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信頼性の高いオペレーションに、流体システム用フィルターが欠かせない理由

流体システム用フィルターとは: 信頼性の高いオペレーションに欠かせない理由

コンタミネーションが生じると、一般産業用流体システムに大きな打撃を与えるおそれがあります。不要なパーティクルは、重要な部品の損傷、サンプリングや分析の精度の低下、製品の品質不良や不具合といった二次側の問題が生じる原因にもなりかねません。

しかしコンタミネーションの問題は、適切なフィルターをシステム全体の重要なポイントに取り付け、パーティクルを捕捉して阻止することで、解決することができます。ガスや液体を適切にろ過すれば、コンタミネーションが重要なシステムに干渉することで生じる問題を軽減することが可能です。

今回のコラム記事で紹介するトピック:

  • フィルターが重要な理由
  • 一般産業用流体システムにおけるフィルターの取り付け場所
  • フィルターのタイプ
  • フィルターの取り付け/メンテナンスのベスト・プラクティス

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流体システム用フィルターの重要性:システムをコンタミネーションから保護する

大半の一般産業用プロセスにおいて、コンタミネーションやパーティクルは珍しいものではありません。その発生元は、機械装置、チューブやタンクの内部腐食、もともと汚染しているプロセス流体など、多岐にわたっています。コンタミネーションによって、バルブやレギュレーターなどの主要な流体システム部品が損傷し、分析装置が影響を受けるおそれがあります。

 

バルブ・シートに摩耗や損傷が生じている場合、流れを完全に締め切ることができなくなるおそれがあります。



 

バルブやレギュレーター内にパーティクルが混入すると、ステムとシートの間に滞留する可能性があります。そこで早期磨耗や損傷が発生し、部品本来のオペレーションを妨げるおそれがあります。バルブ・シートに摩耗や損傷が生じている場合、流れを完全に締め切ることができなくなる場合があります。減圧レギュレーターのシートが損傷している場合、二次側圧力が過剰になりかねません。背圧レギュレーターのシートが損傷している 場合、一次側で圧力損失が生じる原因となります。いずれの場合も、システムにおけるオペレーションや安全上の問題につながるおそれがあります。

流体システム用フィルターの取り付け場所

フィルターを使用することで、不要なコンタミネーションによる問題を軽減することができます。フィルターは通常、産業用流体システム内の一般的な個所に2~3個取り付けます。取り付け場所は以下の通りです:

ご存知ですか?コンタミネーションは、バルブやレギュレーターに不具合が生じる原因の中でも非常に一般的であるばかりか、部品がメーカーに返品される代表的な要因でもあります。

ガス・ボンベ周辺:プロセス・ガスを流体システムに供給する際は、通常ボンベを使用します。ボンベのメンテナンスを適切に行っている 場合は、コンタミネーションを防止する必要性は低いものの、ガス・ボンベの状態は一様ではありません。ボンベの内部に損傷があると、ガスを供給する際に流体システム内に異物が剥がれて混入する可能性があるため、ボンベの二次側に適切なフィルターを取り付ける必要性が生じます。プレハブ式のガス供給システム の中には、重要なポイントでのコンタミネーションを防止するべく、あらかじめフィルターを組み込んでいるものもあります。

 

バルブ/レギュレーター周辺:これまで述べてきたように、バルブやレギュレーターをコンタミネーションから保護することは非常に重要です。バルブやレギュレーターといった重要なユース・ポイントの一次側にフィルターを直接取り付けることで、パーティクルの流入を防止し、適切なオペレーションを維持することができます。

 

ポンプ周辺:一般産業用ポンプには多くの可動部品があるため、使用中に小さなゴミが発生することがあります。ポンプから二次側に流入したプロセス流体をろ過してコンタミネーションを捕捉し、プロセス内の他の部分に混入しないようにすることが有益な場合もあります。

 

オンライン分析器周辺: オンライン分析器 は繊細な装置です。また、サンプル組成はコンタミネーションの影響を受ける可能性があります。プロセス流体が分析器に流れ込む手前にフィルターを取り付けるというのが一般的です。こういったニーズに応じて、フィルターを適切に選定することが重要となります。プロセス流体に適していないフィルターを使用した場合、パーティクルを除去することができず、サンプルの汚染が生じるおそれがあります。また、フィルターの内容積が大き過ぎると 時間遅れ が発生し、サンプルの精度低下につながりかねません。分析器に適したフィルターを選定するには、サプライヤーにご相談ください。

