（写真提供：元当社製造部機械工作課

故市川康夫氏）

第43巻

第１号
目

通巻第84号
次

2019

◆巻頭言
簡易モデルを用いたパラメータ効果の物理的解釈のすすめ……………………………………… 金

子

覚

1

◆製品紹介
新技術を用いた設備診断……………………………………………………………………………… 舛

重

竜

央

5

非鉄製錬向け

大容量両吸込み単段ブロワ………………………………………………………… 永

岡

聡

貴

8

朝

倉

インドHMEL社製油所、石油化学複合施設向け冷却水ポンプ……………………………………… 池

田

侑

樹

青

山

譲

治

ポンプ設備… ……………………………………………… 杉

山

裕

一

田

代

崇

海

野

亮

高

梨

真

吾

MODEC MV30 向けProduced Water Booster Pump………………………………………………… 西

川

直

毅

加

賀

美

仁

農林水産省関東農政局 吉高機場向け

ここで活躍しています－2018年

充
12
15

20

製品紹介－… …………………………………………………………………… 

22

RO膜法海水淡水化設備用エネルギー回収装置を受注… ……………………………………………………………… 

28

◆ニュース
コスモエンジニアリング株式会社殿より
南西石油株式会社殿 西原油槽所向け消火設備用消火ポンプ受注… ………………………………………………… 

29

東京都下水道局殿30

芝浦水再生センター向け｢併設芝浦ポンプ所ポンプ設備工事｣受注…………………………… 

宮城県仙台地方振興事務所殿

排水ポンプ設備受注…………………………………… 

31

天川第一ポンプ場No.5ポンプ整備（機械設備）工事受注… …………………………………… 

32

ENI Mexico Area 1 FPSO (MV34) 向けSea Water Lift Pump受注… ………………………………………………… 

33

兵庫県姫路市殿

銭神第１排水機場向け

公共工事等における新技術活用システムNETIS登録
－立軸ポンプの回転体監視システム（NETIS登録番号CB-190008-A）－…………………………………………… 34◆特許と実用新案… ……………………………………………………………………………………………………… 

35

DENGYOSHA		 TECHNICAL			 REVIEW
Vol.43 No.1 2019

CONTENTS◆Foreword
Encouragement of Physical Understanding of Parameter Effect with Simplified Model���1
S. kaneko◆Product Introduction
Condition Diagnosis of Pump using New Device�������������������5
T. Masushige
Blower for Non-Ferrous Smelter��������������������������8
S. Nagaoka and M. Asakura	Tempered Water Pumps for Guru Gobind Singh Polymer Additions Complex,
HMEL / India��������������������������������� 12
Y. Ikeda and J. Aoyama	Yoshitaka Pump Station for Ministry of Agriculture and Forestry and Fishereies Kanto
Regional Agricultural Administration Office�������������������� 15
Y. Sugiyama, T. Tashiro, R. Unno and S. Takanashi
Produced Water Booster Pump for MODEC MV30����������������� 20
N. Nishikawa and H. Kagami◆Patent������������������������������������ 35

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

簡易モデルを用いたパラメータ効果の物理的解釈のすすめ

簡易モデルを用いたパラメータ効果の物理的解釈のすすめ
Encouragement of Physical Understanding of
Parameter Effect with Simplified Model金子覚

長岡技術科学大学

名誉教授

多段遠心ポンプなどの流体回転機械には、段間や最終段のバランスピストン部分などにウェアリン
グやインターステージシールなどの漏れ式非接触シールが使用されている。ポンプの高効率、高安定化の要求に伴い、非接触シール部には漏れの低減とロータの高速回転下でのロータふれまわり運動の抑制が要求されている。非接触シール部は静止側ステータ内周面と回転側ロータの外周面間に形成されたすきまで構成されており、作動流体はそのすきま内をロータの回転に伴う円周方向とシール両端の圧力差に伴う軸方向の合成された方向に流れ、流速が大きく乱流状態にある。そのため、シール内の流速分布、圧力分布を理論的に予測することは、円周方向流れがメインであるジャーナル軸受の場合に比較して、難易度がやや高い。ところでシール部の性能向上を目的として、従来からステータ内
周面はスムーズな平滑面の他に、多数の小さな穴を任意のパターンに配置したもの（ダンパシール）、
ねじ溝を設けたもの（ねじ溝付きシール）などが提案されている。
本稿ではねじ溝付きシールを取り扱う。図１に概略図を示す。この

溝幅

シールでは、図中左側の高圧端から溝に沿って流入する流れと軸の自転方向に伴う流れの方向が互いに反対（左側面から見て、前者は反時
計方向、後者は時計方向）となるため、漏れ流量に関してはロータ自転によるポンピング（流体をねじ溝に沿って高圧側に押しもどす）作用による漏れ量低減効果と、ロータの前向きふれまわり運動（ふれま

溝深さ
条数（１周
あたりの溝数）リード角

わり運動とロータの自転の方向が一致する場合で、ポンプでは通常の運転条件下で生じやすい）に対しては高圧側から溝に沿った流れが自図１

ねじ溝付きシール

転と逆方向（負の旋回流と等価な効果）となりすきまの平均周方向流速を減少させて前向きふれまわり運動を抑制する動的流体力を発生する効果をもたらす。ポンピング
作用と負の旋回流効果は相反しているが、運転条件によってシールの溝寸法パラメータ（ねじ溝のリー
ド角、乗数、ピッチ、溝幅など）を適宜選択することにより両者の特長が得られる。ねじ溝付きシールの特性の中で漏れ流量に着目する。
図２に、ねじ溝のリード角γをパラメータにして、ロータの自転速度Nと漏れ流量Qの関係の一例を示す⑴。作動流体は水である。図１に示すように、ねじ溝の方向はγが小さいとロータの軸線に対して垂直に近く、γが大きくなるにつれて軸線と平行に近づく。図中のプロットしてある点が実験値、実線は数値計算値を示す。両者は定性的に一致しており、数値解析モデルの妥当性が検証される。ね–1–

電業社機械

簡易モデルを用いたパラメータ効果の物理的解釈のすすめ

図２

Vol.43No.1（2019）

漏れ流量Qとロータ自転速度Nの関係の一例

じ溝付きシールではいずれのγでも、QはNとともに減少しており、これはロータ回転によるいわゆるポンピング作用によるものである。この作用はγの大きい方が顕著である。異なるγでQを比較す
ると、Nが小さい場合はγの小さい方がQは低いが、Nが大きい場合はねじ溝のポンピング作用によってγに伴うQの定量的な差は小さくなる。
ここで話を終わらせることもできるが、“何か物足りない”。そこで著者らは、簡易モデルを用いて、Qに及ぼすパラメータγとNの効果の物理的解釈を試みた。
図３にねじ溝付きシールを通過する軸方向流量（漏れ流量）の簡易モデルを示す。まず、漏れ流量
Qをシール両端の圧力差による軸方向流量QPzとロータの自転による軸方向QSzの和と仮定する。図３⒜は、圧力勾配による基づく流量ベクトルをシールステータ表面上に示している。ねじ溝の無い通常の平滑面シールの軸方向流量QPzのねじ溝に沿った成分QPηとねじ溝に直交する成分QPξが、ねじ溝を設けた場合にどのように変化するかを想定する。まず、QPηは、ねじ溝による平均すきまの増加に伴(a)

シール両端の圧力差による流量ベクトル
図３⒝

ロータの自転に伴う流量ベクトル

簡易モデルを用いた流量ベクトル–2–

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

簡易モデルを用いたパラメータ効果の物理的解釈のすすめ

い増加し、
QP′η ≈ QPη (1 + aPη ) = QPz (1 + aPη )sin γ : aPη > 0…⑴で表される。一方、QPξは、ねじ溝段差部を液体が通過する際のエネルギー損失により減少し、
QP′ξ ≈ QPξ (1 − aPξ ) = QPz (1 − aPξ )cos γ : aPξ > 0…⑵で表される。これよりQ’PηとQ‘Pξの合成ベクトルの軸方向成分Q’Pzは、式⑴、⑵を用いてQPz′ = QP′η sin γ + QP′ξ cos γ ≈ QPz (1 + aPη )sin 2 γ + QPz (1 − aPξ )cos 2 γ= QPz ( A − B cos 2 γ )…⑶

ここで、 A = 1 + aPη , B = aPη + aPξ である。式⑶では、A（>1）はねじ溝による平均的なすきま増加に伴うQPzの増加を表す係数に、B（>0）はねじ溝段差部通過に伴うエネルギー損失によるQPzの減少を表す
係数に、そしてリード角γはQPzの減少に及ぼす定量的効果を表すパラメータ（γの小さい方がQPzはより減少する）に，それぞれ対応している。続いて図３⒝はロータ自転に基づく流量ベクトルをシー
ルステータ表面上に示している。平滑面シールの円周方向流量QSθのねじ溝に沿った成分QSηとねじ溝に直交する成分QSξが、ねじ溝を設けた場合にどのように変化するかを想定する。QSθはロータ自転角
速度ωに比例するので
QSθ = aSθω : aSθ > 0…⑷で表される。QSθのねじ溝方向成分QSηは、ねじ溝による平均すきまの増加に伴い増加し、
QS′η ≈ QSη (1 + aSη ) = QSθ (1 + aSη )cos γ : aSη > 0…⑸で表される。一方、QSξは、ねじ溝段差部を液体が通過する際のエネルギー損失により減少し、
QS′ξ ≈ QSξ (1 − aSξ ) = QSθ (1 − aSξ )sin γ: aSξ > 0…⑹で表される。これよりQ’SηとQ’Sξの合成ベクトルの軸方向成分Q’Szは、式⑸、⑹を用いてQS′z = −QS′η sin γ + QS′ξ cos γ≈ −QSθ (1 + aSη )sin γ cos γ + QSθ (1 − aSξ )sin γ cos γ= −Cω sin 2γ

…⑺

ここで、 C = aSθ (aSη + aSξ ) / 2 である。式⑺は、C>0より、ロータの自転に伴うポンピング作用がωととの範囲ではγが大きくなるにもに大きくなりQ’Szが減少する（負の絶対値が大きくなる）こと、γ<45°

つれてポンピング作用が顕著になることを示している。 最初の仮定により、ねじ溝付きシールのQはQ’PzとQ’Szの和で表されるので、Q ≈ QPz′ + QS′z= QPz ( A − B cos 2 γ ) − Cω sin 2γ



