日設機電検収技術合同会社
【回転機械のモニタリング】運転特性を考慮した異常診断
【回転機械のモニタリング】異常診断はなぜ重要？運転特性を考慮した異常診断について
回転機械のモニタリングにおいては、「何を異常とみなすか」の判断が非常に難しく、取得したデータの評価も簡単ではないのが現状です。
実際には、異常ではない状態を誤って異常と判断してしまい、不要な整備コストが発生するケースや、異常を見逃してしまい、後に重大なトラブルにつながるケースも少なくありません。
ISOやJISの基準値も存在しますが、現場の実運転とは乖離があり、参考として扱うには限界があります。なぜなら、回転機械には個体ごとの運転特性があり、同一機種でもデータ傾向が異なるためです。加えて、製造プロセスによっても条件は変わるため、汎用的な基準では対応しきれないのです。
そのため、運転管理者がすべてのデータを把握する必要はないにせよ「正常状態で取りうるデータの範囲」をあらかじめモニタリングしておき、それを逸脱する状態を検知する仕組みを構築することが極めて重要です。
これは、予知保全の出発点となる考え方といえるでしょう。
こちらでは、回転機械の異常診断の基本と運転特性データによる異常診断についてご紹介します。
従来の異常検知では見逃してしまうケース
回転機械の異常検知は、従来担当者が五感を頼りに異常に気づき、対応することが一般的でした。しかしこの手法では、以下のような課題によって異常を見逃す可能性があります。
経験の差
異音や振動の程度といった判断は、担当者の経験に大きく依存しており、見逃しや誤判断につながるリスクがあります。
日設機電検収技術合同会社は、こうした属人的な判断基準を、モニタリングによるデータの蓄積と可視化によって代替する体制を構築してまいります。
突発的な異常
定期的な点検では、突発的に発生する異常を検知することは困難です。
やはり、継続的なモニタリングと蓄積データにもとづく相対的な状態管理こそが、傾向変化を捉えるうえで重要な鍵となります。
複合的な要因
異常の中には、複数の要因が絡み合って発生するケースもあり、その原因特定は容易ではありません。
こうした状況においては、一定量のデータ蓄積と、「異常か否か」を見極めるための継続的な学習・分析が不可欠です。
お客様固有の運転データを蓄積・解析し続けるサイクルを途切れさせることなく回していくことが、安定稼働への近道であると考えています。
日設機電検収技術合同会社は、そのプロセスを永続的にサポートし、一緒に“正解値”を構築してまいります。
運転特性データによる異常診断
回転機械の状態を把握し、異常の兆候をいち早く捉えるためには、様々な運転特性データを活用することが重要です。
こちらでは、代表的なデータとして「振動解析」と「温度測定」について解説するとともに、その他の有効なデータについても触れていきます。
振動解析：基本的な振動現象と異常検知
通常、振動変位・速度の計測にて付着物による振動過多、固定部のゆるみ発生等を管理し、振動加速度によって軸受け部分の劣化状況、機器内部圧力過多の識別に使用します。
また、詳細な解析として振動の位相を解析し、回転体のバランスの良し悪しの判断を行います。
同時に、軸受けや軸径等の機器スペックと振動の周波数特性から、異常個所の追究を行うこともできます。
温度測定：温度変化が示す機械の状態
回転機械は軸受の異常や潤滑不良など、様々な要因で温度が変化します。温度測定は、これらの異常の兆候を早期に検知するために非常に有効な手段です。
通常の温度状態をモニタリングで把握しておくことで、異常過熱等の現象を早期に拾い上げることができます。
その他の運転特性データ
回転機械の異常診断では、振動や温度以外にも様々な運転特性データが活用されます。これらのデータを取得・分析することでより多角的に機械の状態を把握し、異常の早期発見・原因特定に役立てることができます。
例えば、機器内圧が上昇するプロセスがある場合、機器内圧が上昇すると一般的に振動値が上昇しますが、プロセス上必ず発生するとあらかじめわかっていれば“これは異常な現象ではない”ということが判ります。
逆に、周囲の状況が変わらず振動値・温度が急に上昇すれば“これは異常の兆候の可能性がある”と、立ち止まれることになります。
このように、回転機械の異常診断には様々な運転特性データを活用することが重要です。
機械設備の運転データのモニタリングや性能検証ならお任せ
日設機電検収技術合同会社では、機械設備の運転データ（振動、温度、圧力、運転電流値等）のモニタリングを行い、故障・異常の予知診断、性能評価を行っております。また、モニタリング業務の延長として、システム全体の性能検証も行っており、設定値の変更から改善提案までお任せください。
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