ポンプ劣化の予知保全 キャビテーション検知システム

インデックス

→ キャビテーション検知システムについて
→ キャビテーション検知が必要とされる背景
→ キャビテーションに対する保全の課題
→ 横河電機のキャビテーション検知システムの特徴

 

キャビテーション検知システムについて

キャビテーションとは？

キャビテーションとは、流れる液体内の圧力差によって気泡、あるいは空洞の発生と消滅が短時間に引き起こる物理現象です。これらの気泡や空洞が消滅した際に放出されるエネルギーは、ポンプにダメージを与え、破壊を招き、大きな安全上のリスクをもたらす可能性があります。

横河電機のポンプの劣化・破損を検知/予防するシステム、キャビテーション検知システムとは？

ポンプの劣化や破損の原因の一つに、キャビテーションが挙げられます。現場では設備へのダメージを最小限にするためにポンプ内で起こるキャビテーションを早期に把握し、流量を調整するなどの対策を講じる必要があります。ところが、キャビテーションを定量的に把握する手段が確立していないことに加え、設備内部で発生する現象であるため目視による確認ができず、現場では経験とノウハウに基づいて、キャビテーションが大量発生した際に起きる振動や異音からキャビテーションの有無を検知してきました。この方法では、経験の浅い保全員には検知が困難であり、かつ熟練者でも、振動や異音が起きる前のキャビテーション発生の初期段階では検知できないという課題がありました。
YOKOGAWAは、この課題を解決するために、圧力データからポンプのキャビテーションを定量的に把握できる検知システムを開発しました。このシステムは、独自開発したキャビテーション向け検知ロジックを搭載し、ポンプ内部で起きる微細な圧力変動として捉えてリアルタイムで演算するため、音や振動よりも早期にキャビテーションを検知できます。この検知に基づき、プラントオペレータは適切な処置や意思決定を行うことができ、ポンプの損傷を未然に防ぎ、設備管理が強化されます。

 

キャビテーション検知が必要とされる背景

プラント設備管理の重要性

キャビテーション検知システムの有効性

 

キャビテーションに対する保全の課題

保全コストやリスクを減らしたい

根本対策を講じたい

 

横河電機のキャビテーション検知システムの特徴

キャビテーション検知システムの特徴（Q&A）

中小規模向け計装システム「STARDOM」が、産業用デジタル通信規格であるFOUNDATION™フィールドバスで、入出力精度±0.075％の高精度な差圧伝送器「DPharp EJX110J」から100ms周期で圧力データを収集します。
「STARDOM」には、今回独自に開発したキャビテーション検知用ロジックプログラムが搭載され、ポンプ内部で起きるキャビテーションの有無をリアルタイムで演算します。現場では、定量的な把握が困難だったポンプのキャビテーションをリアルタイムに把握することで、生産ラインに影響しない範囲で流量を落とすなどの対策を迅速に講じ、キャビテーションによる設備の劣化を抑えることができます

 

従来型のキャビテーション検知とYOKOGAWAのキャビテーション検知システムの違いは何ですか？

• リアルタイムでの早期検知

横河電機のキャビテーション検知システムは、従来のようなキャビテーションの状態が進行し、振動や異音による検知ではなく、キャビテーションが流体の圧力差によって発生することに着眼し、圧力データからポンプのキャビテーションを定量的に把握できるシステムです。（特許出願中）
ポンプのキャビテーションの可能性を早期に検出することで、プラントオペレータは適切な処置を取り、ポンプの損傷を防ぐことができます。

 

この検知システムは、どのようなポンプや流体が対象ですか？

 

システム導入に当たって、配管の改造や面倒な設定は避けたいのですが？

このシステムは、当社の高精度の差圧伝送器（DPharp EJX）と高速周期で動作が可能なコントローラ（STARDOM FCN-500）、当社独自のキャビテーション検知ロジックが組み込まれているソフトウェアで構成されています。
差圧伝送器（DPharp EJX）は、ポンプの圧力指示計の導圧管に追加するだけで設置可能です。各種の設定を自動で行うことができるセットアップメカニズムを用意しているため、設定は容易です。

 

キャビテーション検知システムの仕組み

中小規模向け計装システム「STARDOM」のコントローラが、産業用デジタル通信規格であるFOUNDATION™フィールドバスを使用して、入出力精度±0.075％の高精度な差圧伝送器「DPharp EJX110J」から100ms周期で圧力データを収集します。「STARDOM」には、今回独自に開発したキャビテーション検知用ロジックプログラムが搭載され、ポンプ内部でおきるキャビテーションの有無をリアルタイムで演算します。

 

OpreXとは

OpreXとは、制御事業の包括的ブランドです。お客様との価値共創を通じて培ってきたYOKOGAWAのテクノロジーとソリューションの卓越性を表し、YOKOGAWAの全ての制御関連製品、サービスとソリューションを包含しています。OpreX Transformation 、OpreX Control 、OpreX Measurement 、OpreX Execution 、OpreX Lifecycle の5つのカテゴリーから成り立ち、キャビテーション検知システムはOpreX Transformationのソリューションの一つであるOpreX Asset Management and Integrityに属します。OpreX Transformationは、企業活動全体を俯瞰し、生産からサプライチェーン、リスク管理や経営までの領域を含む卓越したオペレーションを実現する包括的ソリューションを意味します。 YOKOGAWAはこのブランドのもと、お客様のビジネス課題解決の視点で、お客様の変革と成長を支援する統合ソリューションを提供していきます。