シール漏れ診断からポンプ背圧問題を発見・解決

先週、クレーン・サービスチームの39年ベテラン、バーン・フラームとマニトウォックへ小旅行をしました。バーンと旅するのが好きなのは、彼の脳を借りて、クレーンのフルイドコネクションブログで共有するストーリーと知識を得られるからです。先週、彼は期待を裏切りませんでした。

バーンが数年前に対応したサービスコールについて話してくれました。顧客はメカニカルシールの漏れに悩んでいました。シールを再取り付けして漏れを止めようとしましたが、1時間以内にまた漏れるとのことでした。バーンが到着したとき、これは単なるシール問題ではないことが明らかでした。

顧客はウェットウェルから排水を汲み上げており、4台のゴーマンラップポンプで対応していました。通常、4台中3台を稼働させていました。バーンがポンプを見ると、メカニカルシールだけが問題ではないことがすぐにわかりました。ポンプは騒音が大きく、明らかな過度の振動がありました。さらに、顧客のシール問題も明らかでした。ベアリングフレームのベントからシールが漏れていました。バーンはポンプにゲージを取り付け、ポンプが生成している流量と圧力を把握しようとしました。針が不規則に振れ、まともな読み取りが不可能でした。

バーンは、ゲージとポンプがこのような挙動を示すとき、システムに空気が混入しており、キャビテーションを引き起こし、おそらくシール漏れの原因になっていると知っていました。

バーンはポンプが性能曲線のどこで動作しているか正確にはわかりませんでしたが、曲線の完全に右側、つまりオフカーブで動作している可能性が高いと判断しました。弊社のeBook「ポンプを殺す36の方法」のWay #15によると、「ポンプを曲線から大きく外れて運転すると、過剰な再循環、熱、ラジアル荷重、振動、高いシール温度、効率低下を招く可能性がある」と述べられています。

シールの問題を診断するには、ポンプを曲線上に戻し、最高効率点（BEP）で動作させる必要がありました。ポンプをBEPに戻すには、ポンプの吐出側バルブを絞って背圧を発生させる必要がありました。

この提案は、メンテナンスマネージャーにとって少なからぬ驚きでした。メンテナンスマネージャーは、ポンプが流入量にうまく追いついていないことを知っており、吐出バルブを閉めれば状況が悪化するだけだと考えていました。バーンは、吐出バルブを絞ることで問題解決に役立つと説得しました。

メンテナンスマネージャーは緊張した面持ちで、バーンがチェーンを引いてバルブを絞るのを見守りました。すると、驚くべきことが起こりました（バーンにとっては驚きではありません）。ベアリングフレームのベントからの漏れが遅くなり、止まりました。振動が収まり、ポンプの騒音が減り、性能が曲線上に戻りました。ゲージも意味のある読み取りを示し始めました。しかし、おそらく最も驚くべきことは、ポンプからの流量が実際に増加したことです。

ポンプをBEPで動作させるために吐出バルブを絞る必要があったため、ポンプがオーバーサイズであることがバーンとメンテナンスマネージャーには明らかになりました。

ポンプ選定のミスが原因でオーバーサイズになったのか？ システム変更が原因か？ 理由はいくつか考えられますが、わかっているのは、メンテナンスマネージャーが常時3-4台稼働から、1台（ピーク時2台）稼働に変更できたことです。顧客は、維持するポンプ台数を減らして予算を節約し、稼働ポンプ数を減らして大幅なエネルギー節約を達成しました。

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