…⑻

–3–

電業社機械

簡易モデルを用いたパラメータ効果の物理的解釈のすすめ

図４

Vol.43No.1（2019）

漏れ流量Qの簡易モデルによる予測と実験値の比較

一方、平滑面シールのQはロータ自転に伴う軸方向流量QSzがゼロとみなせるので、Q ≈ QPz + QSz ≈ QPz …⑼

この簡易モデルに基づき、図２中の実験値を用いて式⑻中の係数A、B、Cを最小二乗法で算出し、得られた近似式を実験値と比較した結果を図４に示す。
図中のプロットしてある点が図２中の実験値に、実線が近似式に対応している。近似式は実験値と良く一致しており、本簡易モデルを用いてねじ溝付きシールのQに及ぼすパラメータγとNの影響を物理的に説明できることを示している。
ねじ溝付シールの漏れ流量Qのような物理量を数値解析で求める際に、その中に含まれるパラメー
タの値を変化させてその物理量に及ぼす定性的な影響を評価することはできるが、計算負荷に配慮す
ると、パラメータの広い範囲にわたる予測は困難である。一方、簡易モデルを用いて得られたパラメー
タと物理量の関係式を用いると、その物理量をパラメータの広い範囲にわたって予測ができる利点がある。 無論、パラメータの効果を評価できる簡易モデルが常に作成できるわけではないが、まずは簡易モデルを作成してみることが肝要と思われる。何故ならば、研究者にとって簡易モデルによるパラメータ効果の物理的解釈は、「目から鱗」の感覚を体験できる有効な手段であるからである。
＜参考文献＞⑴ Nagai, K., Kaneko, S., Taura, H. and Watanabe Y, 2018, “Numerical and Experimental Analyses of Static Characteristics for Liquid
Annular Seals with Helical Grooves in Seal Stator,” Trans. ASME Journal of Tribology, Vol.140, No.3, pp.032201-1-16.

–4–

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

新技術を用いた設備診断

新技術を用いた設備診断舛重竜央

Condition Diagnosis of Pump using New Device
By Tatsuo Masushige
It is very important to know the condition of the pumping station in order to prevent accidents
and unforeseen situations due to the deterioration of equipment. With the increasing demand for
condition monitoring, the introduction of new technologies and systems has been aggressively
introduced.
In this report, we will actually inspect the non-contact 3D scanner, which is an effective device
for grasping the shape of the impeller and trend management with data, and the underwater dronethat can be viewed with the pump installed at the machine site.
１．はじめにがあり、異なる優位性を持っている。設置型は、高い精機場設備の老朽化が原因で発生するトラブルや不測の度で広範囲の測定が可能なため、ライン検査などによく事態を未然に防止するためにも、機場設備の状態を把握用いられるが、事前準備に手間がかかるなどの欠点もあすることは重要である。機器の状態を把握することで、る。ハンディ型は、精度は設置型に劣るものの、可搬性

設備更新時期の正確な予想につながり必要な時に運転可が良く作業環境を選ばないことや、スキャン時間が短く、能な状態を維持することができる。本報では、これまで狙った部分を容易にデータ化することが可能である。この技術では不可能だった状態の「見える化」を可能にしのため当社では、ハンディ型の3Dスキャナを導入した。

た2つの機器について紹介する。一つ目は、非接触式3D

２−２

スキャナ、インペラの詳細な形状把握や傾向管理が可能

ドローンは遠隔操作や自立制御によって飛行できる無である。複雑な製品の実形状のデータ化が可能になった

人飛行機のことである。多くは空撮の用途で使用されてことで、より信頼性の高い製品管理が実現できる。二つおり、最近では、宅配システムの実用化研究などでも注目は、水中ドローン、機場にポンプを設置したままの状目を集めている。その一方で、飛行機型ではなく水中を態で視認が可能である。従来の点検では分解工程に多大航行するドローン（水中ドローン）も注目を集めており、なコストを要していたが、水中ドローンを使うことで容当社でも水中ドローンを導入した。水中ドローンは、そ易、かつ安全に点検を実施することが可能となった。本の場での浮上・潜水・旋回が可能で、操作はタブレット

報ではこれら２つの機器について、実際の点検例とこれ端末にて行うことができる。また、カメラ、ライトが装からの展望について紹介する。

備されており、暗所においても写真や動画の撮影、保存が可能である。

２．導入機器２−１

水中ドローン

３．活用事例

3Dスキャナ

３−１

3D計測技術の導入は様々な分野で盛んに行われてお3Dスキャナり、市場には多種多様な3Dスキャナが登場している。

⑴

3Dスキャナには、センサーやプローブで接触点の凹凸

3Dスキャナの活用事例として、ポンプインペラの形を測定する接触式、レーザーなどを対象物に当てて測定

状スキャンについて紹介する。図１に設計モデリングする非接触式がある。非接触式には設置型とハンディ型

データとスキャンデータを比較したコンター図を示す。

–5–

形状測定

新技術を用いた設備診断

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

図１  インペラコンター図

Fig.１ Difference contour impeller

コンター図とは等値線図のことであり、色によって差異を確認することが可能なため、視覚的に入口チップ長や翼形状の厚みに差があることがわかる。点ではなく面として部品全体の測定を行うため、これまで寸法検査では測定しきれなかった箇所の比較も可能になる。その結果、形状に起因する問題を新たな視点から追及することがで

図２  現地での3Dスキャン

Fig.２ 3D scanning at pump station

きる。なお、スキャンデータを利用した流れ解析による性能予測を行い、性能に影響ないことも確認している。
⑵

現地測定

機場における水平二つ割軸流ポンプの形状測定を行った。これまで、ポンプ整備の際には工場に搬入した上でインペラの腐食、変形の確認を行っていた。3Dスキャ
ナを用いれば、上ケーシングを外すのみで回転体を引き上げることなく機場で確認が可能になる。現地での測定も容易にできるため、インペラやケーシングなどの健全性の確認を現地で行えることから3Dスキャナを用いる
利点は大きい。図２にその際の様子と、設計形状とスキャ
ンデータの差分のコンター図を示す。
⑶

各種解析

この例では、既設インペラにはキャビテーションによ

図３  スキャンデータから作成したモデルを用いた流れ解析ると想定されるエロージョンが見られたため、3Dスキャ

Fig.３ Fluid dynamics with 3D scanning data

ナのデータを用いて流れ解析、構造解析、キャビテーショ
ン解析を実施した。図３に流れ解析を行った結果を示す。
キャビテーション解析では解析結果とエロージョン部位の一致を定性的に確認することができた。

利用して性能や品質を確保することは有効であると考え短納期でポンプを工場へ搬入して整備するケースや、運転時間が十分とれないケースでは、スキャンデータをる。各解析の工程をより短期で完了するためにも、今後もソフトの導入や作業の効率化を図っていく。

–6–

電業社機械

３−２

Vol.43No.1（2019）

新技術を用いた設備診断

水中ドローン

傾向管理としても3Dスキャナは活用することができ水中ドローンは、ポンプの状態監視の一環として導入る。設計データの3Dモデル、納入前の実機の3Dスキャしたもので、機場に据え付いた状態のポンプを吸込水槽

ンデータ、点検時の3Dスキャンデータを比較すること

内から確認することを目的としている。コストのかかるで、磨耗や経年劣化による損傷の状態を監視し、どの箇分解をせずにインペラの状態を確認することが可能にな

所をいつ頃整備する必要があるのかを判断できる材料のる。排水機場にて現地運転を実施した際の様子を図４に一つとなる。キャビテーションによるエロージョンが発示す。水槽内の底に土砂や、コンクリート片が堆積して生した場合でも、時系列毎の3Dスキャンデータがあれ

おり運転に支障をきたす恐れがあったことが今回の点検

ば、解析と比較して原因究明の一つとして活用できる。

で判明した。点検後、水槽内の清掃を推奨することで、3Dスキャンデータを利用した傾向管理の取り組みを既に始めている。

トラブルを未然に防止することができた。

４−２

現地調査への活用

近年、既設の機場やプラント全体を、スキャンできる製品も多く活用されている。既に建設業界では自動飛行するドローンにより地形データを収集、そのデータから三次元地図を作成し測量する技術が実用化されている。
測定後はデータを元に作成した3DCADモデルから、寸法・干渉のチェック、機器搬出入の計画、取合位置の確認、保全管理や設計検証など、様々な形で活用することができる。また、ポンプや機場の図面がない場合や既設に他社製品が運用されている場合でも、スキャン後二次
元図面に落とし込むことが可能なため活用範囲は大きく

図４  排水機場水槽内

Fig.４ Pump station sump

広がる。3Dスキャナを用いることで現地調査工期の短縮、効率的な設計や施工計画による品質向上、費用削減などの様々な効果が見込める。

４．今後の展望４−１

５．おわりに

品質検査・定期点検

前述のインペラ、水平二つ割軸流ポンプの測定に加え、設備診断の一環である「見える化」を可能にした機器

素材受入時や加工済の部品をスキャンすることで設計として当社で導入した3Dスキャナと水中ドローンにつCADデータと3Dで比較することができ、羽根の肉厚やいて紹介した。測定データと設計データの形状比較によ

角度分布、径の確認、断面の比較など様々な項目を検査

り、問題がある場合には早期に把握することができるほ

することが可能になる。他メーカーの品質検査部署におか、各種解析による検証までを行うことで、運転前に事いて3Dスキャナを導入してから、検査にかかる時間を前に性能を把握することができる。これらを活用するこ

80%以上短縮できたとの報告事例もある。さらに、測定とは製品の改善、品質向上に役立つ。今後もこれらの技データからの流れ解析や各種解析を実施することで性能術の動向を追いながら、それらを発信していきたい。

予測が可能となるため、運転前に問題の有無を判断する＜筆者紹介＞

基準の一つとして活用することができる。今回の例で流舛重竜央：2016年入社。ポンプ、送風機の研究開発に従事。

れ解析と試運転結果の比較によってスキャンデータを用いた解析の妥当性が確認できた。運用件数が少ないため、今後実績を積んでいく。

–7–

現在、技術研究所開発課。

非鉄製錬向け

大容量両吸込み単段ブロワ

電業社機械

非鉄製錬向けVol.43No.1（2019）

大容量両吸込み単段ブロワ
永岡聡貴

朝倉

充

Blower for Non-Ferrous Smelter
By Satoki Nagaoka and Mitsuru Asakura
DMW have many experiences for SO2 gas blowers. This time, DMW delivered a unit of Main
Gas Blower to Mitsubishi Materials Corporation Naoshima Smelter & Refinery, Kagawa, Japan.
The blower is used for delivering SO2 gas from copper furnace to its refining facility. The blower
is horizontally split casing, double suction, one stage, centrifugal type driven by variable speed
motor. This reports on the outline of Main Gas Blower as follows.

