遠心ポンプの基礎講座

電力、自動車、建設機械、鉄鋼、化学、食品など、多くの産業分野において使用されている「ポンプ」。
本連載では遠心ポンプにスポットをあてて、ポンプの種類、またポンプで使われる記号や圧力計の読み方などの豆知識まで、さまざまな事項をご紹介していきます。
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第5章 知っておきたいポンプの技術

5-2 ポンプの国際的な設計規格

ポンプに関する国際的な設計規格として、下記に示す「API 610」、「ANSI B 73.1」及び「ISO規格」があります。

No.1
  • 規格番号
  • API 610
  • 規格名称
  • Centrifugal pumps for petroleum, petrochemical and natural gas industries
  • 適用
  • ポンプの型式…片持6種類/両持5種類/立型7種類
  • 概要
    経験上、次のいずれか一つでも超える場合に適用すると、コストに見合う効果が期待できる。
    (1) 吐出し圧力19 bar 
    (2) 吸込圧力5 bar
    (3) 取扱液温150 ℃ 
    (4) 回転速度3600 min-1
    (5) 全揚程120 m  
    (6) 羽根車直径(片持ポンプに限り)330 mm

No.2
  • 規格番号
  • ISO 13709
  • 規格名称
  • API 610と同一 しかし、2012年APIはISOから分かれた

No.3
  • 規格番号
  • ANSI B 73.1
  • 規格名称
  • Centrifugal pumps for petroleum, petrochemical and natural gas industries
  • 適用
  • ポンプの型式…横軸単段-エンド・トップ
  • 概要
    ポンプの寸法、吐出し量と全揚程の標準要目が規定されている。

No.4
  • 規格番号
  • ISO 2858
  • 規格名称
  • End-suction centrifugal pumps (rating 16 bar) - Designation, nominal duty point and dimensions
  • 適用
  • ポンプの型式…横軸単段-エンド・トップ
  • 概要
    最高使用圧力は16bar。ポンプの寸法、吐出し量と全揚程の公称要目が規定されている。

No.5
  • 規格番号
  • ISO 9905 (JIS B 8307)
  • 規格名称
  • 遠心ポンプの技術仕様-クラスⅠ
  • 適用
  • ポンプの型式…単段・多段、横軸、立型、直動
  • 概要
    遠心ポンプに対するクラスⅠ(最も厳しい)の要求事項について標準化を行い、生産及び使用の合理化、品質の向上を図るために制定した。発電用ポンプに適用されると考えられる。

No.6
  • 規格番号
  • ISO 5199 (JIS B 8308)
  • 規格名称
  • 遠心ポンプの技術仕様-クラスⅡ
  • 適用
  • ポンプの型式…単段・多段、横軸、立型、直動
  • 概要
    一般用途の単段、横軸又は立軸で、あらゆる駆動及び据え付け方式の遠心ポンプに対するクラスⅡの要求事項について標準化を行い、生産及び使用の合理化、品質の向上を図るために制定した。化学用ポンプに適用されると考えられる。

No.7
  • 規格番号
  • ISO 9908 (JIS B 8309)
  • 規格名称
  • 遠心ポンプの技術仕様-クラスⅢ
  • 適用
  • ポンプの型式…単段・多段、横軸、立型、直動
  • 概要
    一般用途の単段、多段、横軸又は立軸構造(直結式又は直動式)で、あらゆる駆動及び据付方式の遠心ポンプに対するクラスⅢの要求事項について標準化を行い、生産及び使用の合理化、品質の向上を図るために制定した。汎用ポンプに適用されると考えられる。

「API 610」は、石油精製用ポンプのために制定された米国石油協会(American Petroleum Institute、「米国石油学会」と訳すこともあります)が発行している規格です。 しかし、実際には日本を含め世界中で、石油精製用だけでなく原子力発電用ボイラ給水ポンプや火力発電用ボイラ給水ポンプなどにも適用されている、世界で最も厳しい設計規格です。 ISOでは「API 610」と同じ規格として、後追いで「ISO 13709」を発行しています。この詳しい経緯は、「日刊工業出版、 「ターボ機械」2007年8月号石油・石油化学及び天然ガス工業用ポンプ規格ISO 13709/API 610の最新動向と展望」を参照してください。

現在「API 610 第11版(2010年9月発行)」と同じ規格として「ISO 13709 第2版(2009年12月15日発行)」があります。 両者の規格は、APIの作業部会とISOの作業部会が合同で規格を審議してきた経緯があって、両者は表紙だけ違っているだけで、その他は全て同一です。 しかし、2012年にAPIはISOから脱退したのです。現在API 610は、ISO 13709とは無関係に第12版の発行に向けて最終の作業を行っています。 1年後には、両者は異なった内容の規格になるのは必須と考えられます。

「ANSI B 73.1」は、規格の名称どおり化学工業ポンプ用として使用されています。この規格では、ポンプの寸法、吐出し量及び全揚程の標準要目を規定しているので、ポンプメーカによらず全て取付け寸法が同一で互換性があります。

「ISO 2858」は、1975年に制定された設計規格です。「ANSI B 73.1」と同様に、ポンプの寸法、吐出し量及び全揚程の標準要目が規定されています。 ポンプのJIS規格のいくつかは、この規格を参考にして改定されています。「ISO 5199」は、極まれに使用されることがありますが、「ISO 9905」と「ISO 9908」は、ほとんど使われることがありません。

まとめると、国際的な設計規格は、現在「API 610」と「ANSI B 73.1」の2つの規格がよく使用されています。 「API 610」は厳しい用途においても高い信頼性が必要になるポンプ用として使われ、「ANSI B 73.1」はさほど厳しくはない用途に使われています。

設計規格の厳しさとポンプの価格には相関関係があります。つまり、厳しい設計規格を適用したポンプは価格が高くなります。何も適用規格がないポンプは、低価格で製造できます。参考として、これらを設計仕様の厳しさとポンプの価格を関係付けて表5-2-2に示します。

表5-2-2 設計規格の比較

表5-2-2 設計規格の比較
執筆:外山技術士事務所 所長 外山幸雄

『遠心ポンプの基礎講座』の目次

第1章 ポンプの基礎

第2章 ポンプの豆知識

第3章 ポンプの性能

第4章 ポンプの選定

第5章 知っておきたいポンプの技術

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