ポンプ信頼性を高める予知・予防メンテナンス戦略の設計

誰もが、事後保全（リアクティブメンテナンス）がおそらく最悪のポンプ信頼性戦略であることに同意します。壊れてからメンテナンスすることは、予期せぬダウンタイム、緊急対応、割増料金、残業、高価な部品交換を意味します。

最良のポンプ信頼性戦略は、予防保全か予知保全のどちらかではなく、両者を戦略的に組み合わせたものです。この記事では、予知保全と予防保全の違い、それぞれをいつ使用するのが最適かについて説明します。

予知保全と予防保全の概要

多くのオペレーターは、「事後」メンテナンスに大きく依存し、将来の修理を予防・計画していません。弊社のeBook「ポンプを殺す36の方法」で議論したように、「事後」メンテナンスは計画外の設備ダウンタイムとコスト増大を招きます。

予防保全と予知保全プログラムは、設備の全体的な寿命を延ばし、計画外故障を減らします。選択はどちらか一方ではなく、両方の組み合わせです。

ポンプ予防保全（PM）プログラム

予防保全とは、ポンプやその他の機器に対するあらゆる種類の「計画的」メンテナンスです。一般的に、設備校正、グリスアップ、オイル交換、分析などの定期的なルーチンメンテナンスが含まれます。

故障を防ぐ最大の方法の一つは、設備が適切にアライメントされ、バランスが取れていることを確認することです。ミスアライメントとポンプのアンバランスは、回転機器の2大信頼性問題です。レーザーアライメントも、設置時に完了するサービスとして、ポンプを成功に導くセットアップとしてこのカテゴリに含まれます。

これらのプログラムは、コストのかかる故障を事前に防ぐことで、メンテナンスコストを低く抑えるよう設計されています。予防保全チェックリストが必要な場合は、こちらからダウンロードできます。

回転機械の損傷の最大50%はミスアライメントに直接関連しています。ミスアライメントは、振動増大、シールとベアリングの早期故障、電力消費増大を引き起こします。アンバランスなポンプも、振動など同様の問題を引き起こしますが、適切な予防保全対策で容易に回避できます。

予知保全（PdM）サービス

予知保全サービスは、時間の経過に伴う設備の状態を監視するために使用されます。例えば、振動分析は、設備が稼働中のまま振動を測定します。これにより、技術者は時間の経過に伴う振動の変化を見て、問題が発生する時期と理由を予測できます。

予知保全は、絶対に停止できないポンプと回転機器のルーチンメンテナンスの一部であるべきです。オペレーターとメンテナンス管理者は、今日稼働しているポンプの将来の寿命を垣間見ることができます。これにより、修理を計画し、予期せぬダウンタイムを回避できます。

予防・予知保全プログラムの構築

すべてのポンプが製造プロセスで同等に重要というわけではないため、すべてのポンプが同じメンテナンスプランを受けるべきではありません。非重要な用途のポンプに振動分析にお金と時間を費やすことは合理的ではありません。

メンテナンスプランを作成する前に、ポンプをカテゴリーに分類してください。これにより、各ポンプにどれだけの時間と費用を投資すべきかを判断できます。開始点として以下のカテゴリーを使用してください：

• 重要 - 以下の場合、このカテゴリーに分類：
  • このポンプが停止すると施設やプロセスにとって壊滅的
  • 故障の影響が危険、または致命的となり得る
  • 政府規制違反につながる可能性がある
  • バックアップがない

• 必須 - このポンプが停止すると：
  • このラインの生産が停止する可能性がある
  • このポンプの部品が入手困難、または納期が長い

• 非必須
  • バックアップポンプが存在する
  • 非必須用途で稼働している

• その他

次に、各機器カテゴリーごとに計画を立てます。最良の信頼性プランには、以下の戦術を様々な度合いで組み込みます：

定期的なPM

定期的なポンプメンテナンスはポンプ寿命を延ばします。ポンプが適切にメンテナンスされている場合、交換が必要な部品は通常、安価な消耗部品です。

ポンプの予防保全には通常以下が含まれます：

• ベアリング温度、潤滑油レベル、振動のチェック
• メカニカルシールに漏れの兆候なし、パッキンは分あたり40〜60滴の漏れ率
• 全体的な振動 - 視覚、音、触覚による分析
• 吐出圧力 - ゲージが許容レベルを示しているか確認