１．はじめに当社のSO2ガスブロワは、1950年代から現在まで50台以上の納入実績を有している。非鉄製錬プラントでは、金属の製錬過程にて発生するガスを次工程に送るために、SO2ガスブロワが使用されている。
このたび、当社高効率ガスブロワへの更新によるメ
リットの提案および納入実績を評価して頂き、三菱マテリアル㈱直島製錬所殿向けにメインガスブロワを１台受注した。
本ブロワは、銅熔錬工程で発生するガスから硫酸を製

図２  直島製錬所

造する工程で使用される。現地据付・試運転を完了した

Fig.２  Naoshima Smelter & Refinery

ので以下にその概要を紹介する。納入先である直島および直島製錬所を図１、図２に示す。

岡山県

２．ブロワの仕様

犬島

宇野港

直島

本ブロワの仕様を表１に示す。

新岡山港 宝伝港

家浦港

宮浦港

木村港

高松港

表１  ブロワ仕様

小豆島

Table１ Main Gas Blower specifications

土庄港

形

高松東港

香川県

吸込／吐出し口径

（mm）

風

量

（m3/min）

昇

圧

（kPa）

取

扱

気

体

電 動 機 出 力

図１  直島位置図⑴台

Fig.１ Location map of Naoshima–8–

鋳鉄製両吸込
単段ターボブロワ式

数

1 300/1 000
2 270
約41
SO2ガス

（kW）

2 500
１台

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

非鉄製錬向け

大容量両吸込み単段ブロワ

機側盤

ブロワ吸込方向ヘッドタンク

軸受

電動機

メインガス
ブロワ

軸受

ブロワ吐出方向オイルタンク

冷却水出口

冷却水入口

強制給油装置

図３  系統図Fig.３ P&I diagram

３．構造と特徴
メインガスブロワの全体構成を図３の系統図、外観を図４に示す。
本ブロワは可変速電動機により回転速度を変化させて運用するブロワであり、当社の鋳鉄製両吸込単段ターボ
ブロワとしては口径、出力が最大クラスである。
３−１

ブロワ

インペラには、耐食性を考慮したステンレス合金を採用した。高周速インペラのため機械加工の削り出しにて製作するオープン形インペラ構造となっている。オープ
ン形の場合、側板がないためダストやミストの付着量が少なくなり、洗浄が容易に行え、メンテナンス性に優れ

図４  ブロワ外観

Fig.４ View of blower

ている。

–9–

非鉄製錬向け

大容量両吸込み単段ブロワ

電業社機械

Vol.43

ケーシングについてもメンテナンス性を考慮し、鋳鉄製の上下二分割構造を採用している。回転体点検時には、
上ケーシングの分解のみで回転体の取外しが可能であり、メンテナンス性に優れている。
ブロワ軸受は強制給油方式のティルティングパッド・
ジャーナル軸受を採用している。
３−２

強制給油装置

ブロワ軸受および電動機軸受の潤滑用に強制給油装置を付属している。強制給油装置の外観を図５に示す。強
制給油装置はブロワ機側に設置され、ブロワおよび電動機へ潤滑油を供給している。また、強制給油装置にはヘッドタンクが付属されており、潤滑油ポンプが非常停止し

図６  機側盤

Fig.６ Monitoring panel

た際にも、ブロワが停止するまでの間に各軸受に給油可能な構成となっている。
潤滑油の冷却には水冷式オイルクーラを採用しており、冷媒として海水を使用することから、海水仕様のオ
イルクーラを採用している。

図７  社内試運転
Fig.７ Shop test

図５  強制給油装置外観

Fig.５ View of lube oil system

３−３

ブロワ状態監視装置

ブロワの状態監視装置として、軸振動センサ、軸移動
センサ、軸受温度計を付属している。キャピラリー式のダイヤル温度計と軸振動・軸移動量監視用のモニタが機側盤に設置されている。機側盤の外観を図６に示す。

４．工場試験
工場における性能試験はJIS B 8340に沿って実施した。ブロワに付属する振動センサ、軸移動センサ、軸受
温度計にて各種パラメータを測定し、機械的に良好な状態である結果を確認することができた。また性能予測に

図８  ブロワ現地据付状態

Fig.８ View of blower at site

よるブロワ効率を上回る性能を得ることができた。メイ
ンガスブロワの社内試運転の状況を図７に示す。

– 10 –

No.1（2019）

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

非鉄製錬向け５．現地試運転大容量両吸込み単段ブロワ

今後も、設備の用途、重要性を十分に認識し、顧客の現地の据付・組立および試運転は直島製錬所殿の所掌

信頼と満足を得られるよう努力していく所存である。

のもとで行われ、当社は据付、組立および試運転検査のおわりに、本ブロワの計画・製作にあたり適切なご指指導員を派遣した。

導、ご助言を頂いた三菱マテリアル㈱直島製錬所殿なら各種検査および試運転を実施し、ブロワの据付・組立

びに関係各位に厚く御礼申し上げます。

をはじめ補機（強制給油装置など）の調整および各種計＜参考文献＞

装設備について適正な施工、調整が行われていることを⑴ 直島町観光協会ホームページ

確認した。現地の据付状態を図８に示す。

http://www.naoshima.net/access/（2019/5/10アクセス）

６．おわりに＜筆者紹介＞

三菱マテリアル㈱直島製錬所向けのブロワの概要を説

永岡聡貴：‌2010年入社。主にブロワの設計業務に従事。

明した。今回納入したメインガスブロワは当社実績最大

朝倉クラスのブロワであったが、各種検査、試運転により機器として良好であることが確認され、無事に出荷、現地据付、試運転を終えることができた。

– 11 –

現在、気体機械設計部

ブロワ設計課主任

充：‌2003年入社。主に民間会社向け営業に従事。
現在、大阪支店 産業システム営業課 主事補

インドHMEL社製油所、石油化学複合施設向け冷却水ポンプ

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

インド HMEL 社製油所、石油化学複合施設向け冷却水ポンプ
池田侑樹

青山譲治

Tempered Water Pumps for Guru Gobind Singh Polymer Additions Complex,
HMEL / India
By Yuki Ikeda and Joji Aoyama
HMEL Guru Gobind Singh Polymer Addition Complex, which Petro Chemical Plant will produce
Ethylene, Polypropylene etc and its location is next to HMEL Guru Gobind Sigh Refinery. The newplant will introduce the above mentioned Refinery Complex to help maximize returns as well as its
product portfolio. We obtained an order for 4 quantities of pumps which will be installed for Linear
Low Density Polyethylene /High Density Polyethylene（LLDPE, HDPE）processing unit. Our
pumps will be delivered to the customer and planned to be commissioned on this year 2019. We
would like to introduce our pump model as follows.
１．はじめに

２．ポンプの仕様

今回、インドのHMEL社（Hindustan Petroleum Corp.

ポンプ仕様を表１に示す。

Ltd社 とMittal Energy Investments Pte. Ltd社 の 合 弁 会

表１  ポンプ仕様

社）からインド／パンジャブ州、Bathinda製油所に隣接

Table１ Specifications of pump

して建設される石油化学プラントに設置されるポンプ設
備４台を受注し、このたび設計・製作・工場立会検査を経て出荷を完了したので以下に紹介する。
なお、HMEL社Bathinda精油所へ送られる原油はアラ
ビア海沿岸から約1 000 km以上の距離をパイプラインで移送されたものであるが、その沿岸部および中継地点にて使用されている原油移送ポンプ（計６台）や、同製油所内のリアクタにハイドロカーボンを圧入するポンプ（計

形

式

口

径

段

数

水平二ツ割横軸単段ポンプ
API 610規格 Type BB1（mm）

吸込800×吐出し600

吐 出 し 量（m3/h）

5 233

全

程

（m）

39

電動機出力

（kW）

750

揚

1

液

質

Tempered Water

台

数

4

２台）など、数種の重要ポンプ設備を納入している（図１）。

３．ポンプの構造と特徴
ポンプは、API 610規格に準拠した電動機駆動の水平
二ツ割横軸多段ポンプ（Type BB1）である。また、４台のポンプは２台ごと二系統に分かれて配置され、常用１台運転、予備用１台として運用される。
ポンプの特徴を以下に列記する。また、構造を図２に
示す。
３－１

流水部

本ポンプの大きな特徴としては、優れたポンプ効率で

図１  Bathinda製油所⑴ある。顧客の求める高効率を実現すべくCFD解析を繰りFig.１ Location of Bathinda Refinery– 12 –

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

インドHMEL社製油所、石油化学複合施設向け冷却水ポンプ

ケーシング

インペラ

メカニカルシール

メカニカルシール

ラジアル軸受

スラスト軸受

図２  ポンプ構造図

Fig.２ Sectional view of pump

返し行うことによりインペラおよびケーシング流水部をルのリザーバは高寿命で優れた耐衝撃性を持つ高強度プ

最適な形状としたモデルを採用している。

ラスチック製である。

３－２

ケーシング

⑵

温度安全弁

ケーシングは、主配管を接続したまま上部ケーシング

メカニカルシール用水冷クーラの出口には温度安全弁を取り外すことで回転体部品やウェアリングなどの摺動を設けている。温度安全弁は冷却水系統のいずれかが万部のメンテナンスを行うことができるよう水平二ツ割構が一閉塞した際、冷却水の温度上昇にともなう内部圧力造となっている。

