セメント工場で微小な鉄チップがベアリング内輪破断を誘発:検査と予防の教訓

セメント工場では、大型ロールの摩耗した球面ころ軸受の交換は日常的な作業です。しかし、テーパーシャフトにベアリングを取り付けて1時間後、作業場に鋭い金属音が響き渡りました。
その後の吊り上げ作業中、ロールが回転し、騒音の原因が明らかになりました:ベアリング内輪の焼入れ鋼を貫く全幅の亀裂です。
調査
当初、原因は材料欠陥(ベアリング鋼のインクルージョンや表面欠陥)と思われました。しかし、より詳細な検査により、ベアリング内径とシャフトシートの間、亀裂の直下に微小な鉄チップが挟まっていることが判明しました。このチップが応力集中因子として作用しました。ベアリング取り付け時にフープ応力がその箇所に集中し、最終的に鋼の引張強度を超えて内輪が破断しました。
ISO 15243では、これは「破断と亀裂:強制破断」に分類されます。この事例は、一見無害な異物がいかに大惨事を招くかを示しています。
重要な教訓
- 取り付け前のシャフト表面の徹底的な検査で異物を発見できる
- 組立エリアと修理エリアを分離する。ISOではクロスコンタミネーション低減のため最低30フィート(約10メートル)の分離を推奨
- チップやその他異物の目視チェックを含む予防保全スケジュールを採用する
これらの予防措置を講じることで、重要設備を守り、コストのかかるダウンタイムを回避できます。
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