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TLV蒸気と省エネメールマガジン

2009/05/26 Vol.69

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■■■    TLVメールマガジン  Vol.69
■          ~蒸気を通して省エネ・環境を考える~
■          2009年05月26日  株式会社テイエルブイ  http://www.tlv.com/
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連日、新型インフルエンザについて報道されています。
皆様の周りでの影響はいかがでしょうか?
兵庫県にあるTLV本社でも、手洗い・うがい・マスクの着用を励行していま
す。収束傾向との報道もありますが、引き続き予防に努めながら、一日も
早い事態の収束を待ちたいと思います。

今月は設備・装置の「安全・安定操業」に焦点を当て、稼働中の装置に潜む
リスク・・・トラブルの前兆とその対策をお届けします。
また、ご好評いただいた蒸気のお話「ウォーターハンマー」シリーズも今回
が最終話です。これまでの総括もありますので、お見逃し無く!

▼ INDEX ▼
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■□ 【トラブル対策】
稼働中の蒸気使用設備・装置を故障・事故から守る!
~ 装置トラブルの前兆と対策 ~
    対策が必要な現象をアニメーションを交えて説明しています

■□ 【ご案内】
製品のメンテナンス・修理の際はこちらをご活用ください
 ~ 点検キット・補修キット一覧サイトが便利になりました ~
    製品の分解・再組立てに必要な情報をまとめています

■□ 【連 載】
省エネ入門講座
~ コンプレッサーの省エネ対策・・・電力消費低減に大きな効果 ~
    実践上のポイントを解説しています

■□ 【連 載】
もっと知りたい蒸気のお話
~ ウォーターハンマー完結編(対策その3)~
    還水管の対策をアニメーションで解説しています


★ トピックス
★ ダウンロードサイトデータ更新情報
★ 編集後記

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このメールは、TLVメールマガジンをご希望の方に無料で配信しております。
配信停止の方はお手数ですが以下またはccc@tlv.comまでお願い致します。
https://www.tlv.com/ja/contactform/contactj_form.php?id=S002


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☆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。ご希望の資料を明記の上、ccc@tlv.comまでご連絡下さい。
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┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
■【トラブル対策】稼働中の蒸気使用設備・装置を故障・事故から守る!
┃ ~ 装置トラブルの前兆と対策 ~
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蒸気使用設備で最も重要なことは、適切な状態が維持され、順調に生産を行え
るかどうかです。
運転中はその状態を維持できるよう、適正な蒸気圧力・蒸気温度に注力されて
いると思いますが、それだけで蒸気使用装置は安全な状態なのでしょうか。
実はそうとは言い切れない場合があります。

正常に稼働しているように見えても、その内部では密かに小規模な損傷が進行
しているかもしれません。
そして、注意してみるとその前兆が現れているかも・・・。

以下では、装置の安全・安定操業について考えてみます。


▼ 機器破損を引き起こすストール現象の例
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例えば目標温度と供給蒸気温度の差が大きい装置はどうでしょう。
このような装置はヒーター内にドレンが滞留していることが多く、ストール
状態で運転されていることがあります。
シェル&チューブ熱交換器やストレージタンクなどが代表例です。

ストール状態で運転していても生産に影響がない場合は一見問題はなさそうで
すが、装置内部では蒸気ヒーターが静かに損傷を受けている場合があります。
「一時的な騒音」としてしか認識されないような小規模なウォーターハンマー
でも継続するとコイル細管等を破損してしまうことがあります。

蒸気使用装置のウォーターハンマーが、蒸気輸送配管で起こるものに比べて
規模が小さいからといって油断は危険です。熱交換器は効率向上のため、肉厚
の薄い材料が使用されたり細い銅管が使用されたりすることも多く、当然配管
ほどの機械的強度は持っていないからです。


▼ フル操業時に起きる機器破損
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
厄介なことに、長い時間ダメージを受け続けた装置が、最終的に故障するのは
稼働率が高まるタイミングと重なることが多いようです。
フル操業時の高い負荷に、疲弊した装置が耐えられないからでしょう。
「肝心な時にトラブル発生!」ということをしばしばお聞きします。

そのため、小規模なハンマーだからと言って軽視せず、日頃から対策を講じ
ておくことが重要です。


▼ 機器破損に繋がるその他危険な現象
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
この他にも普段見過ごされがちな現象が機器破損につながることがあります。
その例として、以下のような現象が挙げられます。