上昇による配管の損傷を防ぐものである。

また、顧客要求による高い設計圧力に耐えられるよう、⑶

空圧トルクレンチ

FEM解析を用いてリブの位置と形状、ケーシング肉厚、

ケーシング二つ割面に使用されるボルトの締め付けト

水平二ツ割フランジの厚さおよび締付けボルトの構造、ルク管理は漏洩を防ぐために重要である。高トルクを必

そして適正な締付けトルク値を検討し、耐圧試験にて漏要とする場合は従来、油圧のトルクレンチを採用した

洩がないことを確認した。

ケースが多かったが、今回は現地の使用環境の制限によ

３－３

軸封装置

り、空圧のトルクレンチを採用した。空圧トルクレンチ

軸封はメカニカルシール構造とし、API 682規格ののメリットとしては電源設備が不要であること、一般的

Plan21を採用している。本ポンプは通常時はほぼ常温でな空圧環境さえあれば容易に高精度な高締付けトルク管の運用であるが、最大100 ℃程度の液温となっても、メ理が可能であることなどが挙げられる。

カニカルシール摺動面の潤滑性と冷却機能が保持される

３－５

よう、各シールに外部注水型水冷クーラを付属している。

共通ベース上にはポンプ、電動機、軸封システム、計

３－４
⑴

３D設計

付属機器

装機器などが搭載され、限られたスペースに多くの付属

オイルサンプボトル

配管が敷設されている。そこで、3D-CADによるモデリ

顧客の要望により軸受箱にはオイルサンプボトルを設ングを行い、配管や機器の干渉チェック、バルブの操作けてあり、何らかの理由により軸受箱内に水分や異物が性、温度計やフローサイトの視認性、組立時の作業性、混入した場合に、軸受箱を分解することなく目視でき、そして現地メンテナンス時のアクセス性など様々な観点

下部のドレンプラグを開放することによりそれら水分やからチェックを行い機器配置設計を行った（図３）。

異物を排出できる機能を有している。オイルサンプボト– 13 –

インドHMEL社製油所、石油化学複合施設向け冷却水ポンプ

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

が指導に赴いたり、当社へのDCIPL社員研修を受け入れたりするなど、直接的な教育を行うことにより、引き続き技能の伝承を継続していきたい。

５．社内運転試験
社内試運転は付属のセンサ類なども含めて全ての機器を組み合わせた状態で実施し、問題が無いことを確認した。性能についてはAPI 610規格および顧客要求により指定されている許容値、基準値に対して満足していることを確認した。機械的な健全性についても、現地でのあらゆるパターンでの運用を想定し各部の振動、温度の測定、付属品の動作の評価を行い、いずれも顧客の仕様を満足する結果が得られていることを確認し、現地への出荷に至った。

図３  3D-CADを用いた機器配置設計

Fig.３ Machinery layout design by 3D-CAD

６．おわりに今回受注したポンプは過去納入実績のある同社

４．インド工場での対応

Bathinda製油所に隣接する石油化学プラントに納品され当 社 の グ ル ー プ 会 社 で あ るDCIPL社（DMW Corpo-

るが、過去HMEL社関連会社であるHMPL社へ納品されration India, Private Limited）では、現在までに多くのたパイプライン用Main Line PumpやHMEL社製油所向けAPI適用ポンプを製造してきており、そのほとんどが小Feed Pumpの長年の稼働信頼性も高く評価されたもので型の単段渦巻片吸込ポンプ（Type OH1）であったが、あり、付け加え今回引合い初期段階から綿密な打合せを

今回初めて比較的大型の両吸込み渦巻きポンプをDCIPL

行うことにより客先要求スペックへの適応および短納期

社にて材料調達、部品検査およびポンプ仮組立まで実施

対応を通じ受注を獲得できたものである。改めまして受したので紹介する。

注に至った関係者各位のご尽力に感謝いたします。

インドではインペラやケーシングなどの主要鋳鋼品は＜参考文献＞

当社より提供する三次元データを用いてアルミ型を製作⑴ HMEL社ホームページ

して鋳造を行う。

http://www.hmel.in（2019年６月７日アクセス）

当社の日本人資材部員が鋳造メーカを訪問し、品質＜筆者紹介＞確保のため鋳造方案や非破壊検査方法などについて協池田侑樹：2006年入社。主に高圧ポンプの設計に従事。

議し、その後も各工程において電話会議にて段階的な

現在、水力機械設計部

チェックとレビューを行う仕組みを作ることで、十分な高圧ポンプ課所属。主任。

青山譲治：2007年入社。主に部注、海外顧客向け

アフターセールス営業関連業務に従事。

品質を有する鋳鋼部品を調達することができた。

現在、海外部

各部品の仕上げ作業時の細かなスキルや、組立時の勘主事補。

所などについては資料や口頭での説明だけでは十分に伝わらない部分があるため、DCIPL社へ当社ベテラン社員– 14 –

カスタマーサービス営業課所属。

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

農林水産省関東農政局 吉高機場向け

農林水産省関東農政局 吉高機場向け
杉山 裕 一

田代

ポンプ設備

ポンプ設備

崇

海野

亮

高梨真吾

Yoshitaka Pump Station for Ministry of Agriculture and Forestry
and Fishereies Kanto Regional Agricultural Administration Office
By Yuichi Sugiyama, Takashi Tashiro, Ryo Unno and Shingo Takanashi
Yoshitaka Pump Station is located in Chiba Prefecture and uses the water from Lake Imba.
Yoshitaka Pump Station was built more than 45 years ago. Therefore, there is “Water shortage”,“Poor drainage” and “Less water quality” in the current pump station. DMW received the order forthe modernization of the pump station including manufacturing, installation and commissioning
work. We will introduce this modernization work as below．

１．はじめに

河内町

利根町

吉高機場は印旛沼の北部に位置する機場である（図

位置図

栄町

１）。印旛沼は千葉県成田市、佐倉市、印西市、印旛郡

印旛沼

酒々井町、印旛郡栄町にまたがり、印旛沼周辺地区では約5 000 haの水田地帯で水稲を中心とした営農が行われ

吉高機場

成田市

印西市

ている。

吉高支線用水路この地区の農業水利施設の多くは、昭和43年度よりも前に造成されたので、造成から40年以上が経過してい宗吾西機場る。このため老朽化により施設の機能低下が生じており、その維持管理に費用がかかっている。また、農業形態の八千代市

変化によって、用水不足や排水不良が度々発生していた。

佐倉市

国営印旛沼二期農業水利事業では施設の更新に合わせて農業水利の再編を行っており、循環かんがいシステムを

図１  位置図構築による水質保全、農業用水の安定供給や排水不良のFig.１ Site location

改善、そして維持管理の労力軽減を図ることで、この地域の農業生産性の向上と農業安定を目指している。この

２．機場の概要

事業の一部として本機場も既設吉高機場、物木機場、吉本機場としてはポンプ設備、パイプライン設備、電高東機場、一本木機場の一部を統合し、用排水機場とし気設備で構成されている。ポンプ設備は、計画用水量て新設された。

117.3 m3/minを有するφ600用水ポンプ３台と計画排水循環かんがいシステムとは、低地排水路に戻ってきた

量1 614 m3/minを有するφ1 000洪水時・常時排水ポン

農業排水を用水機場で再度取水することで、「低地排水プ１台、φ2 200洪水時排水ポンプ２台で構成されてい路→用水機場→農地→低地排水路→用水機場…」というる。パイプライン設備は、用水吐出し水槽および吐出し水の循環を図り農業用水を反復利用することで印旛沼の水槽からの農地への送水管である700A既設利用２号線

水質負荷を軽減するシステムである。

と1 100A吉高幹線用水路、印旛沼から低地排水路への送水菅である1 100A印旛沼取水導水路と印旛沼取水流– 15 –

農林水産省関東農政局 吉高機場向け

ポンプ設備

電業社機械

３−１−１

量調整弁で構成されている。電気設備は、高圧受変電設

Vol.43No.1（2019）

用水ポンプの構造と特徴

図４に用水ポンプの外観図を示す。ポンプの特徴は、備および監視操作設備、流量計と水位計を含む計装設備

次のとおりである。

で構成されている（図２、図３）。

⑴ ポンプ形式は横軸両吸込渦巻ポンプを採用し、巻線形三相誘導電動機にて駆動している。
⑵ CFD解析（図５）により、インペラとケーシング
形状の最適化を行った。
⑶ ケーシングは上下水平二つ割構造であり、上ケー
シングを取り外すことにより内部の主要部品（インペラ、主軸など）の点検が容易にできる構造となっ電動機

１、２、３号用水ポンプ
メカニカルシール
軸受

図２  機場全景

上ケーシング

Fig.２ View of pumping station

下ケーシング
排水ポンプ

図４  用水ポンプ外観図

印旛沼

Fig.４ Outline drawing of the pump

低地排水路
用水吐出し水槽
用水ポンプ
既設利用２号線

印旛沼取水導水路
吉高幹線用水路図３  全体据付図

Fig.３ Sectional view of pumping station

図５  ポンプCFD解析図

３．設備の概要

３−１

Fig.５ CFD analysis of the pump

用水ポンプ

用水ポンプの仕様を表１に示す。

表１  用水ポンプ仕様

Table１ Specifications of the pump
機器名称

用水ポンプ

ポンプ形式

横軸両吸込渦巻ポンプ

口

径

台

数

３台

程

26.5 m

全

揚

吐出し量
軸受潤滑
軸

封

部

600×400 mm

39.9 m3/min

図６  用水ポンプ据付完成状況

グリス潤滑

Fig.６ View of the pumps after installation

メカニカルシール（無給水形）– 16 –

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

農林水産省関東農政局 吉高機場向け

ポンプ設備

ている。
３−１−２

用水ポンプの運用

用水ポンプの運転は原則として自動運転としており、用水吐出し水槽の水位による台数制御を行っている。また、運転号機が故障などで停止した場合には他号機がバックアップする故障飛越し回路を設け、不測の事態においても対応できるようにしている。
２−２