四半期ごとに以下をチェック：

• 設備基礎 - アンカーボルトの締め付け確認
• オイルまたはグリス潤滑機器の場合、3ヶ月または2,000運転時間のいずれか早い方でオイル交換または再グリスアップ
• シャフトアライメントのチェック - 信じられないかもしれませんが、シャフトアライメントは変化します！熱膨張や負荷変動による機械移動でポンプがアウトオブアライメントになることがあります。
• メーカーの指示に従ってモーターベアリングに再グリスアップ

これは一般的なチェックリストです。各機械固有の項目についてはO&Mマニュアルを参照してください。

レーザーアライメント

回転機械の損傷の最大50%はミスアライメントに直接関連しています。これは非常に大きな割合です。機械振動、ベアリング損傷、シール早期摩耗、カップリング損傷はすべて、ミスアライメント時にポンプが経験する問題の例です。

ポンプアライメントには、ストレートエッジ、リバースダイヤルインジケーター、レーザーアライメントの3つの一般的な方法があります。

最も正確なアライメントのために、常にレーザーアライメントを推奨します。利用可能な最も正確な方法（.0001精度）で、慣れればオペレーターがポンプ/モーターを非常に迅速にアライメントできます。社内でアライメントを行う場合、最も高コストな方法であり、最初は習得が難しいかもしれません。しかし、長期的な結果を求めるなら、レーザーアライメントが最良の選択です。

精密リビルド

精密リビルドまたは精密メンテナンスとは、ポンプをOEM仕様にできるだけ近い状態で再構築することです。細部への注意が精密リビルドには必要です。

精密リビルドは故障を減らすことが実証されており、ポンプ信頼性戦略の中核をなすべきです。チームにOEM基準でポンプを再構築する能力、ツール、専門知識が不足している場合は、能力のある地元の店を探してください。

設置と起動

適切なポンプ設置は、可能な限りエネルギーとコスト効率の良い運転を確保する第一歩です。

最高の信頼性を最初から得るために、設置と起動時に以下のルールを守ってください：

• ポンプの吸込側と吐出側の配管に、遮断ボールバルブ付きのタップを追加。圧力計を取り付けてポンプが適切に機能しているか確認するために使用
• ポンプを配管に接続する際、決して力を使わない。これにより配管応力とそれに伴う無数の問題が発生する
• 起動前にレーザーアライメント
• 適切な潤滑 - 新品ポンプには内部に潤滑剤が入っていない。ポンプ起動前に、正しい潤滑剤を適切な量入れる
• ポンプマニュアルを読み、手順の各ステップに従う。そこには、ポンプの長寿命とトラブルフリーな寿命のための最良の指示が記されている
• 起動時に、ポンプ性能の基準データ（アンペア、吸込圧力、吐出圧力）を記録。後で問題が発生した際のトラブルシューティングに役立つ

振動監視

振動監視は、ポンプ故障を予測するのに非常に有用なツールです。一部の製造施設には、重要ポンプの測定値を取る振動技術者が常駐しています。これらの技術者は結果を自分で読み取るか、結果を解釈してレポートを提供する会社に送ります。

残念ながら、これはメンテナンスチームが容易に習得できるスキルではありません。高価な機器と多くの訓練が必要です。施設に大量の重要設備がない限り、これは外部委託すべきサービスです。

代替案として、コンディションモニタリング技術があります。ITTのi-Alert2のような技術は、機器を24/7で測定し、チームに問題を警告できます。

結果の読み取りには依然として専門家の目が必要ですが、この技術は少なくとも問題が存在することへの警告を与えてくれます。

トレーニング

議論の余地があるかもしれませんが、予防/予知保全計画で最も重要な要素は...トレーニングです！トレーニングはメンテナンスチームだけでなく、ポンプに関わるすべての人、特にオペレーターのためのものです！故障防止は皆の責任です。

メンテナンスチームは施設内の設備の管理者であり保護者です。オペレーターに故障の兆候を訓練し、迅速に報告できるようにします。ポンプの適切な起動・停止方法と、彼らの行動がシステムの他の部分にどう影響するかを教えます。

必要に応じて外部の助けを借りる

これらすべてのステップがメンテナンスチームだけで実行可能なら、誰もがすでに信頼性目標を達成しているはずです。私たちが示したステップの一部には、専門的な訓練、ツール、またはツールを効果的に使うための専門的な訓練が必要です。チームがすべてを持っていることは unlikely です。彼らはプラント内のすべての機械を修理する方法を知っていることが期待されています。意味があるところでは外部の助けを雇いましょう。

予防保全プログラムと予知保全対策で、年間メンテナンスコストと計画外ダウンタイムを削減することをお勧めします。地元の機器サプライヤーと協力して、ポンプの予防または予知保全プログラムをスケジュールすることを推奨します。

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