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TLV・TTS保全と検査メールマガジン

2011/02/08 Vol.02

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□□□  TLV・TTSメールマガジン Vol.02
□ ~ 保全と検査に革新を ~ 2011年02月08日
株式会社テイエルブイ http://www.tlv.com/ 
有限会社ティティエス http://www.tts-inspection.com/
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今月は省エネ月間ですね。冬になると増える蒸気使用量。
その要因は使用熱量増加や暖房だけではないかもしれません。まずは放熱ロス
の見える化から、省エネを進めてみてはいかがでしょうか?熱画像診断なら、
保温箇所の放熱ロスが一見して分かり、効率良く省エネを実現します。

この熱画像診断による省エネ事例のほか、広域な配管の中の腐食箇所を迅速に
検査するガイド波診断技術、オン/オフラインをミックスした振動計測による
コンディションモニタリングをお届けします。

▽ INDEX ▽
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□■ 【技術紹介】
広域な配管のスピーディーな診断を可能にする先端技術
~ ガイド波による配管スクリーニング技術 ~
    診断原理や有効なアプリケーションを詳しくご説明します

□■ 【導入事例】
サーモグラフィーを使った設備の放熱ロス点検
~ 蒸気使用量増大の対策には保温箇所の点検がお勧め ~
    4kmの配管も2日で診断!投資対効果の高い省エネ事例紹介

□■ 【連 載】
コストダウンに繋がるメンテナンス<その22>
 ~ オンラインとオフラインの各長所をミックスした振動管理 ~
    最小限のコストで最大の成果を上げるための組み合わせ

☆ 編集後記(診断員にも厳しい冬)

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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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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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□【技術紹介】広域な配管のスピーディーな診断を可能にする先端技術
┃ ~ ガイド波による配管スクリーニング技術 ~
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▽ 配管診断の従来の課題を克服するスクリーニング
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近年、国内でもプラントの老朽化が進んだ結果と思われるトラブルが増えて
きています。特に配管の腐食は、検査されずに放置されているケースが少なく
ありません。

というのも、配管には保温やコーティングが施工されていたり、防油堤貫通管
や埋設配管、垂直配管など直接アクセスができず検査不可能な箇所が多い上、
何よりも、配管総延長距離が長いこともあり、これまで必要十分な検査が行わ
れて来なかったのです。

このように難題の多い配管の腐食診断では、配管全体を迅速に診断し、欠陥
箇所をおおまかに特定して絞り込むという、配管スクリーニングが注目されて
います。

スクリーニングで特定された異常箇所に限定して、従来手法による詳細な評価
を行なうので、検査費用の抑制も可能だからです。

今回は、この広範囲・迅速な診断を可能にするガイド波診断技術の測定原理と
評価方法をご紹介します。


▽ 広域検査の可能なロングレンジガイド波
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配管をスクリーニングする方法としては、イギリスPI社(Plant Integrity
LTD)の開発したロングレンジガイド波を用いた方法があります。
国内ではTTSが約10年に渡り展開しています。

ガイド波は、超音波の一種ですが、従来の肉厚計などに用いられる超音波とは
性質が異なります。

従来の超音波は、対象物の中を直線的に進み不連続な部分(金属と空気の境界
面など)で反射して板厚などを測定します。また、減衰も大きいため、一般的
には有効な検査範囲(検査距離)は1m以下に限られます。そのため、従来の
超音波で配管全体を検査するには、配管全長に渡ってセンサーを走査させる
必要がありました。

一方、配管に“ガイド”されるように配管全体を伝搬するガイド波は、減衰が
従来の超音波よりも遙かに小さく、有効な検査範囲は一般的に数m~数十m。
実に、従来の方法の数十倍の距離を一度に検査することができます。
http://www.tts-inspection.com/tts_j/haikan_sindan04.html


▽ ロングレンジガイド波によるスクリーニングの原理
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配管に入射されたガイド波は、一つのエネルギーの塊となって配管を伝播して
いきます。

異常箇所が全く無い場合は、ガイド波は配管に沿って減衰しきるまで伝播しま
すが、途中に減肉などの異常箇所が存在すると、その部分でガイド波の音響
インピーダンスが増加し、ガイド波の一部が反射します。反射したガイド波が
再びセンサーに到達するその到達時間から、異常箇所の位置を特定します。

反射されずに残ったエネルギーは更に配管の検査方向に進んで行き、その先の
配管検査を継続します。

減肉箇所の角度や周方向への広がりの評価は、超音波を発生させるタイミング
や振幅を変える等して、特定の距離・角度を狙った“フォーカス”検査を
組み合わせて行います。
http://www.tts-inspection.com/tts_j/haikan_sindan05.html

