ポンプの信頼性、メンテナンス、操作

Jul 04, 2023

ポンプの信頼性、可用性、トラブルのない動作は常に重要です。 ポンプの選択、詳細設計、設置、試運転、およびポンプとそれに関連する下流および上流のメンテナンスでは、信頼性とその要件を考慮する必要があります。 ポンプの問題による工場の停止は、毎年数十億ドル相当の収益損失につながる生産損失につながっています。 さらに、ポンプは施設全体の安全性において重要な役割を果たします。 統計的には、ポンプ故障 1,000 件につき火災事故が 1 件発生しており、火災事故 1 件の費用は平均して 100 万ドルを超える場合があります。 最高クラスのコンポーネント、シール、ベアリング、潤滑剤、またはポンプの技術のコストや商業条件が、それらの使用を妨げてはならない理由は簡単にわかります。

ポンプの選択は、各ポンプ サービスの全体的な信頼性とパフォーマンスにとって重要なステップです。 効率的な運転と高い信頼性を実現するには、ポンプの設置場所や配管も重要です。 ポンプの設置場所を選択する際の主な目標は、配管の柔軟性要件を満たしながら吸込配管の長さを最小限に抑え、ポンプ ノズルにかかる配管負荷を最小限に抑えることです。 全体的な信頼性、効率的な動作、効率を実現するために、シールやベアリングなどのポンプの主要コンポーネントの選択には細心の注意を払う必要があります。

信頼性とポンプのメンテナンスを個別のトピックとして捉えるべきではありません。 状態の監視、同様のポンプでの以前の故障の効果的な根本原因分析 (RCA)、随時の検査、オーバーホール、修理の実施、部品の交換、および操作手順を、選択したポンプのコンポーネントと併せて検討する必要があります。 より優れた信頼性を達成するために、より優れた潤滑方法の使用やシールのアップグレードなどの改善計画を採用する必要がある場合があります。

同様のポンプ (または同じサービスの同じポンプ) における以前の障害と動作上の問題の RCA は常に重要です。 よく設計されたメンテナンスと信頼性の計画は、通常、類似または同じポンプの以前の故障の説明とデータに基づいて構築されます。 つまり、以前の失敗を防ぐための正しい方法は、問題を防ぐための計画を作成するときに、ポリシー、規定、要件、必要な改善などを決定することです。 正しい RCA に基づくこのようなデータは、ポンプの仕様とポンプの選択、ポンプの改修/アップグレード計画、適切な試運転と運用サポートにも使用できます。

予防保守 (または時間ベースの保守) は、多くのプラントで今でもポンプに使用されています。 大まかな目安として、ポンプのメンテナンスの 75% 以上は、状態ベースの概念や最新の予知保全の原則ではなく、昔ながらの時間ベースのメンテナンスに基づいて定義されています。 これは費用対効果が高くなく、効率的でもありません。 ただし、状態ベースのメンテナンスへの移行自体は簡単な作業ではありません。 したがって、これはさらに注意が必要な領域です。

もう 1 つの懸念事項は、信頼性、メンテナンス、運用サポートがポンプ メーカーに依存していることです。 ポンプ メーカーが多くのポンプを製造し、納入してきたという事実は、たとえいわゆる動作基準が成功したとしても、そのメーカーが高品質の信頼性とメンテナンス作業を提供する最適な供給源であることを意味するものではありません。 多くのポンプメーカーは保証期間を過ぎても責任を負わず、問題への対応も迅速ではありません。 ポンプのメーカーは、入札を成功させ、契約/オファーを獲得できる立場にあります。 その後、ポンプを製造し、設置、試運転、起動のサポートを適切に行った上で現場に納入する必要があります。 一部のメーカーでは、この種の長期保守/運用サポートが可能です。 ただし、そのような長期的な取り組みができない企業もいます。 たとえば、私はさまざまなポンプメーカーの代表者に、ポンプの予定外の停止による重要なプラントの 2 日間の生産損失は、ポンプ自体のコストよりも高い可能性があると説明しました。 利用可能な最高の、最も信頼性の高い技術をポンプに使用しないことには、あまりにも大きなリスクが伴います。 技術的な問い合わせが数日遅れることは絶対に許容できません。

