流体システムリーク防止：施設のコスト削減戦略

コストのかかる流体システムリークと排出の削減

ショーン・ハンシッカー、ビジネス開発マネージャー - グローバルセールス

化学プロセス、石油・ガス、その他の産業プロセス施設の特定の音、光景、その他の周囲環境条件に慣れてしまうのは簡単です。フロアを歩けば、遠くに圧縮エアラインのヒス音が聞こえます。蒸気チューブの下に小さな水滴が見えたり、微かなプロセスガスの臭いを感じたりするかもしれません。

これらは運転中の施設の典型的な指標に見えるかもしれませんが、実際には流体システムリークのさまざまな形態の症状です。深刻度は様々ですが、これらのリークはほぼ常に何らかの非効率をもたらし、スタッフと環境への潜在的な危険となり得ます。

実在リーク：圧力バリアがシステム流体を周囲環境から封じ込め/隔離できなくなったことによるリーク。材料の亀裂やシール面の隙間が原因。	仮想リーク：材料アウトガス、吸着・吸収流体、隙間へのトラップ、デッドレグにより、内部にトラップされた流体が流体システムへ放出される現象。	浸透：単一の穴を通過できる分子がごく一部しかないほど小さな穴しかない圧力バリアを、流体が通り抜ける現象。

これら様々な形態で、未検出リークはほぼすべての産業施設で発生し、最も一般的なのは流体システム全体の接続ポイントです。リークは単なる厄介事かもしれませんが、コストがかかり、潜在的に危険な場合もあります。世界中で環境規制が厳格化し、投資家からの排出削減圧力が高まる中、小さなリークの可能性でさえ最小限に抑えることは、あらゆる場所のオペレーターにとって優先度の高い課題となっています。

これを踏まえ、産業施設で一般的なさまざまな流体システムリークのタイプと、それらの発生可能性を低減する方法を探ってみましょう。

環境排出

環境排出は、ガスが大気へ制御なく漏洩する形態です。ベンゼン、メタン、エタノールは懸念される代表的ガスで、それぞれ大気質を脅かし、オゾン生成に寄与します。

政府と企業がこうした排出をどうターゲットにし始めているかの好例が、グリーンハウスガスプロトコル（GHGP）によるスコープ1、スコープ2、スコープ3排出の定義に見られます。

GHGPは、企業が積極的に排出削減に取り組むことで、収益改善、リスク低減、新たな競争優位性の発見の機会を得られると指摘しています。「政府は新たな政策を設定し、排出大幅削減を促す追加的な市場ベースのインセンティブを提供すると予想される」とGHGPは企業バリューチェーン会計・報告標準で述べています。プロセス主導型施設では、リークするプロセス機器によるあらゆる形態の炭素排出を探求し対処することで、大きな運用メリットが得られます。

コストのかかるリーク

産業用炭素排出以外にも、産業施設全体で多くの種類のリークが発生します。有害性と潜在的高コストゆえに明らかに問題となるリークもあれば、人員と環境への即時脅威はなくても、オペレーションに著しい非効率とコストを蓄積させるものもあります。

コストのかかるリークは人員と環境への即時脅威はないかもしれないが、オペレーションに著しい非効率とコストを蓄積させる。

例えば、多くの産業施設で多様な生産目的で使用される蒸気を考えてみましょう。蒸気は製造と使用にコストとエネルギーを要し、水浄化、蒸気生成プロセス、輸送インフラが関わります。蒸気システムの意図しないリークは、直接的に利益を圧迫します。

圧縮エアも、リークが無害に見えても相当なコストを積み上げる用途です。例えば、圧力要件を満たさない圧縮エアシステムは、追加コンプレッサーの投入を必要とするかもしれません。しかし、圧力損失の原因がリークなら、それを修正すれば補助コンプレッサーとその運転コストを不要にできる可能性があります。

一般的なリーク原因の特定と修正

最も一般的に、継手とバルブ接続が、これまで検出されていなかった排出とリークの原因です。

継手の場合、不適切な設置が性能不良の最も一般的な原因です。しかし、特定タイプの継手は他よりリークしやすい傾向があります。例えば、NPTネジ込み継手（一般的な小口径継手）は、フェルールとチューブの間により長いシール接触線を作る特定タイプのメカニカルグリップチューブ継手より、頻繁にリークすることが分かっています。適用可能な流体システム全体で高性能チューブ継手を選定・指定することで、オペレーターはリークタイトな性能により確信を持てます。

一方、バルブは流体にシステムから逃げる機会をより多く与えるため、高品質オプションの選定がさらに重要です。バルブはステム、シール、ハンドル等の複数個別部品で構成され、それぞれが流体漏洩の潜在的経路となり得ます。バルブは動的でもあり、頻繁な開閉が一部コンポーネントの摩耗を招き、時間とともにリーク可能性を高めます。

プロアクティブなリーク検知

リークタイトコンポーネントの提供に加え、一部サプライヤーはリークを制限する代替システム設計選択を推奨できる場合があります。また、リーク検知サービスを提供し、日常プラント運転での効率改善、信頼性向上、エネルギー消費と排出削減を支援することもあります。

リークが未修復のまま毎日経過することは、組織の利益を損なっている可能性が高いことを忘れないでください。リークが早期に対処されれば、それだけ早くコスト削減と安全性向上が実現します。高品質コンポーネントでプロアクティブにリークを削減する方法についてさらに学びたいですか？ コンポーネント選定、リーク検知、リークフリー運転へのもう一歩を支援するその他サービスについて、お問い合わせください。