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フィルターのタイプ

これまで述べてきたように、流体システムの ニーズに適したタイプのフィルター を選定することが重要です。適切なフィルターを選定するには、サプライヤーにご相談ください。一般的なフィルターは以下の通りです:

パーティクル除去用フィルター: 一般的なタイプのフィルターで、パーティクルなどのコンタミネーションを除去します。一般産業用ガス/液体のろ過に適しています。フィルター・エレメントで、パーティクルがプロセス・ラインに混入するのを阻止します。溶接式インライン・フィルターは、漏れが許されない溶接アプリケーションに適しています。なお、フィルター・エレメントのメンテナンスや交換を行う場合は、取り外すことが可能です。ティー型フィルターは、ボディをシステムから取り外すことなく、フィルター・エレメントを交換することが可能なため、メンテナンスを簡単に行うことができます。

 

液体除去用フィルター:一般的にオンライン分析器を使用するアプリケーション向けのフィルターで、ガスのろ過に適しています。ガス中に浮遊する微小な液体の小滴は、フィルター・エレメントを通過できずにエレメント内で凝集(または大きな滴を形成)します。大きな滴は、ガスの流れと重力により、エレメントの外側へと押し出されます。液体は、ドレン・ポートから排出されます。

 

高純度用フィルター:純度の維持が不可欠なアプリケーションでは、最大流量における0.003 µmのパーティクル除去率が99.9999999%を超える超高純度用フィルターが適しています。このタイプのフィルターを一般産業アプリケーションで使用する必要性は、ほぼありません。半導体アプリケーション では、一般的に使用されています。

 

アプリケーションに必要なフィルターのタイプに関わらず、ニーズに合ったエンド・コネクション・タイプに対応していることも重要なポイントです。また、フィルターの 構成部品とその材質 が、アプリケーションのの仕様に耐性があるかも確認してください。例えば、ある種の揮発性液体/ガスは一般的なステンレス鋼に適していないため、さらに強度が高い合金を選定する必要があります。これはフィルターだけではなく、その他の重要な流体システム部品にも当てはまります。

フィルターの適切な取り付け/メンテナンス

フィルターのパフォーマンスを発揮させるには、適切に取り付けることが重要です。

通常、フィルターは チューブ継手と同様の方法で取り付け ます。まず、流れの方向を示す矢印に従って、一次側ポートおよび二次側ポートを決定し、流れの方向を特定します。取り付ける際は、メーカーの取り扱い説明書に従ってください。バルブやレギュレーターの手前にフィルターを取り付ける場合は、バルブを取り付ける際に、チューブやパイプではなく、ブラケットでバルブの重さを支えるようにしてください。また、取り付け用ブラケットは、エレメントを取り外す際に発生するトルクを吸収できるものを選定してください。フィルターは一般的に、目視が可能で手が届きやすく、損傷から保護可能な場所に取り付けてください。

効率的なオペレーションを行うため、フィルターのクリーニングやメンテナンスを定期的に行ってください。使用するうちに、フィルター・エレメントにコンタミネーションが溜まり、目詰まりを起こすことがあります。予防保全のスケジュールに基づいて、フィルターのクリーニングを行うか、交換するかを決めてください。また、二次側圧力が低下した場合もフィルターのクリーニングや交換を行ってください。フィルターが汚れている可能性が考えられるためです。

以下の手順に従ってください:

  1. システムからフィルターが遮断されていることを確認します。
  2. レンチでボディを固定し、フィルターのボンネットを緩めます。
  3. 汚れている、または目詰まりが生じているフィルター・エレメントを取り外し、未使用のフィルター・エレメントを取り付けます。

適切にろ過することで、一般産業用流体システム内の重要な部品を保護し、ひいては信頼性の高い結果および高品質の製品を生み出すことができます。重要な流体システムにおけるニーズに適したフィルターにつきましては、フィルターのサプライヤーにご相談ください。

詳細に興味がございますか? スウェージロック・リファレンス・センターでは、流体システムのオペレーションに関するベスト・プラクティスを紹介しています。また、フィルターについてさらに詳しく学びたい方は、スウェージロックのトレーニングを受講してスキルを磨くことを検討されてはいかがでしょうか。

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