最新のシステムでは、超音波を発生させるトランスデューサーを取り替えるこ
となく、スピーディーにモードを切り替えて検査できるため、欠陥を検出する
精度が向上し、作業時間も非常に短くなっています。


▽ 結果の評価方法と有効なアプリケーション
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検査結果は、振幅の大きさとフォーカスによる腐食エリアの集中度に対して
3段階の評価を行い、それぞれの評価を掛け合わせたものをトータルスコアと
します。基本的に、トータルスコア2以上はその後の詳細検査が必要、
トータルスコアの値が大きくなればなるほど優先度が高い、などのように
判断していきます。

ガイド波検査技術は年々改良が進んでおり、日本国内でも、広範囲で長大な
配管の一次スクリーニング検査技術として認知され活用されています。
特に以下の検査で有効性が認められています。

 - 長距離保温配管の外面腐食検査
 - タワーオーバーヘッド配管などの立ち上がり配管検査
 - ラック配管のサポート接触部検査
 - 防液堤貫通配管検査、など

一箇所の測定で長距離の検査ができるというガイド波の特長を生かし、検査そ
のものよりも付帯工事が膨大になりがちな用途での適用例が増えています。


------>>ロングレンジガイド波の説明はこちら
http://www.tts-inspection.com/tts_j/haikan_sindan04.html

------>>欠陥検出感度の高いフォーカス機能の説明はこちら
http://www.tts-inspection.com/tts_j/haikan_sindan05.html


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□【導入事例】サーモグラフィーを使った設備の放熱ロス点検
┃ ~ 4kmの配管も2日で診断!蒸気使用量増大対策には保温箇所の点検を
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▽ 設備の放熱ロスを解消して省エネを図る
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冬になると蒸気使用量は増大します。その要因には、生産に必要な熱量の増加
や、蒸気の暖房利用などが挙げられます。

しかし、生産量に大幅な変化が無いにもかかわらず、年々蒸気使用量が増加
している場合は、もしかすると、蒸気設備・配管の保温劣化や、未保温箇所
からの、放熱ロスが増大しているのかもしれません。

実際、経済性を考えた場合、保温箇所からの放熱ロスを完全にゼロにすること
はできませんが、保温材の劣化などで保温能力が低下している箇所を絞り込み
その部分を効率的に更新していけば、十分投資対効果の見込める省エネルギー
活動が行えます。

設備全体から放熱の大きい箇所を絞り込むのに最適な方法の一つとして、
サーモグラフィーを使った熱画像診断があります。

実際に、熱画像診断で判明した劣化の激しい箇所の保温材を一部更新し、
大きな省エネメリットを上げている企業もあり、省エネルギー活動の有効な
手法として認知されています。今回はその事例をご紹介します。


▽ 熱画像診断を使った省エネ事例
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4kmの蒸気配管保温を診断・部分更新し、短期間で投資を回収したある化学
プラントの事例です。

自工場にボイラーが無く、近隣の工場から配管を通じて蒸気を購入していた
このプラントでは、年々蒸気の購入費用が増大しており、蒸気使用量の削減が
大きな課題でした。内部で詳しく調査した結果、工場入口の蒸気流量計と実際
の設備の蒸気使用量との間に、大幅な差異が生じていることが判明しました。

これを受け、蒸気配管保温の劣化対策による放熱ロス削減が提案されましたが
工場のメイン配管は4kmあり、全ての保温箇所を更新する予算が無いため、
投資採算に合う形での更新でなければなりません。

そこでTTSに診断依頼があり、サーモグラフィーを使った熱画像診断を実施。
2日間で4km全体を診断した結果、保温された配管の表面温度が90℃以上に
なっている箇所が複数発見されました。

この結果を元に、算出された放散熱量と、対象となる保温箇所を全て更新する
場合にかかる費用とを比較し、放散熱量の大きい箇所から優先順位を決めて
更新箇所を絞り込むことで、最小の投資で最大の効果が得られました。

また、診断前には保温材が劣化していると考えられていた蒸留塔等では、診断
の結果、劣化箇所がなく良好と判明。不要な更新費用も抑えられました。


サーモグラフィーを用いた熱画像診断は、この他にも熱に関連する様々な用途
に活用することができます。関心をお持ちの方は一度お問い合わせください。


------>>サーモグラフィーを用いた熱画像診断の省エネ事例の詳細はこちら
http://www.tts-inspection.com/tts_j/samo_seikiki02.html


