遠心ポンプの実践講座
6-6 ポンプトラブルを減らすための日常の対応
ポンプメーカの技術者は、日常煩雑な業務に当たっていると思います。そして、トラブルはある日突然に予告なく襲ってきます。 トラブルを少なくするために、日常の業務の流れの中でできることもあります。「日常の業務がいっぱいで、とてもそんなことはできない!」と言われるかもしれません。 そうであっても、少し視点を変えて、日常の流れの中で、次のようなことを少し気にしながら業務を進めていただければと考え、表6-6-1に示す項目について筆者の考えを紹介します。
トラブルを減らすためには、技術者個々人の力量を伸ばすことは確かに必要ですが、一人の技術者では限界もあります。そこで、人脈を利用することによって、トラブルを未然に防止できたり、トラブルが起こったとき、その解決のために協力していただけたりする可能性があります。
特に管理職は、トラブルが起こったときに、即刻解決に向けた方針を打ち出す必要があります。方針を打ち出せないときは解決に時間がかかり、顧客を怒らせてしまいかねません。そうなれば、ポンプメーカ、顧客双方にとって損失が大きくなっていきます。
表6-6-1 日常の対応
1.有志の勉強会 |
2.トラブル事例集まとめ |
3.セミナー参加 |
4.最新技術の習得 |
5.技術分野ごとのエキスパート |
6.社内であれば、異なる分野の人との交流 |
7.社外の人との交流 |
特に若い技術者であれば、基礎的な技術も分かっていないことがあります。それを補うために、勉強会の時間を作ってお互いに勉強します。どうしても理解できないときは、可能であれば社内の先輩に依頼して、その技術を説明してもらうのです。 これは効果があります。技術のほかに、社内でどのようなところにその技術が使われているか、実践的に教えていただけます。
日常の業務の中で突然に遭遇するトラブルは、まず対策が最優先されます。そして対策がうまくできた段階で、何らかの形で記録に残します。この記録はその会社の宝になるはずなので、管理基準を作って保管する必要があります。
管理基準は手間をかけないように、簡単にします。例えば、決められた様式のA4用紙1枚に、管理番号、年月日、顧客名、担当者名、ポンプ名、トラブル現象、推定原因、対策などを、担当者が簡潔に記入します。詳しい資料は、必要なときに管理番号から見ることができるようにして保管しておきます。 重要なことは、トラブルについて、関係者がいつでも容易に検索できるということです。
そうすることによって、後に同じような仕様のポンプがあったときに参考にしたり、若手の勉強会の資料にしたりします。ただし、外部に漏れないような対策は講じておく必要があります。
ポンプ関係でなくても構わないのですが、CAEの研修会、最新の技術紹介など、世の中の動向を勉強できるようなセミナーに参加してみるのもためになります。セミナーに参加したら、講師と名刺を交換しておき、後日質問するときに使ってください。
設計や製造などの最新技術は、日常意識的に習得するように努めます。ポンプに関する最新技術はあまりないかもしれませんが、機械の設計や製造に関する最新技術というように、範囲を広めると専門誌や新聞などからかなり習得できます。
ポンプ技術に関するキーワードはたくさんあります。例えば、軸封、振動、軸受、潤滑、材料、付属品、トライボロジー、ばね、管路の諸損失、性能、キャビテーション、脈動などです。社内で技術者一人ひとりが、1つ以上のキーワードを担当し勉強して、社内でその分野のエキスパートになるのです。 エキスパートになる人は担当のキーワードについて勉強するのですが、第一人者になるためには、他の関連技術も勉強する必要があることに気付くはずです。そのような相乗効果も期待できます。
そして、社内で困ったとき、トラブルが起こったときなどに、そのエキスパートに相談して解決するような活用の仕方をします。社内の仕組みとして、明文化しておくことが重要です。
会社の業務は、必ず他部署との関係があります。同期会、ふるさと会、同窓会などをきっかけにしても構いません。たまには、異なる分野の技術者と交流することによって、自分に何かひらめきが起こる可能性があります。
社外の人になると、社内よりはひらめきが起こる可能性が高くなります。社風の違い、業務の進め方、技術力、改善点などを発見できるよい機会になります。
『遠心ポンプの実践講座』の目次
第1章 ポンプの仕様
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1-1ポンプを発注するときに必要になる仕様ポンプを発注するに当たり、どのような仕様が必要になるのでしょうか。
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1-2ポンプ液の基本特性ここでは、ポンプ液の基本特性の主なものを取り上げて説明します。
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1-3スラリーが混入するポンプ液ここでいうスラリーとは、摩耗させる成分のことをいいます。スラリーが混入する液の場合、摩耗に対して強い構造のポンプを選定します。
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1-4高温のポンプ液ポンプの液が低温であれば、液が気化しないように注意します。
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1-5ポンプの材料ポンプは圧力容器の一つなので、圧力に耐える材料にする必要があります。
第2章 ポンプの構成部品と役割
