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一般産業用流体システムの効率を最大化する4つの施策

一般産業用流体システムの効率を最大化する4つの施策

2018年9月5日 | Cory Cottrill、製品マネージャー、フィールド・サービス

プラントでは安全かつ効率の良いオペレーション、スループットの最大化、コストの削減、ダウンタイム(停止時間)の抑制など、やるべきことは山積みですが、プラント・マネージャーやエンジニアは、これら以外の新たな課題にも対処しなければなりません。しかし、そのためのリソースが十分ではない場合も多いのではないでしょうか。

スウェージロックのフィールド・エンジニアは、お客さまと共に現場で作業する際に、作業負荷を増やさずに、流体動力システムの効率を高める施策を提示させていただくことがあります。 今回は、そういった施策の見極め方、ならびにプラントや一般産業用流体システムへの導入方法を紹介します。

漏れ対策は厳選する

漏れが常態化している設備は決して珍しくありません。 当社がこれまでに訪問したプラントでは、ほぼ例外なく漏れが見つかっています。こうした漏れは、 プラント効率 低下の主要因になるおそれがあります。 配管から漏れる圧縮エアー、エンド・コネクションから漏れる蒸気といったものは、収益性の低下とメンテナンス・コストの増加につながります。 とはいっても、プラント内の漏れを一掃するのは容易ではありません。

そこで、漏れを規模、損失の割合、プロセス流体などの要因に基づいて優先順位を付け、 徐々に漏れを無くしていく ためのロードマップを作成することをおすすめします。 例えば、圧縮エアーは、アルゴンに比べればはるかに安価です。 プラントにおける1日あたりの漏れ量が、圧縮エアーは1,000立方フィート以上、アルゴンは100立方フィートとします。この場合、アルゴンの漏れ対策を優先させた方が、数千ドルのコスト削減が見込めます。 現地調査を通じて、根本的な原因を明確にし、プラントの流体システムや部品の評価を行い、改善の余地のあるエリアを見極めた上で優先順位を付けることで、かなりのコスト節減を実現することができます。

leak cost comparison

上の例を見ると、漏れ量が大きい圧縮エアーよりも、コストが高い
アルゴンの漏れ対策を優先させた方が良いことがわかります。

流体システム部品の寿命を延ばす

部品が正常に機能する期間が長いほど、メンテナンス担当者が補修作業に費やす時間は短くなるため、コスト削減につながります。 計装用配管の開閉を制御するボール・バルブを例に考えてみましょう。 バルブで漏れが発生する度にメンテナンス担当者はその調整や修理に時間をとられるのと同時に、他の重要な作業や任務から離れざるを得なくなります。 もしバルブが機能しなくなれば、プロセス全体を停止して交換する事態になることも考えられます。 たった1つのバルブの不具合が、プラントのリソースと生産性に悪影響を及ぼすことになるのです。

流体システム部品が機能しない理由

スウェージロックのフィールド・エンジニア によると、部品の修理や交換が頻発している場合は、用途に適していない製品が使用されているケースが少なくありません。 用途に合わない原因は、以下が考えられます:

  • 目的とする機能向けに設計されていない
  • 適切な材質で作られていない
  • 設計規格で必要とされている想定寿命を備えていない

部品を選定する際は、温度、圧力、周囲条件、プロセス流体、振動など、流体システムのあらゆる動作条件を考慮する必要があります。 初期段階で適切な流体システム部品を指定する か、使用履歴に基づいて適切に交換することで、アップタイム(稼働時間)を延ばすと共にメンテナンス時間を大幅に短縮することができます。

設計をシンプル化する

部品を個別に手配するのではなく、あらかじめ組み立てた流体システム・アセンブリーを選定することで、設計と組み立て作業が簡素化され、プラントの効率が向上する場合があります。 カスタム品の流体システムは手順書を作成しやすく、部品の入手や組み立てが容易になると同時に、設備全体での一貫性も確保することができます。

次のような例を考えてみましょう。 プラントの作業員が、135種類の部品を使って標準的なサンプリング・システムを組み立てるのに約54時間かかるとします。 同等のシステムをあらかじめ組み立てたアセンブリーで構築する場合、必要な部品はわずか17種類で、組み立て時間は約6時間しかかかりません。 つまり、アセンブリーを採用するだけで組み立て時間が90%短縮され、他の作業に48時間相当のリソースを充てられることになります。

設計エンジニア不足にお悩みでしたら、Swagelok® カスタム・ソリューションズ(配管ユニット製作サービス)をご検討ください。専門スタッフが、個々のプラントのニーズに適した高品質の流体システム・アセンブリーを設計するお手伝いをします。 詳細につきましては、こちら をご覧ください。

予期せぬ事態に備える

適切な部品を使用していても、装置の故障が発生する可能性はゼロではなく、プラントのダウンタイム(停止時間)につながることもあります。 ごく短い遅延であってもプラントの効率低下は避けられないため、普段からこうした不測の事態への備えが必要です。 というわけで、 現場に予備品の在庫を確保しておくことが得策といえます。在庫には、プロセスや安全上不可欠な部品のほか、納期が長くなることが見込まれる特注品も含めておくと良いでしょう。 また、ベンダー管理の在庫プログラムを検討してみてはいかがでしょうか。 予備品在庫の整理、ストック、維持管理をベンダーに任せることで、自社の業務が1つ減り、生産性の維持に多くの時間を集中できるようになります。

漏れの優先順位付け、適切な部品の選定、設計と組み立て作業の簡素化、十分な数の予備品の在庫を行うことで、プラント効率を最適化することができます。 これらの施策はシンプルながらコスト効率が高く、プラントにおいて大きなメリットをもたらしてくれることでしょう。

適切な流体システム部品をタイムリーに使用できることは、プラントの効率を維持する上で重要な要因となります。

流体システム・アセンブリー、製品選定、ベンダー管理の在庫プログラムに関する詳細につきましては、最寄りのスウェージロック指定販売会社までお問い合わせください。

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プラントのメンテナンス担当者として安全性と収益性を考えるなら、ごくわずかな漏れであっても問題視すべきです。 だからこそ、漏れが発生する原因とメカニズム、漏れの発生場所を特定して検査する方法、さらに最終的にはプラント全体で漏れを削減する方法を策定することが有益といえます。