寒地土木研究所一般公開 2014.7.4~7.5 『非常用施設の状態監視技術

寒地機械技術チーム
非常用施設の状態監視技術に関する研究
背景・目的
◆ 施設数の増大と老朽化に伴い、排水機場など非常用
施設に関する維持管理技術の高度化は、喫緊の課題。
◆ 稼働が不定期でなおかつ非常に高い信頼性を求め
られる非常用設備の管理技術は、民間プラントにおけ
るニーズは低く技術が確立していない。
◆ 機械設備の維持管理費は高額で故障時の修復時間
も長く、過去の実績に基づく時間計画保全で管理して
いるのが実態。
河川管理施設の年次別設置数
(土研河川構造物管理研究タスクフォースHPより
http://www.nilim.go.jp/lab/fag/tf05_jirei.html)
精度・実用性・信頼性の高い状態監視保全(劣化予測)技術を確立
非常用設備の状態監視技術
◆ 非常用施設は、絶対確実な稼働が必須
◆ 非常用施設は、老朽化が進行し故障も増加
◆ 非常用施設の維持管理費は年々減少
回転周波数N
高調波(2N、3N…)
高調波とは、
周波数分布に
おいて、回転周
波数Nの倍数
(2N,3N…)の
周波数成分
・つくば・先端技術チームで、立軸ポンプにつ
少ない維持管理費で、効率的・効果的な
維持管理を行う技術が必要
いて調査を実施中。
・北海道で設置割合の多い横軸ポンプについ
ても適確な診断を行う手法の検討が必要。
長寿命化、コスト縮減、安全性向上に貢献
横軸は、軸の自重により軸がたわむので、
その影響で高調波が発生しやすい
自重によるたわみ量も変化するので、高調波
振動が発生する。
横軸特有の傾向に対する診断技法の確立が必要
高調波発生時の周波数分布
研究の概要
回転速度計センサ
渦電流式変位計
X方向センサ
点検用カメラ
照明
軸との距離を計測
(0.5mm程度の隙間)
渦電流式変位計 Y方向センサ
伸縮部
渦電流式変位計
周波数解析
計測波形
N=2.68333Hz
変位[mm]
◆ 常用系設備を対象として普及しつつある状
態監視保全技術を抽出し、対象機器への適
用性を評価する。
◆ 立軸と横軸、斜流と軸流などのポンプ形式
や運転方法により異なる振動特性に対する
診断・評価技術の改善・確立を行う。
◆ 計測データをより充実させて分析精度向上
を図り、当該技術の利活用手法を確立させ、
現場事務所等で非常用施設の状態監視保
全が行える技術資料としてとりまとめる。
時間[s]
P-P値 0.05688mm
Rms値 0.024768mm
独立行政法人 土木研究所 寒地土木研究所 寒地機械技術チーム
TEL:011-590-4049
http://kikai.ceri.go.jp/
周波数[Hz]
サンプリング周波数 5,000Hz
主軸回転数
156rpm(2.6Hz)
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