洪水時排水ポンプ

洪水時排水ポンプの仕様を表２に示す。
表２  洪水時排水ポンプ仕様

Table２ Specifications of the pump
機器名称

洪水時排水ポンプ

ポンプ形式

立軸軸流ポンプ（Ⅰ形、二床式）

口

径

台

数

２台

程

4.4 m

全

揚

2 200 mm

吐出し量

732 m3/min

軸受潤滑

セラミックス軸受

軸封

図８  洪水時排水ポンプ据付完了状況

Fig.８ View of the pumps after installation

部

減速機を介した巻線形三相誘導電動機にて駆動している。
⑵ ポンプ主要構造のうち、水中軸受は自己潤滑可能

メカニカルシール（無給水形）

なセラミックス軸受を採用、ポンプスラスト荷重は空冷式のスラスト軸受ユニットにて支持、軸封装置
３−２−１

洪水時排水ポンプの構造と特徴

は無給水型のメカニカルシールを採用している。ま図７に洪水時排水ポンプの外観図、図８に据付完了状

た、減速機の冷却はファン付ラジエータ装置を採用している。したがって、ポンプ設備は無注水である

況写真を示す。ポンプの特徴は、次のとおりである。
⑴ ポンプ形式は立軸軸流ポンプを採用し、遊星歯車

ため、注水に必要な補機類が一切不要になっている。
これにより設備が簡略され、信頼性、メンテナンス性が向上している。
⑶ ポンプ水槽深さの制約などから、通常の吸込ベルが採用できないため、クローズ形吸水槽（傘形）と電動機した。また、この部分は模型形状を反映させるため、減速機

鋼板による型枠（吸込コーンライナ、吸込ベルライナ）
を製作し、躯体と一体としている。図９に吸込コー
ンライナ、吸込ベルライナの施工完了状況を示す。
スラスト軸受ユニット

メカニカルシール

１、２号洪水時排水ポンプ

吸込ベルライナ
吸込コーンライナ

図９  吸込コーンライナ、吸込ベルライナ据付状況

図７  １、２号洪水時排水ポンプ外観図

Fig.９ ‌View of suction cone liner and suction bell liner mounted on
the pump

Fig.７ Outline drawing of the pump

– 17 –

農林水産省関東農政局 吉高機場向け

ポンプ設備

電業社機械

３−３−１

⑷ 本ポンプは大型であり工場での試運転が困難であVol.43No.1（2019）

洪水時・常時排水ポンプの構造

ること、また、水槽形状が特殊であることから、模図12に洪水時・常時排水ポンプの外観図、図13に据付型ポンプを製作し、これにより性能確認を実施した。

完了状況を示す。洪水時・常時排水ポンプの特徴は、１、図10に模型ポンプの外観イメージ図、図11に模型

２号洪水時排水ポンプと同等であるが、ポンプ容量が小ポンプの写真を示す。

さいため、通常どおり、工場にて試運転を実施し、性能などの確認を行った。また減速機を採用せず電動機直結駆動とし、吸込ベルは従来構造どおりポンプに直接設置
している。

電動機

スラスト軸受ユニット

図10  模型ポンプ外観イメージ図

メカニカルシール

Fig.10 Outline view of the model pump

洪水時・常時排水ポンプ
吸込ベル

図12  洪水時・常時排水ポンプ外観図
Fig.12 Outline drawing of the pump

図11  模型ポンプ写真

Fig.11 View of the model pump

３−３

洪水時・常時排水ポンプの仕様

洪水時・常時排水ポンプの仕様を表３に示す。
表３  洪水時・常時排水ポンプ仕様
Table３ Specifications of the pump

機器名称

洪水時・常時排水ポンプ

ポンプ形式

立軸軸流ポンプ（Ⅰ形、二床式）

口

径

台
全

数
揚

程

吐出し量
軸受潤滑
軸

封

部

１台
1 000

mm

4.5 m
150 m3/min

図13  洪水時・常時排水ポンプ据付完了状況

セラミックス軸受

Fig.13 View of the pump after installation

メカニカルシール（無給水形）– 18 –

電業社機械

３−４

Vol.43No.1（2019）

農林水産省関東農政局 吉高機場向け

ポンプ設備

４．おわりに印旛沼取水流量調整弁

低地排水路の水位が低下した際に、印旛沼取水流量調

本機場は既設の老朽化した吉高機場と物木機場などを整弁にて印旛沼から取水し低地排水路に用水を補給す

統合し、最新の設備を採用することで農業用水の安定供る。その際の取水量は水利権の範囲内に収めることが絶給、排水機能の改善、維持管理の労力低減を図った機場

対条件である。本弁の制御は取水量のフィードバック制である。これからも農業用排水機能を安定して供給する御であり、設定水量を超えることのないように、開閉時ことで農業生産性の向上と農業経営の安定化に貢献でき間や応答性を含め、数段階の開度制御や0.1秒単位でのれば幸いです。
本機場の設計・施工にあたりご指導頂きました農林水

タイマー調整を行っている。
３−５

監視操作設備産省関東農政局印旛沼二期農業水利事務所殿ならびに関係各位に深く御礼申し上げます。

監視室にグラフィックパネルを搭載した監視操作卓およびディスプレイにて各運転記録などが確認できる印字＜参考文献＞

装置を納めた。図14にその写真を示す。

⑴

なお、本監視操作卓にて各ポンプの運転・停止操作や農林水産省関東農政局ホームページ

h ttp//www.maff.go.jp/kanto/nouson/sekkei/kokuei/inba/i

運転状況の確認が可能となっている。また、印旛沼取水

ｎdex.html（2019/5/20アクセス）⑵ 永渕・岡田・皆川：印旛沼における循環灌漑の水質保全効

流量調整弁の設定調整が可能なっている。

果の評価，農業農村工学会誌，第86巻，第８号，ｐ679~682（2018）＜筆者紹介＞

杉山裕一：1994年入社。主に現場代理人業務に従事。現在プラント建設部工事課主任

田代

崇：2004年入社。主に立軸ポンプの設計業務に従事。現

海野亮：2011年入社。主に横軸ポンプの設計業務に従事。現在、水力機械設計部

水力機械２課在、水力機械設計部

水力機械１課主任

高梨真吾：2005年入社。主にポンプ設備のシステム設計業務に従事。現在、プラント建設部
任

図14  監視操作卓

Fig.14 Supervisory control panel– 19 –

システム設計１課

主MODEC MV30 向けProduced Water Booster Pump

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

MODEC MV30 向け Produced Water Booster Pump
西川直毅

加賀美仁

Produced Water Booster Pump for MODEC MV30
By Naoki Nishikawa and Hitoshi Kagami
We received the order for 2 sets of Produced Water Booster Pumps from MODEC（MV30
project）. Those pumps are OH2 type according to API 610-11th edition with 53B seal unit. We weresatisfied with our shop performance test and delivered to the site.

１．はじめにシングおよび主軸などの主要部品は二相ステンレスス

今回、MODEC（三井海洋開発㈱）様よりペトロブラ

チールとした。

ス社向けのFPSO船Carioca MV30へ納入されるProduced

本ポンプは、FPSO船のデッキに設置される。共通ベー

booster water pumps２台 を 受 注した。このFPSO船は、

スは、高い品質を満足している構造用圧延鋼材（カーボ

日量18万バレルの原油生産能力、日量212百万立方フィー

ン量やシャルピー衝撃試験値などが規定されている）を

トのガス生産能力、日量24万バレルの水圧入能力、140採用し、船の歪みや環境の変化などを受ける厳しい環境

万バレルの原油貯蔵能力を有している。Produced waterでの使用を考慮した。

booster pumpは、Water Injection Pumpの上流に設置さ本ポンプは、限られたスペースに設置されるため、日れ高い信頼性が必要なポンプとなる。

常点検などが容易に行なえるように、配管や計装品などのレイアウトを検討した。

２．ポンプの仕様

４．軸封装置ポンプの仕様を表１に示す。

ポンプ取扱流体の性状は、腐食性が高く、化学物質な表１  ポンプ仕様

どが含まれている。取扱流体の外部への漏れを避ける

Table１ Specifications of pump
形

式

口
全

揚

径 （mm）

吸込250 ×吐出し250

程 （m）

100.9

吐 出 し 量 （m3/h）

667

出

350

力 （kW）

取扱流体台

ため、ダブルシールのメカニカルシールを採用し、API

横軸片吸込単段渦巻ポンプ（API610規格Type OH2）

数

Plan53Bシールシステム（以下、シールシステム）を設置した。

５．状態監視装置
電動機は、状態監視装置としてRogowski coilを設置

Produced Water

した。この装置は固定子巻線からの部分放電の傾向を自2

動的に測定し、電動機の状態を常に監視できる。図１にRogowski coilsを示す。

３．ポンプの構造と特徴

６．社内試運転

本ポンプはAPI610 10thに準拠した電動機駆動の横軸
片吸込単段渦巻ポンプである。また、ポンプは全２台で、試運転ではすべてのポンプに対し、機械的な健全性の評価が行われ、いずれも顧客の仕様を満足する結果が得

１台は予備機として運用される。

られた。

ポンプ取扱流体の性状に対応するため、インペラ、ケー– 20 –

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

MODEC MV30 向けProduced Water Booster Pump

図１  Rogowski coils

Fig.１ Rogowski coils

７．Plan53Bシールシステム配管施工
メカニカルシールとシールシステム間の配管は、共通
ベースやシールシステム自体の製作誤差に伴う配管のズレを極力避けるため、通常はシールシステムとの現合溶接にて行っている。今回は製作工程全体のリードタイムを短縮するため、予め配管施工をシールシステムなしで図３  ポンプ全体外形図

先行して行うことにより、シールシステム搬入後すぐに

Fig.３ Pump outline drawing

組立可能とする対応を行った。シールシステムなしでの配管施工には高い精度が要求されるため、レーザ墨出し

８．据付および試運転器を用いて、精度良く寸法管理を行った。

納入したポンプが設置されるFPSO船は中国の大連に配管施工作業を図２に示す。ポンプ全体外形図を図３て造船され、完成後、ブラジルにて運用が開始される予

に示す。

定である。
既に、現地でのポンプユニットの設置作業が完了し、今後、ポンプ試運転などを経て運用が開始される予定である。

９．おわりに今回、MODEC殿より横軸片吸込単段渦巻ポンプを受注し、製作・納入した。顧客の特殊な材料要求、配管施工作業および短納期スケジュール対応などを経て、本ポンプを出荷することができた。
おわりに本ポンプの製作にあたり、多くの適切なご指導とご協力を頂きました関係各位に厚く御礼申し上げます。
＜筆者紹介＞

