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ガス供給システムの安全性と効率性を向上させるために

ガス供給システムの安全性と効率性を向上させるために

大半の研究室や試験設備、工業施設では、重要なプロセスをサポートする一次ガスや特殊ガスの安全かつ継続的な供給が鍵を握っています。信頼性を求めるマネジャー、エンジニア、オペレーション・スタッフにとって、生産的なビジネスを継続するには、このような ガス供給システム を最適化することが不可欠となります。

ガス容器(ボンベ)の使用方法が効率的でなかったり、漏れを見逃したりといった問題を解決しない限り、余分なコストが発生するおそれがあります。また、フロー図など線画によるシステムのマッピングが存在しない場合、問題の診断が困難となることもあります。一方、テストを何度も行う必要があったり、正確な結果が得られなかったりした場合、システムの予期せぬ停止やコストがかさむ遅延につながることも珍しくありません。

また、ベテラン・スタッフの退職や異動によって貴重なノウハウが失われると、作業スタッフの間でガス供給システムの理解度に格差が生じる可能性があります。多くの企業では、経験豊富で高度なトレーニングを受けた専門コンサルタントを活用し、徹底的なガス・パネルの再評価を実施して改善が必要なエリアの特定を行っています。視点を変えることで、これまで気づいていなかった問題が明らかになるケースも少なくありません。ベンチマーキング・システムを利用して、「それはいつものことだ」や「問題が起きたことはない」といった思い込みを捨て、あらゆる面から設計を慎重に調査しましょう。

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システム/コスト削減に関するアドバイス

ガス供給システムは、単一または一連の圧力調整機能を中心に構築されています。一般的に4つのサブシステム:ソース・インレット、減圧ガス・パネル、切り換えシステム、ユースポイントが含まれることがあります。

  • ソース・インレット は、高圧ガス供給源と供給システムを接続します。ソース・インレットは、適切なボンベ接続、ホース、チューブ、フィルター、およびベント、パージ、リリーフ機能が備わっている必要があります。中には、ソース・インレットが標準的でないガス・パネルも存在します。構成部品を常に確認し、パネルが適切なボンベ接続に合致していることを確認してください。また、一部の高圧および/または危険性の高いガス(酸素など)には、特殊アプリケーション用のホースの使用が必須となります。
  • 減圧ガス・パネル は、最初に供給ガスを減圧し、適切な流量でガスをシステムに供給します。単一の圧力レギュレーターを使用した一段式、または2つの圧力レギュレーターを使用した二段式で減圧を行います。適切な一次側圧力や供給圧力をピンポイントで指定するのは容易ではありません。例えば、0.8 MPa前後でボンベに充填されるアンモニアと30 MPaでボンベに充填される窒素など、流体ごとの違いを考慮することが重要になります。一方、二段式圧力レギュレーターを使用しているボンベの大半は、実際に必要な圧力レギュレーターはひとつだけということも珍しくありません。これはコスト削減のチャンスと言えるでしょう。
  • 切り替えシステム により、複数のガス供給源の間でシームレスな切り替えを行い、途切れることなくガスの供給を行います。2つの圧力レギュレーターの設定圧力差にて供給源を切り替えるため、ボンベを最大限に活用するには、切り替え圧力が変更できる仕様をおすすめします。
  • ユースポイント は、圧力制御の最終段階機能を担います。一般的に、圧力レギュレーター、圧力計、アイソレーション・バルブをサブシステムに装備することで、簡単かつ正確に圧力調整を行うことができます。減圧ガス・パネルとユースポイント間でライン圧力が異なっても構わない場合は、単独の圧力レギュレーターを使用することで、コスト削減およびシンプル化を実現することが可能です。

すべてのガス供給システムにおいて、同じ品質のコンポーネントを使用しているわけではありません。他の部品に比べて安全性が高いとされている部品もあります。また、メンテナンスをサポートするという重要な機能が備わっていないパネルも存在します。多くのオーナーが抱える圧力レギュレーターの問題としては、クリープが挙げられます。クリープは、システムに流れが無いにもかかわらず二次側圧力が上昇することで識別することができます。クリープは、下流工程に悪影響を及ぼすおそれがあります。 スウェージロックのフィールド・エンジニア は、 総合的な流体システム評価/アドバイス・サービスの一環として、圧力レギュレーターのクリープといった問題の原因と解決策を特定するべくサポートを行います。

ガス供給システムの設計においては、部品交換を簡単に行えるというのが必須条件です。ねじ接続の代わりに圧縮継手を多く使用すれば、メンテナンスの際に最短時間で部品にアクセスすることができます。つまり、他の部品を所定の位置に取り付けたままで、必要な部品のみで簡単に取り外すことができるのです。これでパネルを取り換えるのではなく、部品を交換するという選択肢が生まれ、効率的な作業が可能になります。また、部品に不具合が生じるリスクも軽減されます。例えば、圧力逃がし弁のねじの取り外し/再取り付けを行った際にねじが損傷し、危険かつコストのかかる漏れの原因となるおそれがあります。

スペシャリストならではの付加価値

専門スタッフによる 流体システム評価/アドバイス・サービス では、詳細な分析を行うことで、システムのアップグレードが可能な個所を特定し、圧力レギュレーターの選定に関する情報や、設計や組み立てのソリューションに関するガイダンスを提供します。特殊ガス供給における課題に精通しているコンサルタントが以下のサービスをサポートします:

  • 既存システムをいかに変更して新しい要件に適合させるかといった提案(まだ使える古いパネルが廃棄されることも少なくないため、長期使用を可能にするソリューションを提案)
  • 経験豊富なスタッフが適切な施設で組み立て/テストを行ったガス・パネルを、簡単に調達できるオプション(経験の浅いスタッフが現場で組み立てを行ったパネルと比較して、時間、コスト、リスクを削減できる可能性があります)
  • ビジネス・ニーズを第一に考えた偏りのない推奨事項(お客さまのシステムやオペレーションに利害関係のないアドバイザーが、公平なアドバイスを提供)

また、アドバイザーは、有毒ガスや可燃性ガスを安全に供給しつつ損失を最小限に抑えるガス供給システムのソリューションを明文化し、システムのオペレーションやトラブルシューティングを容易に行えるようサポートも行います。

ガス供給システムの有効性をよく理解していない状態で、新システムの導入に伴う改装作業を行っていませんか?もしくは残量があるのにボンベの交換を行っていませんか?圧力制御のスペシャリストが、問題を改善したり投資から最大のリターンを得たりするべくサポートを行います。

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