- ストール現象に伴うヒートサイクル
- ストール現象に伴う伝熱面の温度分布
- ドレンを含む高速蒸気流れによるエロージョン

これら代表的な現象について、損傷に繋がる危険な前兆とその対策をまとめ
ました。
前兆から装置の損傷に至るメカニズムは、アニメーションを用いて分かりや
すく説明しています。詳細は以下リンク先をご覧ください。


------>>装置トラブルの前兆と対策はこちら↓
http://www.tlv.com/ja/catalog/zentyou.html


┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
■【ご案内】製品のメンテナンス・修理の際はこちらをご活用ください
┃ ~ 点検キット・補修キット一覧サイト ~
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

▼ 部品交換で製品長持ち
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ほとんどのTLV製品は内部部品の交換が可能です。
経年劣化で蒸気漏れを起こしているスチームトラップも部品を交換すること
で初期に近い性能を取り戻し、引き続きご使用いただくことができます。

フリーフロートタイプのスチームトラップなどは構造がシンプルであるため、
お客様の手で部品交換・修理していただくことが可能です。


▼ 作業に便利な点検・補修キット
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
スチームトラップや減圧弁は部品点数も多いため、いざ修理するとなった時に
どの部品を交換すべきか判断に迷います。

そこでTLVでは、主要製品について、交換が必要な部品をあらかじめセットに
した「キット」をご用意しております。経年劣化で性能低下した製品の補修
はこのキットをご使用いただけばOKです。

一部の製品を除き、キットは「点検キット」と「補修キット」に大別されま
す。

 - 点検キット:分解再組み立てに必要なガスケット類のみのセット
 - 補修キット:ガスケット+バルブシート(オリフィス)等の消耗部品
         のセット

なお、スチームトラップのフロートはキットには含まれません。必要な場合
は別途お申し付けください。


▼ 一覧サイトでキットの中身と作業手順を確認
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
キットが用意されている製品型式、各キットに含まれる部品の内容は、
点検キット・補修キット一覧サイトでご確認いただけます。

このサイトで各製品の詳細情報をクリックすると、取扱説明書から抜粋した
「分解・組立の手引き」にリンクしますので、修理作業の概要も分かります。

なお、実際に分解・修理を行う場合は取扱説明書をお手元にご用意ください。
取扱説明書はTLV会員サイトのダウンロードコーナーからも入手可能です。

※注.TLVサイト会員への登録は無料です。


------>>点検キット・補修キット一覧はこちら↓
http://www.tlv.com/product_v2/product_buhin.html

------>>取扱説明書のダウンロードはこちら↓
http://www.tlv.com/ja/decomposition/decom_menber.html


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■【連載】『省エネ入門講座』
┃ ~ コンプレッサーの省エネ対策・・・電力消費低減に大きな効果 ~
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今回は、多くの工場で電力消費に大きなウェートを占めているコンプレッサー
の省エネルギーについて説明します。


▼ 多くの工場が取り組むコンプレッサーの電力使用量削減
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圧縮空気の用途は、動力、搬送、塗装、工具からブロー用に至るまで多岐に
渡ります。そのためコンプレッサーは工場だけでなくビルや病院など多くの
施設で使用されています。
コンプレッサーの消費電力は生産に直結する変動エネルギーのひとつであり、
そのシェアは工場全体の上位にランクされます。

従って、多くの工場で電気の省エネルギーを進めるにあたり、コンプレッサー
の電力使用量低減をテーマに捉え、大きな省エネ改善効果を上げています。


▼ 省エネ法で求められるコンプレッサーの省エネ
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省エネルギー法に定められた判断基準では、コンプレッサーに関して、
『電動力応用設備、電気加熱設備等』の項目で規定しています。
「コンプレッサー等」という表現以外にも、電動機や電動力応用設備となって
いる箇所は関連する項目です。

 - コンプレッサー自体に関するもの
 - 圧縮空気の供給に関するもの
 - 圧縮空気を使用する設備に関するもの

が規定されており、具体的な項目は以下の通りです。

◇ 空転等による電気の損失の低減のための管理標準

◇ 適正需要率維持のための管理標準

◇ 計測記録の管理標準

◇ 送出量・圧力の適正調整のための管理標準

◇ 流体の漏えい防止のための管理標準


▼ コンプレッサーの省エネを実践するポイント
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法的には前述のような管理標準の作成・運用が必要ですが、日常的にはどの
ような点に気をつければよいのでしょうか?