西川直毅：2013年入社。主に、プロセス用ポンプの設計に従事。
現在、水力機械設計部高圧ポンプ課。

図２   Plan53B シールシステム小配管施工

加賀美仁：1999年入社。海外向け、ポンプと送風機の営業業務

Fig.２ Plan53B seal system pipingに従事。現在、海外部海外営業課– 21 –課長。

ここで活躍しています

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

ここで活躍しています− 2018 年

製品紹介−

１．ポンプ

１－１
⑴

１－２

宮城県仙台地方振興事務所

東京都下水道局

横須賀排水機場

砂町水再生センター
砂系ポンプ設備概要⑴

概要

横須賀排水機場は、東日本大震災で被災した沿岸部

砂町水再生センターは、昭和５年に稼働した東京で２の「山元東部地区」に位置し、先に整備が完了した畑地、番目に古い水再生センターである。処理区域は、隅田川

水田の排水対策用の設備である。

と荒川に囲まれた通称江東デルタ地帯で、墨田区の全部、⑵特徴

江東区の大部分、中央・港・品川・足立・江戸川区の一No.1主ポンプは電動機駆動の常用設備であり、排水、部からなる広大な区域（面積は6 153ヘクタール）から発排砂兼用の横軸斜流ポンプである。２台の電動吐出弁に生する下水を有明水再生センターとともに処理している。

より送水先を切り替える。吐出弁は低キャビテーション

処理した水は東京湾に放流するとともに、その一部を弁を採用し、キャビテーションの抑制を図っている。ポ

砂ろ過してセンター内の機械の洗浄・冷却やトイレ用水

ンプは無給水軸封装置、No.2主ポンプ用内燃機関は空冷などに使用するほか、発生した汚泥は、センター内の東式ディーゼルエンジン、減速機は空冷式を採用し、設備

部スラッジプラントで炭化・焼却処理を行っている。

の無水化を図っている。排水先が海水のため、逆流防止

今回工事は、砂町水再生センター砂系ポンプ棟の雨水弁の材質は腐食に強いSUS316系を使用している。設置

ポンプ設備が老朽化したため、ポンプの性能・機能回復

位置が津波被害を受けている地域のため、操作盤類およを目的として雨水ポンプ３号設備を再構築し、2019年

び自家発電装置は建屋二階に設置されている。

６月に工事を竣工した（図２）。

⑶

⑵

仕様

口径500 mm横軸斜流ポンプ×１台

特徴

今回納入した雨水ポンプの特徴として、新型先行待機

30 m /min×5.3 m（排砂時）、2.95 m（洪水時）×37

対応水中軸受（JWCセラミックス軸受）を採用し、１時kW間以上の気中運転が可能となったことがあげられる。従3口径700 mm横軸斜流ポンプ×１台
90 m3/min×3.1 m×68 kW

図１  横軸斜流ポンプ

図２ 立軸斜流ポンプ– 22 –

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

ここで活躍しています

図３ 横軸吸込スクリュー付渦巻ポンプ

来の先行待機運転対応水中軸受のような軸受保護時間が標準なところSCS14というステンレス鋳鋼を、主軸には必要なく、様々な降雨状況に応じた先行待機運転を行う

SUS316というステンレス鋼を採用することで設備の信ことが可能となったことがあげられる。また、この新型頼性を高めたことが特徴である。

先行待機対応水中軸受（JWCセラミックス軸受）を採用⑶

した雨水ポンプは既に後楽ポンプ所、隅田ポンプ所、新口径300 mm横軸吸込スクリュー付渦巻ポンプ×２台

河岸水再生センターに納入済みであるが、今回このタイ

12 m3/min×34 m×110 kW（電動機駆動）

プのポンプとしては最大口径の納入実績となった。

口径250 mm横軸吸込スクリュー付渦巻ポンプ×１台⑶

仕様

6 m3/min×34 m× 75 kW（電動機駆動）仕様

口径1 650 mm先行待機（全速）形電動機直結立軸斜１－４流ポンプ×１台

静岡県東部農林事務所
新田排水機場

340 m /min×20 m×1 540 kW
3

⑴
１－３
⑴

東京都下水道局

概要

新田排水機場は、1977年に函南町日守地区に農地の青海ふ頭ポンプ所

湛水被害解消のため建設され、口径800 mm横軸斜流ポ
ンプ（電動機駆動）２台が設置された。今回、老朽化し概要た建屋を解体し、始動性向上のためポンプを立軸化して、

青海ふ頭ポンプ所は1974年６月に東京湾埋立事業の一環として築造された13号その２地区埋立地内汚水を吸揚し、東雲南ポンプ所へ送水しているポンプ所である。
また、現在は中央防波堤内側ポンプ所から送水された汚水を砂町水再生センターへ送水する中継ポンプ所としての役割をもつ。送水した水は砂町水再生センターで処理をした後東京湾に放流する。一部はセンター内での機械の洗浄・冷却やトイレ用水に使用している。
今回工事は、汚水ポンプの老朽化に合わせて、横軸吸込スクリュー付渦巻ポンプ全３台の再構築（更新）を
2019年１月に完了した（図３）。
⑵

特徴

今回設備は、腐食対策として吸込み配管に防食亜鉛板
図４ 立軸斜流ポンプを取り付けるとともに、ポンプケーシングには通常FCが– 23 –

ここで活躍しています

電業社機械

口径800 mmのポンプ設備に更新した（図４）。
⑵No.1（2019）

された早明浦ダムの貯水を浄水し、高松市、さぬき市、特徴

東かがわ市、三木町および綾川町に供給している。送水能力102 100 m3/日、安全な生活用水を安定的に送水すポンプの軸封部には無注水形メカニカルシール、水中るため、24時間体制で稼動している。

軸受にはセラミックス軸受を採用し、無注水化を図って

今回、設備の老朽化および計画水量の見直しにより、いる。減速機の給油装置には空冷ラジエターを使用して送水機能を確保しつつ浄水送水ポンプ４台を順次更新し無注水としている。
⑶

Vol.43た（図６）。

仕様

口径800 mm立軸斜流ポンプ×２台⑵

79.8 m /min×4.2 m×80 kW（電動機駆動）

季節毎および時間毎に合わせた送水量を確保するた

3

特徴

め、同一仕様のポンプで台数制御を行い、安定した浄水
１－５⑴

広島県呉市上下水道局

供給を可能としている。ウォーターハンマー対策として、二河川ポンプ場

フライホイール兼用カップリングおよび緩閉式逆止弁を概要採用している。

本設備は広島県呉市に位置し、建設後50年以上経過しまた、ポンプ軸封装置には、これまでのグランドパッ

老朽化した設備の機能回復のために、１、２号合流雨水

キン方式より無注水式メカニカルシールを採用することポンプ（φ800立軸軸流ポンプ）、ポンプ用吐出弁、逆により、運転時の注水が不要である。

流防止弁の更新を行なった工事である。
⑵

⑶

仕様

口径300×200 mm両吸込渦巻ポンプ×４台（No.1、

特徴

２、３、４送水ポンプ）

既設ポンプは注水タイプであったが、更新後は軸受に11.14 m3/min×91 m×250 kW

はセラミック軸受、軸封部にはメカニカルシールを採用
し、無注水化を図った。
⑶

仕様

口径800 mm立軸軸流ポンプ仕様105 m3/min×3.2 ｍ×90 kW（電動機駆動）

図６ ポンプ室全景

2．送風機

２－１

図５ １、２号合流雨水ポンプ

１－６⑴国土交通省

関東地方整備局

甲府河川国道事務所 中部横断自動車道
醍醐山・城山トンネル

香川県広域水道企業団東部浄水場⑴

岡系送水ポンプ

概要

中部横断自動車道は、静岡県静岡市を起点に、山梨県甲斐市を経由して長野県小諸市に至る延長約132 kmの概要

高速自動車国道であり、これにより新東名高速道路、中本浄水場は吉野川より香川用水を経て、香川県に導水– 24 –

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

ここで活躍しています

央自動車道および上信越自動車道が接続される。本道路

し、冷却水設備を不要とした空冷式オイルクーラを採用が整備されることで、周辺地域の活性化や水害時の交通した。さらに環境対策として、送風機の吐出圧力を利用

寸断の改善、地震災害時の緊急輸送路の機能向上などのしてオイルミストを吸引する動力不要のミストセパレー

効果が期待されている。

タシステム（MSS-α）を採用したことが本送風機設備

本工事では中部横断自動車道のうち、下部温泉早川ICの特徴である。

（山梨県）～六郷IC（同県）にある醍醐山・城山トンネル⑶

向けに合計７台のジェットファンを設置し、2019年３

口径450/400 mm鋳鉄製多段ターボブロワ×２台

月に本区間が開通した（図７）。

220 m3/min×59 kPa×315 kW

⑵

仕様

特徴

ジェットファン落下防止のための二重安全対策を採用しており、通常ジェットファンを固定する吊金具が万一破損した場合に備えて、予備の吊金具を設けている。
⑶

仕様

口径1 250 mmジェットファン（高風速型）×７台（醍醐山：４台、城山：３台）
43 m3/s×35 m/s×50 kW

図８ 鋳鉄製多段ターボブロワ

２－３⑴沖縄県土木建設部下水道事務所

宜野湾浄化センター（みずクリン宜野湾）

概要

沖縄県の流域下水道には４つの浄化センターがある。
４つの中で敷地面積が最大の137 400平方メートルを有する宜野湾浄化センターは、沖縄本島の人口が集中している西海岸沿いの宜野湾市に位置しており、浦添市、宜野湾市、沖縄市、北谷町、嘉手納町、北中城村および読谷村の７市町村から１日に98 870立方メートルの下水

図７ ジェットファン設置状況を受け入れ、昭和45年（1970年）より稼働している。
施設の老朽化や汚水量の増加に対応するため平成17２－２①名古屋市上下水道局

年（2005年）度から浄化センターの海側に敷地を展開

鳴海水処理センター

し、第３系列の処理施設増設工事の実施に伴い送風機の概要

製作・据付工事にて平成23年（2011年）に２台、平成

本水処理センターは、1969年度に運転開始を行い、標準活性汚泥法にて150 000 m /日の処理能力を有して30年（2018年）に１台の当社製のばっ気用ブロワが設
置された。