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2-1ポンプを構成する部品遠心ポンプの主要な構成部品は、ケーシング、羽根車、主軸、軸受及び軸封です。
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2-2ポンプのケーシングボリュート形状ケーシングには吸込口及び吐出し口があり、吸込口から液を取り込み、吐出し口から液を送り出す役割があります。
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2-3ポンプのケーシングによるラジアルスラストケーシングのボリュート形状によって、羽根車に作用するラジアルスラストが変わるのですが、それでは、どのようにしてラジアルスラストが分かるので
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2-4ポンプのケーシングガスケットポンプは言うまでもありませんが、圧力容器の1つです。
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2-5ポンプの羽根車形式羽根車は主軸に固定された回転体の1つで、主軸と一体で回転します。そして、その回転によってポンプの液にエネルギーを与えます。
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2-6ポンプの羽根車によるアキシャルスラストポンプの運転中には、羽根車に半径方向に作用するラジアルスラストの他に、軸方向にアキシャルスラストが作用します。
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2-7ポンプのライナリングとインペラリングライナリングはケーシングに取り付けられているリングで、インペラリングは羽根車に取り付けられているリングです。
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2-8ポンプに使うグランドパッキングランドパッキンは、グランドパッキンと主軸の冷却及び潤滑のために、図2-8-1に示すように、フラッシング液を漏らしながら使用されます。
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2-9ポンプに使うメカニカルシールメカニカルシールもグランドパッキンと同様に、摺動部の冷却及び潤滑のために、フラッシング液が必要になります。
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2-10ポンプの軸受ハウジングと付属部品軸受ハウジングは、羽根車などの回転体の静的荷重と振動による動的荷重、羽根車に作用するラジアルスラストとアキシャルスラストなどを間接的に支え
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2-11ポンプのラジアル軸受とアキシャル軸受軸受はポンプが発生する荷重を支えるために必要になり、主軸及び軸受ハウジングに取り付けられます。
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2-12ポンプの軸受潤滑方式軸受の潤滑方式には、表2-12-1に示すように、グリス密封、グリス、オイルバス、オイルミスト、強制給油があります。
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2-13ポンプのオリフィスポンプそのものに付く部品ではないのですが、流量を調整するためにオリフィスという部品があります。
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2-14ポンプに使うサイクロンセパレータ研磨後の廃液に溜まった研磨粉の回収、食品の製造過程における原材料の分級、微粒子の分級及び分離、排ガスから発生した汚染物質の除去などに使用さ
第3章 ポンプの据付けと試運転
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3-1ポンプによる基礎の荷重ポンプから基礎にどのぐらいの荷重がかかるのでしょうか。その前にまず、どのような荷重があるのか考えてみます。
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3-2ポンプに作用する配管荷重による基礎の荷重次は、「3-1 ポンプによる基礎の荷重、表3-1-1 ポンプの基礎荷重」にある配管荷重及び配管モーメントについて説明します。
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3-3ポンプの据付け超大形のポンプやモータでない限り、ポンプとモータは図3-3-1に示すように、共通ベースに取り付けられた状態で現地に到着します。
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3-4ポンプの始動ポンプの据付けが完了しても、ポンプは始動できるわけではありません。始動する前に、横軸ポンプはポンプ内及び吸込配管内にある空気をすべて抜く必要
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3-5ポンプの回転方向の確認ポンプ内及び吸込配管内の空気抜きが終わり、ポンプの運転に必要になる冷却水などのユーティリティの供給を開始すれば、ポンプは始動できる状態にあります
第4章 ポンプの運転
