し精度での計測が可能です。そのため、腐食率のオンラインモニタリング管理にもPECが活用されています。量と腐食率との相関関係を掴むことができます。腐食率を把握・コントロールすることで、安全確保のための正確な余寿命の算出やオペレーション変更による設備の延命対策を取ることができます。性の確保とコストダウンの両立を図ることが可能です。̄ポンプやブロワーなどの回転機では、ベアリングの故障は即設備の停止に繋がる重大な問題です。突発故障を避けて、計画的なメンテナンスを行うためには運転中に潤滑の良否や傷の有無などベアリングの健全性を診断する必要があります。このベアリングの健全性を診断するには、「ショックパルス」の測定が効果的です。̄ショックパルスとは、コロやボールがベアリングのレース面に接触しながら通過するときに発生する衝撃波のことです。レース面に傷が無く、十分な潤滑が行われていれば、この衝撃波は小さいのですが、潤滑不足によって油膜が薄くなったり、傷が発生していれば大きな衝撃波が発生します。従って、この衝撃波の大きさを捉えればベアリングの健全性が評価できるのです。この衝撃波の大きさは、ミスアライメントやアンバランスが原因となって発生する振動とは異なり非常に微弱なため、衝撃波の振動周波数としては加速度域であるものの、一般的な加速度センサーの使い方では初期の微小な欠陥を検出することは困難です。そこで利用されたのが、加速度センサーに固有の共振周波数です。撃波であっても、センサーの共振点では大きな値として現れます。感度点を検出に利用したのが「ショックパルス計測法」です。値の2つで表現されます。一般的に平均値であるカーペット値が大きくなります。その反面、最大値はさほど大きくはなりません。損傷がある場合には、損傷部で大きな衝撃波が発生するため、カーペット値も上昇しますが、特に最大値が大きくなります。最大値:45dBこのように明確な違いが現れました。:25dBで傷の発生を注意と判定することができます。この基準に照らすと、上記の結果は潤滑不良と損傷の両方の存在を示していることが分かります。̄あるお客様の実例として、37kW、1500rpmのモーター負荷側ベアリングで、カーペット値-2dB、最大値9dBであったものが、2週間後の測定でカーペット値30dB、最大値44dBに変化していました。上昇が見られないことから、運転を継続することができました。次に、ショックパルスを測定することで、加速度測定よりも早期に損傷を発見できた事例をご紹介します。11kW、2980rpmのポンプで、加速度値では0.36gと正常域にあったベアリングが、ショックパルスで測定するとカーペット値:16dB、最大値:33dBと測定されました。前述の判断基準に照らして、両方の値に異常がみられたことから、定期点検のタイミングに合わせて分解調査を行い、ベアリングを詳細に検査したところ、ワッシャーに損傷が発見されました。部品を交換して再測定した結果、カーペット値:5dB、最大値:21dBに低下。加速度は0.32gと僅かに低下しただけであり、ショックパルスの感度の高さが、損傷の早期発見に有効であることが分かりました。最後に、ショックパルスの活用で突発停止を極限まで減らすことに成功した事例を紹介します。年間21件の突発停止が起こっていたある工場では、まず日常パトロールでの五感点検を強化したのですが、その年も17件の突発停止が発生しました。そこで、ショックパルス測定によって数値管理を始めたところ、年間125件もの異常を発見し、突発停止を2件に低減することができました。その内96件は潤滑不良と診断され、注油によって改善。残る29件は損傷の疑いが強く詳細な検査や交換が必要でした。このため、内27件については元々予定されていた装置停止のタイミングに合わせて、計画的にベアリングを交換することで、突発停止を発生させずにメンテナンスを完了することができました。(残りの2件は、継続運転を優先させなければならない事情があり、突発停止のリスクを承知で計画処置を行いませんでした)以上の事例からも分かるように、ショックパルス計測は初期損傷を早期に発見でき、ベアリング(転がり軸受)の診断に有効な手段と言うことができます。までお読みいただきありがとうございます。今回お届けした、節電に有効なエア漏れ対策。実は、これはお客様からのお問い合わせをきっかけに生まれた記事なんです。これまでエア・ガスリーク診断について、主にその省エネ効果をご案内してきましたが、あるお客様から節電効果についてお問い合わせいただき調査したところ、記事にあるような具体的な効果が確認できました。そこで急遽、今月号で広く皆様にもご紹介した次第です。これからも皆様のお声に耳を傾け、ニーズに沿ったご提案ができるよう努めてまいりますので、ご意見、ご質問、ご相談などお気軽にお寄せください!次回の『保全と検査』メールマガジンは、8月9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。