3

いる。今回、1970年度に設置した２号送風機と1980年⑵

度に設置した３号送風機の老朽化に伴い、送風機２台を宜野湾浄化センターでは、汚泥処理時に発生する消化更新した（図８）。
⑵

特徴

ガスを利用して発電事業を実施することにより環境負荷特徴の少ない循環型社会の構築にも取り組んでいる。送風機

本送風機設備は、個別給油装置の潤滑油を外気で冷却設備の省エネとしては、ブロワインペラ形状などの最適– 25 –

ここで活躍しています

電業社機械

設計を行い最高水準の高効率を実現している。

Vol.43No.1（2019）

開発の一環として、中部電力殿で初めてとなる木質バイ

さらに低圧力損失型逆止弁を採用し、運転中に最小のオマス燃料専焼の発電設備である。定格出力49 MWと圧力損失になるようにブロワ吐出圧をエアシリンダに導なり、想定年間発電量は一般家庭の約12万世帯分の電力

入し、開側アシスト力を掛けることで弁体を全開にする

消費量に相当する。

ことで圧力損失を減らし省エネに貢献している。
環境対策では、ブロワの軸受箱内などで発生したオイ
ルミストを自動吸引するオイルミストセパレータシステ
ム「MSS-α」を設置し、周辺機器の汚損や電気接点への悪影響、床面への飛散による歩行時のスリップなどを防止できるなど安全面、労働環境を大幅に改善している。
さらに「MSS-α」は外部動力も不要であり機器構成もシンプルで省エネ性にも優れている。
当社は、このような省エネ・環境に配慮したより良い製品を常にお客様に提供するとともに、今後もさらに省

図10 １次押込通風機

エネやメンテナンス性が向上した高品質な機器をお届けする所存である。
⑶

仕様

口径450×350 mm鋳鉄製直結式多段ターボブロワ
205 m3/min×70.82 kPa×300 kW×２台 （2011年）
200 m3/min×70.82 kPa×300 kW×１台 （2018年）

図11 誘引通風機

図９ 鋳鉄製直結式多段ターボブロワ

２－４⑴住友重機械工業株式会社殿バイオマス発電設備向け送風機

概要

住友重機械工業株式会社殿より受注した中部電力株式会社殿向けバイオマス発電設備用送風機３機種３台を納入した。本発電プラントは四日市火力発電所（三重県）
図12 ２次押込通風機

構内に設置され、地球環境に優しい再生可能エネルギー– 26 –

電業社機械

⑵

Vol.43No.1（2019）

ここで活躍しています特徴⑶

１次押込通風機と誘引通風機は、インバータによる回仕様◇１次押込通風機（図10）転速度制御と吸込ベーン／ダンパ制御を併用し風量制御♯14片吸込ターボ送風機１台を行っている。また、１次押込通風機のインペラ周速は2 476 m3/min×20.1 kPa×1 120 kW

約187 m/sであり、ボイラ用ファンでは最大級となって取扱気体：空気いる。さらに１次押込通風機の軸受は、高スラスト力に◇２次押込通風機（図11）

耐えるべく組合せ軸受を採用しており、誘引通風機の反♯11片吸込ターボ送風機１台

モータ側軸受は、熱膨張による軸伸びを軸受内で吸収可

1 345 m3/min×11.2 kPa×340 kW

能な構造を採用していることが特徴である。

取扱気体：空気◇誘引通風機（図12）♯11両吸込ターボ送風機１台
6 252 m3/min×8.09 kPa×1 130 kW
取扱気体：燃焼排ガス– 27 –

RO膜法海水淡水化設備用エネルギー回収装置を受注

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

RO膜法海水淡水化設備用エネルギー回収装置を受注■機器構成

今回、これにより得られた淡水は、海水に含まれる塩◦エネルギー回収装置（DeROs®）

１組

化ナトリウム以外の有用資源を製品化する化成品製造で◦RO高圧ポンプ（多段渦巻ポンプ）

１台使用され、更に濃縮海水も利用される。当社製品の優れ◦増圧ポンプ（片吸込渦巻ポンプ）

１台

た省エネルギー効果が高く評価され受注に至ったものである。

当社の新製品であるエネルギー回収設備DeROs®は、

なお、本設備はIoT機能による遠隔監視システムを設

既に国内と米国で特許を取得済であり、平成28年度には置する。生産水量や電力量、運転状態をリアルタイムで優秀省エネルギー機器として、日本機械工業連合会会長

遠隔監視をすることができ、さらにトレンドデータとし賞を受賞している。

て蓄積された監視データを分析することにより、装置のRO膜法海水淡水化設備は、高圧海水をRO膜に通過さ予防保全計画の検討に役立てることができる。

せることで、送水量の約半分が淡水となり、残りの約半
注：DeROs®はエネルギー回収装置の商品名です。

分が高圧濃縮海水として排出される。エネルギー回収装
置DeROs®は、この高圧濃縮海水の圧力エネルギーを回（文責 飯田隆二）

収・再利用して、造水コストを半減させることができる。

図１  優秀省エネルギー機器

図２

日本機械工業連合会会長賞– 28 –

エネルギー回収装置とポンプ

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

コスモエンジニアリング株式会社殿より
南西石油株式会社殿 西原油槽所向け消火設備用消火ポンプ受注

コスモエンジニアリング株式会社殿より
南西石油株式会社殿 西原油槽所向け
消火設備用消火ポンプ受注
このたび、コスモエンジニアリング株式会社殿より南
西石油株式会社殿設備の更新であり、サイト付近の海水をピットに貯水し

西原油槽所向け「防消火設備最適化

消火設備に利用する。消火ポンプの取扱液は海水である工事」付帯機器である消火ポンプ２台および海水取水ポため高い耐食性が求められ、接液部の材質はオールステ

ンプ２台を受注した。西原油槽所は沖縄県中頭郡西原町

ンレス製の設計となっている。また、消火ポンプは高効に位置し、原油・重油用の大型タンクおよび石油製品タ率モデルを選定、エンジン駆動の１台は省スペース・高ンクが設置されており、大型タンカーによる石油製品の効率型の出力1 320 kWディーゼルエンジンを採用、直搬出入、また様々なビジネスに適応した柔軟なタンク操交傘歯車型減速機を含む構成である。2020年６月の納業を主目的として運用されており、沖縄地区における重入に向けて現在設計中である。
（文責：黒川恵介）

要貯蔵設備という位置づけになる。本工事は既設防消火ディーゼルエンジン

減速機

図１  消火ポンプ外形図（エンジン駆動）
表１  ポンプ仕様
ポンプ名称

吐出し量

全揚程

取扱流体

電動機出力

消火ポンプ

口径650 mm 立軸斜流ポンプ形式

3 800 m3/h

89 m

海水

1 230 kW

1

消火ポンプ

口径650 mm 立軸斜流ポンプ

3 800 m3/h

89 m

海水

1 320 kW（エンジン）

1

海水取水ポンプ

口径 200 mm 立軸斜流ポンプ

330 m /h

89 m

海水

132kW

2

3

– 29 –

台数

東京都下水道局殿 芝浦水再生センター向け｢併設芝浦ポンプ所ポンプ設備工事｣受注

電業社機械

Vol.43No.1（2019）東京都下水道局殿 芝浦水再生センター向け｢併設芝浦ポンプ所ポンプ設備工事｣ 受注
芝浦ポンプ所は芝浦水再生センターにて管理・運用

このたび、芝浦水再生センター排水区域の整備に伴い、されているポンプ所である。

芝浦ポンプ所に納める（表１）に示す汚水ポンプの製作・

芝浦水再生センターは昭和６年に稼動した東京で３番据付工事を受注し、現在は様々な解析を行い鋭意設計・

目に古い水再生センターであるが、周辺環境は様変わり

製作中である。

し、かつての港湾倉庫街から現在はオフィスビルの立ち

本ポンプは東京都下水道局殿に納入する最大口径の立並ぶ都心の市街地に変貌している。同センターの処理区

軸渦巻斜流ポンプとなり、更には高揚程・大容量・高出

域は千代田・中央・港・新宿・渋谷区の大分部および品力の特徴を持っている。こうした近年にない難易度の高

川・文京・目黒・世田谷・豊島区の一部で、面積は6 640

いポンプ工事を受注することは会社の技術力継承に必要haとなり、これはJR山手線の内側の広さに相当する。

不可欠であり、今後もお客様満足度の向上を第一に、継処理した水は東京湾（運河）へ放流し、その一部を繊続的な受注に向けて営業活動を展開していく所存であ維ろ過してセンター内で機械の洗浄・冷却・トイレ用水る。

に使用しているほか、オゾンによってさらにきれいにし（文責：近藤友明）てから近隣地区にトイレ用水などとして供給している。

表１
名

称

汚水ポンプ

形

式

口径1 650 mm
電動機直結立軸渦巻斜流ポンプ

吐出し量

全揚程

365 m /min

37 m

3

– 30 –

出力

2 900 kW台

数1

電業社機械

Vol.43No.1（2019）宮城県仙台地方振興事務所殿 銭神第１排水機場向け 排水ポンプ設備受注

宮城県仙台地方振興事務所殿 銭神第１排水機場向け
排水ポンプ設備受注
このたび、宮城県仙台地方振興事務所殿銭神第１排水② 建屋の高さに制限があり、据付を実現するために機場向け排水ポンプ設備２台を受注した。

主ポンプ揚水管の分割を工夫している。

銭神第１排水機場は、手樽地区の農地などの排水を排③ 主ポンプは無給水軸封装置、No.2主ポンプ用内燃除するための施設で、老朽化した旧銭神第１排水機場の機関は水冷式エンジンの機付ラジエーター冷却、減仕様を見直し、全体計画排水量3.03 m /sの排水機場を速機は自己冷却式を採用し、機場の完全無水化を建設する。

