往復動式圧縮機の連結部が摩耗したときの剛性推定

摘要

往復動式圧縮機は水素などの低分子ガスを効率よく圧縮できることから石油化学プラントで広く利用されている．本圧縮機の動特性を決定する主要構成部品はクランクシャフトとコネクティングロッド，クロスヘッド．ピストンロッド，ピストンとなり，長期連続運転中にクロスヘッドピンの摩耗による異常振動やピストンロッドの破断などの予想外の破損が生じ，莫大な生産損失を招く事例がいくつか報告されている(1)．一般のプラントでは異常検知を目的として振動加速度をモニタリングしている場合もあるが，通常とは異なる値が現れたとしても，装置の運転停止は大きな損失を招くため，装置の稼働を継続し，ひとまず様子を見る場合が殆どである．また，様々なセンサを利用したモニタリング技術を導入されているが，現在使用されているものの多くは計測データに基づき経験的・統計的に行われており，メンテナンス時や非常停止時に故障部位，破損原因の特定には大量のデータ収集とその処理が必要不可欠であるため，計測データに顕著な変動が現れる場合を除いて事前に状態変化を予測する場合には，様々な条件で破損に至った膨大なデータの蓄積が必要となる．