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4-1ポンプの減速運転省エネルギーのために、ポンプはインバータやベルトを使って減速運転されることがあります。
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4-2ポンプの増速運転ポンプの駆動機が三相交流モータの場合、モータのスリップがないときのモータの同期速度Ncyは、電源の周波数をf、モータの極数をPとすると、Ncy=120
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4-3密閉管路内のポンプ運転ポンプが密閉管路の装置内で運転されている場合、液の温度上昇はどうなるのでしょうか。
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4-4ポンプへの空気の侵入防止ポンプや配管の内圧が大気圧力より低い場合、ポンプや配管内に空気が外部から侵入することがあります。
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4-5空気を含んだポンプの運転ポンプや配管内に空気が外部から侵入しないとしても、パルプ液や復水などのように、液そのものに空気が混入している場合はどうしたらよいでしょう
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4-6ポンプ吸込側のレジューサポンプや配管内に空気が外部から侵入しない対策、及び液そのものに空気が混入している場合の対策は必要なのですが、これらに加え、吸込配管内の上部
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4-7ポンプ吸込渦と初生キャビテーションポンプと配管の設置スペースの関係で、ポンプの吸込口に曲管が付いていることがあります。ポンプの吸込口直前に曲管が付いていると、図4-7-1に示すよ
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4-8ポンプの並列運転ポンプを2台以上使って、並列に設置して同時に運転する場合を並列運転と呼びます。ここでは、同じ性能のポンプを2台使った並列運転について説明します
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4-9ポンプの直列運転ポンプを2台以上使って、並列に設置して同時に運転する場合を並列運転と呼びます。ここでは、同じ性能のポンプを2台使った並列運転について説明し
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4-10ポンプのウォーミングと冷却水少しの時間も送液を止められない重要なポンプでは、予備機を設けると安心です。2台のポンプを並列で設置して、どちらか一方のポンプを運転します。
第5章 ポンプの保守点検と省エネルギー
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5-1ポンプの点検日常、ポンプの状態を点検することは重要なのですが、ポンプの台数が多いと大変です。
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5-2ポンプの修理、改造および取替え安価な汎用ポンプでない限り、ポンプは何度も修理して使用し続けます。
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5-3ポンプの省エネルギーの着眼点ポンプに限りませんが、省エネルギーと言うとインバータと言われるほどインバータが普及しています。
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5-4ポンプの省エネルギーの具体策「インペラカット」は、図5-4-1に示すように、羽根車の外周を旋盤で加工して、羽根車直径をD1からD2のように小さくすることを言います。
第6章 ポンプのトラブルと対策
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6-1ポンプトラブルの分類と原因分析ポンプでは予期しなくとも残念ながらトラブルが発生します。
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6-2ポンプトラブルの技術的原因ポンプを設計して製造するためには、設計技術、製造技術、購入技術、検査技術は必要ですが、顧客との窓口になる営業技術も大切です。
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6-3ポンプトラブルの人的原因技術的原因では、技術者が関与した技術を主体として原因を挙げています。
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6-4ポンプトラブルの経済的原因国内では昔、ポンプの売上げは経済成長率並みで、伸びは緩やかだが落ち込みはないと言われていました。
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6-5ポンプトラブルを減らすためのアプローチ家庭電化製品などでは、機器にトラブルが起こると、どのように対応したらよいか取扱説明書などに記載されています。
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6-6ポンプトラブルを減らすための日常の対応ポンプメーカの技術者は、日常煩雑な業務に当たっていると思います。そして、トラブルはある日突然に予告なく襲ってきます。