図っている。

3

今回設備の特徴として以下３点が挙げられる。

現在2019年10月の完成を目指して、鋭意製作中であ① 減速機搭載型立軸斜流ポンプを採用することで、る。

横軸ポンプ場の場合に必要となる補機類を省き、低（文責：佐々木雄也）

圧受電としている。

１号主ポンプ用電動機

１号主ポンプ減速機搭載型立軸斜流ポンプ

休憩室
ポンプ室

搬入口

２号主ポンプ減速機搭載型立軸斜流ポンプ
２号主ポンプ用エンジン

図１  計画平面図

表１  ポンプ仕様
全揚程

出

１号主ポンプ

ポンプ名称

口径500 mm減速機搭載型立軸斜流ポンプ

形

式

電動機

駆動機

0.53 m3/s

3.75 m30 kW

1２号主ポンプ

口径1 000 mm減速機搭載型立軸斜流ポンプ

内燃機関

2.5 m3/s

3.85 m139 kW1– 31 –

流

量

力

台

数

兵庫県姫路市殿 天川第一ポンプ場No.5ポンプ整備（機械設備）工事受注

電業社機械

Vol.43No.1（2019）兵庫県姫路市殿
天川第一ポンプ場 No.5 ポンプ整備（機械設備）工事受注
このたび、姫路市殿より天川第一ポンプ場No.5ポンプ

概要としては、No.5雨水ポンプ（外径3 500 mmスク
リューポンプ）設備の増設である（図１・図２）。この整備（機械設備）工事を受注した。

スクリュー外径3 500 mmは、当社製作実績として過去

天川第一ポンプ場は、平成11年度にNo.1からNo.4雨

最大外径の記録品となる。

水ポンプ設備を新設、雨水排水施設として供用開始され

現在2020年２月の完成を目指し、鋭意設計・製作中

たが、近年においては、地元よりさらなる浸水対策の増である。

強を要望されていた。今回No.5雨水ポンプが増設される（文責：北川達也）

ことにより、雨水排水能力の改善が期待されるポンプ場である。

図１  据付平面図

図２  据付断面図

表１  ポンプ仕様
ポンプ名称
No.5雨水ポンプ形式

スクリュー外径3 500 mm
スクリューポンプ

吐出し量

全揚程

取扱流体

原動機出力

270 m /min

5.2 m

雨水

360 kW3– 32 –

台数1

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

ENI Mexico Area 1 FPSO（MV34）向けSea Water Lift Pump受注

ENI Mexico Area 1 FPSO（MV34）向け
Sea Water Lift Pump 受注
このたび、三井海洋開発株式会社殿の子会社であるシ

今回受注した製品は、そのFPSO船の側部に取り付け

ンガポールのMODEC Offshore Production Systems殿よられ海水を取水するためのポンプであり、床下長さ約22

り、ENI Mexico Area 1 FPSO（MV34）プロジェクト向mの長尺立軸ポンプである。当社は、FPSO船舶用Sea

けのSea Water Lift Pump３台を受注した。

Water Lift Pumpにおいて多数実績を持ち、納入後の運FPSOとはFloating, Production, Storage and Offloading

用においても、ポンプの信頼性の高さが高く評価されて

systemの略称で、船上で海底油田から石油・ガスを生産いる。今回は、昨年のPetrobras Guanabara（MV31）案

し、生産した原油を設備内のタンクに貯蔵、それを直接件に続くMODEC殿からのSea Water Lift Pump受注であ輸送タンカーへ積出することのできる船舶設備である。

り、今後も複数の案件が控えていることから、引き続き今回のFPSO船舶は2021年に完工し、三井海洋開発殿が気を引き締めて、受注ポンプ製造と納入ポンプの顧客サ推進しているメキシコ沖合Area１鉱区の海底油田開発にポートを行っていく所存である。
（文責：風間用いられる見込みである。

満）

USA

MexicoArea 1鉱区

Approx. 22 m

図１  Area 1鉱区位置

図２  ポンプ外径図

表１  ポンプ仕様
ポンプ名称
Sea Water Lift pump形式

口径20 inch 立軸斜流ポンプ

吐出し量

全揚程

取扱流体

電動機出力

台数

2 803 m /h

97 m

海水

1 100 kW3

3

– 33 –

公共工事等における新技術活用システムNETIS登録

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

公共工事等における新技術活用システム NETIS 登録－立軸ポンプの回転体監視システム（NETIS 登録番号 CB-190008-A）－

１．はじめに

中軸受について、ポンプを分解することなく摩耗状況を当社が開発した立軸ポンプの回転体監視システムが、把握する技術である（図１）。

平成31年４月５日付けで、国土交通省が運用する公共工

水中軸受が摩耗してくると、運転中のポンプ回転体の事等における新技術活用システムの新技術情報提供シス

ふれ回り量が大きくなる。このふれ回り量は、羽根車とテム（NETIS）に登録された。以下に、本技術の概要を

ケーシングとの隙間（インペラギャップ）の変化量を計紹介する。

測することで監視できる。そこで、ポンプケーシング部にギャップセンサを設置し、インペラギャップを計測・

２．立軸ポンプの回転体監視システム

２－１

傾向管理することで、ポンプを分解することなく水中軸

従来の立軸ポンプ用水中軸受の保全方法

受の摩耗量を把握でき、立軸ポンプの適切な整備時期を

立軸ポンプの水中軸受は、ポンプを分解しないと摩耗推定することが可能となる。

状況の確認ができないことから、摩耗状況にかかわらず
定期的に交換を行う時間計画型予防保全が適用されてい３．おわりにる。この場合、継続使用が可能な水中軸受を交換してし今回のNETIS登録作業に際し、国土交通省中部地方整備局中部技術事務所殿のご指導なくしては成しえないもまう可能性もあり、経済的でない。
２－２

技術概要

のであり、ここに改めて感謝申し上げます。

立軸ポンプの回転体監視システムは、立軸ポンプの水（文責：横山卓也）

図１  立軸ポンプの回転体監視システムの概要図– 34 –

電業社機械

Vol.43No.1（2019）

特許と実用新案

特許と実用新案「エネルギー回収装置」
特許第6412233号

１．従来技術の問題点

海水の淡水化等に用いられる逆浸透膜法による水処理システムは、淡水が分離されて流出する高圧濃縮海水を有効に利用するためのエネルギー回収装置が実用化されている。   
従来の２連のシリンダ装置を有し、一対のシリンダ装置で圧送工程と充填工程とを交互に繰り返すエネルギー回収装置では、海水を充填する工程終了
後に待機時間が必要となる。海水が供給されない待機時間中は取水ポンプの吐出圧力が上昇し、待機時
間終了後は吐出圧力が低下する圧力変動を伴う運転

図１

が繰り返される。これにより、高圧ポンプの吐出圧
充填工程流量 圧送工程流量

力に脈動が生じ、この脈動によって高圧ポンプから膜分離装置に供給される高圧海水に圧力変動が生じQeる。

第１シリンダ装置5A 第２シリンダ装置5B 第３シリンダ装置5C
0
Qf

Qd

２．本発明の内容

図１に示すように、本発明のエネルギー回収装置

第３シリンダ装置5C 第１シリンダ装置5A 第２シリンダ装置5B

5B待機

１は、シリンダ５内を往復移動するピストン６を

5C待機

時間

5A待機

図２

有した３連のシリンダ装置5A、5B、5Cと、流路切替機構7A、7B、7Cを制御して３つのシリンダ装置
5A、5B、5Cの接続を切り換える制御部８を有する。

したがって、取水ポンプ２から常に海水が高圧ポン

高圧の濃縮海水をシリンダ装置５に供給して内部のプ３とシリンダ装置5A、5B、5Cとに供給されてい高圧海水を高圧で押し出す圧送工程と、圧送工程後る状態になり圧力変動を軽減できる。

に取水ポンプ２からの海水をシリンダ装置５に供給して内部の濃縮海水を排出しながら海水を充填させ３．本発明の効果

る充填工程と、シリンダ装置５に濃縮海水及び海水

本発明のエネルギー回収装置によれば、３連のシのどちらも供給しない待機工程を、図２に示すようリンダ装置で互いに異なる工程（圧送、充填、待機）に、３連のシリンダ装置5A、5B、5Cで互いに異なを順次交代させながら行うので、取水ポンプから常る各工程を行う。なお、各工程の切り換え直前及びに海水が高圧ポンプに供給されて脈動を抑制する。

直後は、次の工程への過渡期であり、２つのシリン

これにより、シリンダ装置の振動や騒音の抑制、機ダ装置５が同時に圧送工程又は充填工程を行ってい器の長寿命化、安全性の向上が可能となる。
（文責：鈴木崇史）

ることになる。従来のエネルギー回収装置では、充填工程を圧送工程より先に終了させるよう流量設定をしていたが、本発明のエネルギー回収装置はそれ
ぞれの流量を等しくなるように設定が可能となる。

– 35 –

電業社機械

編集後記編◆この度の巻頭言は、長岡技術科学大学

集

後

名誉教

Vol.43No.1（2019）

記◆3Dスキャナ、水中ドローンを利用した設備診授の金子覚先生に「簡易モデルを用いたパラメー

断事例を紹介しました。近年、橋やトンネルなど

筆いただきました。

スなどでもよく耳にするようになりましたが、ポタ効果の物理的解釈のすすめ」という題目でご執のインフラの老朽化に関する記事を新聞やニュー

多段遠心ポンプは当社の製品の一つで、本文中

ンプ、ファン、ブロワなどにおきましても、現在安定化のためにはシールの検討を十分に行う必要を立てることは今後ますます重要になると考えまでも述べられていますが、ポンプの高効率化、高の機器の状態を正確に把握してメンテナンス計画があります。シミュレーションソフトウェアは随す。今後もお客様のご要望、ご期待に応えられる

分発達しましたが、依然として計算時間がかかる

ソリューションを提供していく所存です。

のに最適なツールとは言えません。

しています” の2018年度版を掲載しました。東京問題は軽減され、数多くのパラメータスタディを

プでは、新型先行待機対応水中軸受を採用しましに機器の性能を大局的に知ることができるでしょ

更新でより様々な降雨状況に対応できると考えてアプローチで、幅広くパラメータスタディを行う◆当社がお納めした製品を紹介する “ここで活躍

しかしながら、簡易モデルであれば計算時間の都下水道局砂町水再生センターにお納めしたポン

実施することができ、広範囲にわたる予測をもとた。日本の気候変動は大きな問題ですが、今回のう。
研究者のみならず設計者にとっても「目から鱗」

おります。今後も当社の製品を使用するお客様のとなるのではないでしょうか。

目線に立った製品を開発していく所存です。

寄稿をいただきありがとうございました。

よろしくお願い申し上げます。

ご多忙なご公務の間をぬって、大変興味深いご

今後とも当社の製品をご愛顧いただきますよう– 36 –

本社〒143-8558

関東支店〒330-0803

横浜営業所〒240-0065

沖縄営業所〒902-0062

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第43巻第１号

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