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□【連 載】コストダウンに繋がるメンテナンス <その22>
┃ 最小限のコストで最大の成果を上げるための組み合わせ
┃ ~ オンラインとオフラインの各長所をミックスした振動管理 ~
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▽ 振動モニタリングの2つの方法
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回転機械設備で、突然の故障停止を回避したり、計画的にメンテナンス作業を
行ったりするために、振動計測によるコンディションモニタリングが有効な
手段であることはよく知られています。
既に導入により大きなメリットを得ている企業も多いでしょう。

振動モニタリングの方法は、以下の二つに大別できます。

【オフラインシステム】
  :ハンディー型の振動計を用いて人間が計測

【オンラインシステム】
  :振動センサーを設備に常設し、監視用PCと繋いで常時監視

オフラインシステムの最大のメリットは、オンラインシステムと比べて、初期
投資を抑えされることです。また、一つのシステムで、数千台まで対象設備を
広げられるというメリットもあります。

デメリットとしては、人が近づける箇所しか測ることができない、回転数や
負荷の変動がある場所には適さない、多くのマンパワーを要する、測定の間隔
を短くするのが難しいこと、などが挙げられます。

一方、オンラインシステムは、遠隔で常時監視を行うため、オフラインシステ
ムの問題を全て解消できる反面、投資が莫大になり、予算の制限などから本来
測定すべき設備をカバーしきれないという事態も生じ得ます。
対象箇所全てにセンサーを設置し、管理システムまでケーブルを敷設するため
初期投資がかさむのです。

オンライン、オフラインいずれのシステムでも、異常が検出された場合には
精密診断を実施し、異常個所や原因の特定、余寿命の推測などを行ないます。


▽ 最適なのはミックス
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オンラインシステム導入時、希望箇所全てを対象とする予算が無い場合は、
優先順位をつけて、対象を限定することになるでしょう。しかしそれでは
モニタリングできない箇所が生じてしまうことになります。

そこで、予算が不十分な場合はオンラインとオフラインを組み合わせた
コンディションモニタリングという方法も考えられます。

例えば、機械の中でも構造的に振動が出やすい箇所をオンラインで常時監視
し、数値が上昇すれば、ハンディー型の振動計で普段は常時監視していない
箇所や項目も測定するという使い方です。

設備ごと、または一台の機械の中でも、オンラインとオフラインを上手く
組み合わせて監視すれば、全てをオフラインでモニタリングした場合のリスク
を避けながら、全てをオンラインでモニタリングした場合の大きな投資負担も
回避できるでしょう。

「過去に振動管理の導入を検討し、投資費用やマンパワーの面で最適な
 システムが構築できずに断念した」

「導入はしてみたものの、先述のような理由で上手く活用できなかった」

「現状の振動管理システムを更に最適化したい」

という方は、一度この観点からシステムを見直してみてはいかがでしょうか?


▽ オンライン+オフラインの注意点
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このようにメリットの多い、オンライン+オフラインの組み合わせですが、
特に注意しなければならない点は何でしょうか?

オンラインとオフライン、更には精密診断も行う場合、使用するツールが異な
ると、通常はデータの管理ソフトや分析ソフトも異なり、別々にデータを管理
しなければならない、という面倒なことが起こります。

二度手間になる、という点に加えて、同じ機器に関する診断データが別々に
管理されることで、分析が不十分になったり、重要な兆候を見落としたり、
同じ基準で比較ができなくなったりする、という心配もあります。

オンラインとオフラインというデータ収集の手段は異なっても、同じ機器の
コンディションに関する情報である以上、一元管理されている方が望ましい
ことは言うまでもありません。

※振動計測のオン/オフラインシステム一括管理に関するご相談はこちら↓
https://www.tlv.com/ja/contactform/contactj_form.php?id=TTSJ


---->>コストダウンに繋がるメンテナンスはこちらからどうぞ↓
http://www.tlv.com/ja/maintenance/1102maintenance_22j.html


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☆ 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。

今年の冬は寒くて雪の多い日が続きました。
皆様の地域では、大きな被害などございませんでしたか?

TTSのスタッフも先日、山口県の山陽道を車で走って診断場所に向う途中
吹雪に遭い、雪が積もって道路も分からず、真っ白で前も見えず、
大変怖ろしい思いをしたと申しておりました。

冬は配管の診断作業も、寒くてつらいもの。
夏の診断ではあれほど暑くて嫌な配管の蒸気が、冬は近くに寄ると暖かく
ホッとするそうです。

立春も過ぎ暦の上では春ですが、実際に春らしい陽気になるのは
いつになるでしょうか?

次号の『保全と検査』メールマガジンは、4月5日(火)配信の予定です。
どうぞ、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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