イージーレーザー社Webサイトの翻訳記事をご紹介します。
回転機械の故障が引き起こすこと
ほとんどすべての重工業で、回転機械は使用されています。ある意味、回転機械が産業界を動かしている、ということもできるかもしれません。
回転機械が故障、それは壊滅的な事態に他なりません。少なくとも、芯ずれがある場合、不要な熱上昇、異音、振動が発生するだけでなく、燃料や電力使用量が増加し、部品寿命の短寿命化や、場合によっては稼働を停止し、主要な部品を交換または修理する必要が生じる可能性があります。
スナップショットとして、最適に機能するために正確な芯出しが必要な回転機械には、内燃機関のクランクシャフトとカムシャフト、プロセス産業のポンプ、コンプレッサー、遠心分離機、再生可能エネルギー産業の風力タービン、自動車、海洋、製造部門の多種多様な機械が含まれます。
最適な運用レベルを確保するためのビジネスケースは非常に明確ですが、回転機械を長年使用し続けている企業であっても、コスト削減の目的で作業水準を落としてしまうことがあります。
生産性の優先順位付け
現代の産業機器には高度なエンジニアリングが組み込まれているため、生産性の向上はますます段階的になる傾向があり、革新的なテクノロジー創出の機会ははるかに少なくなっています。
このことを念頭に置いて、運用方法論は現在、さらにクローズアップされています。最も効率の良い手法＝ベストプラクティスによってサービス間隔を延長し、機械の稼働時間を最大化するための取り組みが主な焦点となっています。
Roman Megela氏は、さまざまな業界の回転機械向けのレーザーアライメント ソリューションを製造する会社であるEasy-Laser(イージーレーザー)社のシニアエンジニアです。
彼は、これらの回転機械で芯出し状態を維持することの重要性について、非常に明確な意見を持っています。
「機械を設置する場合、機械を平らで水平な基礎の上に設置することが重要です。機械のケーシングの歪みを避けるために、基礎を測定して検証することは必須です」
「試運転段階で対応しなければ、機械の動作寿命は稼働時からおそらく50%も短縮されます。また、ある時点で、芯ずれにより機械が故障し、修理が必要になり、技術者が再度据付するための追加費用がかかります」
圧縮機の据付時精度
パフォーマンスの向上と機械寿命の延長の両方に対するニーズが高まっている分野の1つが、圧縮ガスシステム、特に往復動圧縮機であるとMegela氏は見ています。
パフォーマンスを最大化するには、「特にセットアップ段階での精度が重要です」と彼は話します。
機械メーカーは通常、往復動圧縮機の位置合わせと、その確認方法について厳格なガイドラインを提供しており、Megela氏は、レーザーアライメントシステムを使いこなすことによって、必要な確認のおそらく90%を処理できると述べています。
「これには、基礎とベースプレートが平らで水平であることの確認から、猫脚(ソフトフット)の確認、駆動機械と圧縮機の間の軸芯出し、ベアリングクリアランスやスラスト設定などの内部位置合わせの検証まで、すべてが含まれます。加えて、熱膨張やパイプひずみのテストなどの動的チェックを行うこともできます」
「すべてを1つのシステムで行い、プロセスの一貫性を保つことが理想です。そして、それは一度きりのことではなく、設置後も定期的に再チェックを行い、機械が正常に動いていることを確認する必要があります」と彼は話します。
安定とは持続可能性を意味する
Megela氏は”予防”が”治療”よりも優れていると強く信じており、世界中を旅し、機械を正しく調整することで文字通り寿命を延ばし、会社の収益だけでなく、地球にも利益をもたらす可能性があるとエンジニアや技術者に説明しています。
「過去5年間で、業界は新型コロナウイルス感染症から部品不足、そしてエネルギー価格の高騰まで、さまざまな課題に直面して劇的に変化しました。生産の損失を含むダウンタイムのコストとメンテナンスコストを追加すると、企業が新しい資産に投資する資金を確保することは非常に困難になってきています。私が話を聞いた組織は、利用可能なリソースを活用して、より効率的で持続可能なことを追求するようになっています」
「機械は、ある時点でオーバーホールする必要があるのは事実ですが、故障による停止、修理ではなく、可能な限り計画的に行われるべきです。計画的に管理することができれば、機械の寿命を10倍延ばせる可能性も出ますし、持続可能性につながっていきます」
実際、Megela氏は、より環境に優しい事業の利点について、業界の専門家に指導することが、自分の役割の中心であると考えています。
「持続可能な実践は、メンテナンスコストを削減し、機械を稼働させ続けるのに役立ちます。これは信頼性の高い運用につながり、企業の投資収益率にも大きな影響を与える可能性があります」
Megela氏は、芯出し作業を怠っていることが原因で、何年も使用できるはずの部品を12か月以内に定期的に交換している企業もあると述べています。
その結果、機械の計画外のダウンタイムが発生し、計画外のメンテナンスを実行するために技術者を派遣する必要が生じる可能性があります。機械が船舶や海洋石油掘削装置にある場合、輸送費と移動費が指数関数的に上昇してしまうかもしれません。
業界全体が抱える課題
メンテナンスと修理のプロセスの複雑さについて、Megela 氏は「生産の停止、システムの排水とパージ、機械のロックアウトとタグアウトには常に時間がかかります」と述べています。
Megela氏は、石油精製、化学、エネルギー生産業界の企業は、そのプロセスの複雑さにより、ミスアライメントが発生した場合に最も大きな打撃を受ける可能性が高いと話します。
「芯出しはタスクではなく、”そうあるべき状態であること”を理解する必要があります。公差内に芯出しすることが、全体的な稼働時間を最大化するための鍵です。そして、芯出しの利点は計り知れません。芯が出ていれば、ベアリングは設計された負荷の下で動作し、潤滑がなされ、シャフト、メカニカルシール、カップリングにひずみが加わることはありません」
レーザーアライメントシステムを使用すると、ボアの真円度も計測できます。
産業をより持続可能に
彼が訪問した企業の中には、アライメントの定期的なチェックが必要であることに驚いている企業もあるとMegela氏は話します。
「設置後のアライメントは3か月ごとに確認する必要があります。9か月繰り返し、数値が安定して初めて、検証期間を最大2年に延長します。このようにすると、機械の寿命を大幅に延ばすことができ、長期的に大きな経済的利益が得られる可能性があります」
回転機械は、芯ずれが発生すると、振動、温度、エネルギー消費、騒音の増加、シールの漏れや圧縮能力の低下などを引き起こしますが、機器を定期的に点検することで、ほぼ確実に問題を特定することができます。
「芯ずれが特定されたら、機械に壊滅的な故障が発生する前に、メンテナンス計画を立て、それに基づいて行動する必要があります。この時点で手を抜いてしまうと結果は悲惨なものになってしまいます。正確に芯出しがされた機械ほど経済的なものはありません。結果として、耐用年数が長くなり、各部品の摩耗や破損が最小限に抑えられます。つまり、交換部品の節約、天然資源の節約とエネルギー消費の削減を実現します。これは、産業をより持続可能にする方法の1つです」
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翻訳・編集／いしだ