信頼性、メンテナンス、運用サポートに関する一般的なガイドラインのリストを作成するのは困難です。 大規模/中規模の運用会社の場合、メーカー/ベンダーのサポート チームよりも社内の技術専門家グループの方がうまく機能する場合があります。 長期的な操業の場合は、大規模事業者のさまざまなプラントでフルタイムで働く比較的小規模で機動的なチームを使用することが良い選択肢になる可能性があります。 各工場のポンプ専門チームが正当化されない場合があります。 もちろん、各プラントには、立ち上げ後 1 年目や大規模なオーバーホール前後の 6 か月など、特定の繁忙期があるかもしれません。 そうした忙しい時期には、前述の移動チームが工場内に常駐することもあります。

どのようなプラントや施設でも、一部のメンテナンス作業は社内チームによって完了する必要があり、その他の作業はベンダー、メーカー、下請け業者に下請けに依頼する必要があります。 これを管理する方法は、プラントのサイズ、プラントの詳細、ポンプの詳細、場所、期待される信頼性、メンテナンス ポリシーなど、多くの要因によって異なります。同様に、常駐チームと移動チームの適切な組み合わせをケースバイケースで策定する必要があります。 。

高度な状態監視コンセプトに基づくプログラムなど、最新の信頼性および保守プログラムを選択する際の主な目標は、長期にわたる運用および保守の全体コストを削減することです。 新しいメンテナンス ポリシーがプラントまたは施設に導入された場合、成功の目安となるのは、運用とメンテナンスの合計コストの削減である可能性があります。 このような削減を達成するには時間がかかる可能性があります (約 3 ～ 5 年)。 たとえば、最新の状態ベースの保守ポリシーが大規模なオーバーホールで導入された場合、この新しいポリシーのパフォーマンスは次の大規模オーバーホール (4 ～ 6 年後) で評価および評価され、それがコスト削減にどの程度効果的であったかを確認する必要があります。計画外のシャットダウンによる生産の損失を含む全体的なコスト。

重要なメンテナンスに関する決定は、工場でのスペアパーツの最適な在庫に直接関係します。 最近、スペアパーツの数と価値が減少する傾向にあります。 参考までに、何年も前には、スペアパーツのコストはポンプ全体の価格の約 6% ～ 7.5% でした。 最近では、このコスト比率（初期設備価格に対するスペアパーツのコスト）は、多くの工場で 5% 未満に低下しており、一部の工場では 3.5% 未満にさえなっています。 昔ながらのメンテナンス方針があり、予備ポンプ全体 (または多くの部品や部品) を予備として倉庫に保管することが奨励されていました。 繰り返しますが、一般的なルールを作成するのは難しく、手元に置いておくべきスペアパーツのリストは、メーカーがスペアパーツをどれだけ早く準備して納入できるか、市場の状況、工場の方針、メンテナンスのルーチン、これまでの経験など、多くの要因によって決まります。などなど。 それでも、さまざまな評価とリスク評価を行った後、多くのオペレーターによって大量のスペアパーツの在庫が発注され、倉庫に保管されています。 より優れたオプションは、ポンプ全体を工場の倉庫のどこかに保管するのではなく、すぐに稼働できるスタンバイ ポンプを (可能であれば) 設置することです。

Amin Almasi は、オーストラリアの主任機械/機械コンサルタントです。 彼は、オーストラリアエンジニア (MIEAust CPEng–Mechanical) および IMechE (CEng MIMechE) の公認プロエンジニアです。 彼は機械工学の理学士号と理学修士号を取得しており、RPEQ (クイーンズランド州登録プロフェッショナルエンジニア) の資格を持っています。 彼は、ポンプ、回転装置、機械装置、状態監視および信頼性を扱う 200 を超える論文や記事を執筆しています。