まずコンプレッサーの吐出圧力の見直しです。
仮に圧力を0.1MPa下げられた場合には、コンプレッサーの種類や使用年数に
もよりますが、一般的には4~5%電力消費量を低減できるとされています。

次に吸込空気の温度の管理です。吸込空気温度が上昇すると消費電力が増加
します。例えば、吸込温度を30℃から10℃まで低下させると約3%の省エネが
できるとされています。

更にフィルターの清掃です。コンプレッサーへの吸込抵抗を200mmAq低下でき
た場合には、1%程度の省エネが可能です。


▼ 空気漏れ対策も忘れずに
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最後にコンプレッサーそのものの問題ではないのですが、省エネ法でも求め
られている通り、重要なのが配管継ぎ手部等からの漏れの対策です。

総漏れ量がコンプレッサーからの送気量の30%を超えるような工場もあると言
われており、無視できない項目です。

仮に、穴径1mmからの漏れ量は、圧力0.5MPaG、稼動時間8,400時間/年とする
と、年間25,704m3の漏れ、圧縮空気の単価を2.2円/m3とすると、この一箇所
からの漏れ金額は、年間5万7千円になります。

空気自体は漏れても周囲に害を及ぼさないため、ついつい見逃されがちです
が、漏れ箇所及び一箇所からの漏れ量は老朽化とともに増えるため、一年に
一度以上の工場全域の漏れ箇所点検と、事後の確実な保守を実施できるような
体制作りが重要です。

※参考※ 株式会社ティティエスによるエア・ガスリーク診断はこちら
http://www.tts-inspection.com/ttsj/tts-japan/tts-j-10.html


------>>省エネ入門講座は下記からどうぞ
http://www.tlv.com/ja/introduction_lecture/introduction_lecture11.html


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┃(彡(彡)彡)【連載】もっと知りたい蒸気のお話
┃ (彡(彡) ~ ウォーターハンマー完結編(対策その3) ~
┗━(彡)━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━第57話━━

大変ご好評いただいたウォーターハンマーシリーズも今回で最後となります。
シリーズ最終話では還水管(ドレン回収管)で発生するウォーターハンマー
について考えます。


▼ 還水管のウォーターハンマー
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
前回少しお話ししたように、還水管でもウォーターハンマーは発生します。
http://www.tlv.com/ja/steam_story/0904water_hammer3.html

還水管内は輸送対象のドレンとドレンから発生するフラッシュ蒸気により、
高温蒸気と低温ドレンが混在していることが多く、もともとウォーターハン
マーが発生しやすい状況にあります。

しかし、輸送対象のドレンを排除するわけにはいかないため、還水管で発生
するウォーターハンマーには抜本的な対策がありません。
軽減する(小規模に抑える)しかないのです。

還水管のウォーターハンマーには、多くの発生形態があります。
代表的な3つのパターンについて説明します。


▼ 還水管ウォーターハンマーのメカニズムと対策
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◇ チャギング

チャギングとは、還水管合流点で発生する小規模・短周期のウォーターハン
マーで、chug(チャグ:エンジンなどがポッポッと音を立てること)になぞら
えてこう呼ばれます。ドレンと蒸気の温度差が大きく、蒸気の急凝縮は起こる
ものの、大きな蒸気塊に成長しない場合にチャギングが発生します。
衝撃力は小さいのですが、騒音が問題となります。

>>対策:合流点では、フラッシュ蒸気を含んだ側の配管にサイレンサーを
     設置したり、小穴を空けたりして合流時の蒸気の気泡を小さくし
     ます。

◇ 逆流蒸気によるウォーターハンマー

低温ドレンの流れている環水管が、フラッシュ蒸気の存在する環水管または
フラッシュタンクに接続されている場合に発生します。 還水管の低温ドレン
が脈流している場合に発生しやすく、多くの工場で見られます。
ウォーターハンマーの発生場所が変化して原因究明を困難にさせることもあり
ます。

>>対策:フラッシュ蒸気が低温ドレンの流れる還水管に逆流しないよう、
     逆止弁を設置します。但し、設置箇所や逆止弁の種類が適切でない
     場合は、十分な効果が得られません。

◇ 高温蒸気と低温ドレンの合流によるウォーターハンマー

高温蒸気の混じった還水管と低温ドレンの流れる還水管が、合流する箇所で
発生するウォーターハンマーです。先に述べたような逆流ではなく、それぞれ
は順方向へ流れているのですが、合流後の配管内で蒸気塊が発生してウォー
ターハンマーを起こします。環水管で最もよく見られる形態です。

この場合でも、合流点から離れた場所や、合流点の上流側でウォーターハン
マーが発生することがあり、原因究明を困難にさせます。

>>対策:この対策は簡単ではありません。周辺のドレン流れや配管の温度差
     を確認し、フラッシュ蒸気が蒸気塊を形成しにくいよう垂直配管
     部分に接続するなどの配管変更が必要です。


これらが代表的な3つのパターンですが、対策のポイントは共通しています。

 - 蒸気塊が大きくならないようにする
 - 原因となる蒸気(フラッシュ蒸気等)を遮断するか、別系統へ接続する
 - 出来る限り、水平配管での高温蒸気と低温ドレンの接触を断つ

還水管で発生するウォーターハンマーは、もともと還水管自体が発生条件を
備えていることもあって、発生有無や発生場所の予測が困難です。
そのため、多くのケースで発生してから対策を講じることになります。
更に、ウォーターハンマー発生の原因が、遠く離れた装置や季節稼動の装置
の運転による場合は、より広範囲・長時間の調査が必要です。


▼ウォーターハンマー対策のまとめ
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
意外に思われるかもしれませんが、ウォーターハンマー発生箇所の特定には、
温度分布を画像として視覚的に捉えるサーモビジョンが有効です。

もちろんサーモビジョンは配管表面が露出していなければ使用できないため、
保温施工前に実際の運転状態にして撮影するか、施工済みの場合は保温を一
旦外して撮影します。

このウォーターハンマーシリーズの第1回目「ウォーターハンマー(発生の
メカニズム)」で紹介したように、蒸気とドレンの温度差が特定の範囲にある
場合に、特にウォーターハンマーが発生しやすいため、そのような温度変化に
なっている場所を見つけることが対策の近道といえます。

強大なウォーターハンマーは脅威ですので誰でも対策を講じますが、小さな
ウォーターハンマーは比較的軽視されます。しかし、ゆっくりでも破壊に進
んで行くため予防保全として対策に取り組むことが重要です。

このウォーターハンマーシリーズはご好評いただきました。
機会があればまた最新情報をお伝えしたいと思います。


------>>還水管のウォーターハンマー対策は以下で図解しています↓
http://www.tlv.com/ja/steam_story/0905water_hammer4.html


……………………………………(答えは上記リンク先↑の末尾に掲載)・.☆
☆ここで問題 ★ プチ・クイズ

「蒸気配管・還水配管(自圧回収系)で起こるウォーターハンマーにあまり
 関係の無い言葉はどれでしょう。」

A. 凝縮   B. 落水   C. 流速
………………………………………………………………………………………☆


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★ トピックス
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☆三菱レイヨン株式会社富山事業所様を会場に、出張セミナーを開催致し
 ました。セミナーレポートはこちらをご覧ください。
http://www.tlv.com/ja/seminar/s-s1-r0905.html


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★ TLVサイト会員ページ・ダウンロードデータ更新情報
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

TLVサイト会員ページで公開しているCADデータ(外観図)、取扱説明書の
更新情報をお知らせ致します。

☆取扱説明書を修正しました。
RT3A(英文)
PB11(英文)
VA1/VA3/VA4/VA5(英文)
VC2/VC3/VC4(英文)
LEX3N-TZ(英文)

※TLVサイト会員ページでは、CADデータ(外観図)・取扱説明書のダウン
ロードができます。会員登録・ご利用は無料です。ログインはこちら↓
https://www.tlv.com/ja/download/login.php


┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
★ 編集後記
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最後までお読みいただきありがとうございます。

今月のメールマガジンはいかがでしたでしょうか?
人気連載の蒸気のお話では、ご好評いただいた「ウォーターハンマー」
シリーズも終わり、「次はなに?」と期待されている(?)方もいらっ
しゃるのではないでしょうか(と、編集部は期待しています・・・)。

次回は「蒸気配管特集」と題し、こちらも普段からお問合せの多い、
配管に関する注意事項、配管例等をご紹介する予定です。

6月30日(火)配信の次号メールマガジンをお楽しみに!


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☆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。ご希望の資料を明記の上、ccc@tlv.comまでご連絡下さい。
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