概要シート
対策名142111 配管の空気漏れ対策

対策タイプ

運用改善

対象業種

産業用

分類

業務用

圧空システム
空気の漏れは、配管・管継手・機器の接続部からのものが多く、その要因は、外力内容・目的による変形、腐食、汚れなど経年劣化である。漏れを定量化して消費電力の削減を図る。産業部門の運用改善対策 上位
１．エアー漏れの実態
機器や管の接続部、配管および各機器の内部における圧縮空気の漏れ量は工場の空気使用量の 10～20%にも達するといわれる。漏れの発見と早期の処置が大切である。
ある調査では、工場エアーの漏れ部材別に図１．のようにバルブ、ホース、カプラーが８割以上を占めている。

対策技術

出典：月刊誌『省エネルギー』2014/3,1980/8（省エネルギーセンター）の概要

図１．工場エアー部材別漏れ比率
よくある「漏れ」の例としては以下のようなケースがある。
１) 未使用バルブの開弁箇所からの漏れ
２) ホースの末端が未接続の状態でバルブが開弁放置
３) 新しいエアーヘッダーに適切な器具・部材が使われてなく隙間からの漏れ（口径不適合など）
４) 通路を横断する配線、ホースを跨ぐ足場でホースが踏まれたホースに切れ目、破断
５) 溶接機近傍のホースが溶けて破孔
６) 屋外作業場の配管や継手の腐食
７) 配管・機器の老朽化

1概要シート
２．漏れの確認方法
漏れ箇所、漏れ量の発見手段には①人の五感による方法、②工場の休止時に空気圧力を所定の値に設定した後、圧力の継時変化を調べる方法（図 3）、③漏れ検知器の使用（図４）などがあり、①は漏れ音、手に感じる圧力、壁の汚れなどから知るもので比較的大きな漏れが判る。③には漏れ箇所に発生する超音波を利用して漏れを検知する携帯型のものがあり、漏れの位置と漏れの程度を知る簡便な方法として利用できる。

漏れ量が多い場合は圧力上昇が遅く、下降が早い（詳細： 計測シート）

図３．コンプレッサーの系統エアー漏れチェック図

図４．超音波漏れ検知機による漏れ状況確認

３．漏れ対策１) 接続部の漏れ対策①

ねじ接続部
ねじ切り、シールテープ巻き、液状シールに関する作業の標準化
ねじ込みトルク管理②

管継手と配管の接続部
工具・作業・点検の標準化、最小曲げ半径規定遵守、チューブホルダーによる固定
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概要シート２) 機器の漏れ対策① 弁漏れ
空気用バルブには JIS による空気漏れ規定があり管理値となる
経年的な漏れ増大に対しては適切なメンテナンスが必要② 駆動機器
空気圧シリンダはピストン摺動部とロッドシール部からの空気漏れ量が JIS で規定されている
使用中の空気漏れはロッドチューブ表面の摩耗や破損、パッキン類の破損によるもので弁同様に適切なメンテナンスが必要
３) 適切な管理・運用（事例）① 漏れ診断時に「増し締め」などの簡易補修作業員を同行して、「発見・即修理」の体制を組む② 診断時に供給系統図を携行して、改造実態や現状を記入して、都度図面（CAD）を更新③ 簡易補修できないものは、保全計画にリストアップ④ 漏れ箇所に漏れ量やデータを記載した荷札取付⑤ 計画的な配管改修工事⑥ 省エネ法で規定されている「判断基準」の規定・作成

補足説明［1］『エネルギー管理講習「新規講習」テキスト』（省エネルギーセンター）
参考資料［2］月刊誌『省エネルギー』2014/3,1980/8（省エネルギーセンター）［3］『エネルギー診断プロフェショナル認定試験公式テキスト』（省エネルギーセンター）

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計測シート対策名142111 配管の空気漏れ対策

対策タイプ

運用改善

対象業種

産業用

分類

業務用

圧空システム
空気の漏れは、配管・管継手・機器の接続部からのものが多く、その要因は、外力内容・目的による変形、腐食、汚れなど経年劣化である。漏れを定量化して消費電力の削減を図る。
１．空気圧力：操業圧力Ｐ1、一定時間後低下圧力Ｐ2 、大気圧Ｐ0 （MPa-abs）
２．時間：t1：Ｐ2→Ｐ1 昇圧時間 、t2：Ｐ1→ Ｐ2 降圧時間
３．配管などの容積 Ｖ（m3）４．漏れ量 q（m3/min）、コンプレッサー吐出流量 q comp（m3/min）

図１．空気配管漏れチェック図
フロー図（正常時、漏れ量小時）

図２．空気配管漏れチェック図（漏れ量大時）と計測箇所

図３．圧縮空気の漏れ測定

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計測シート
漏れ量の簡易計測
配管の末端①を完全閉塞後にコンプレッサーを運転開始し、配管、タンクなど全体に操業時圧力を加え、圧力が規定圧力に達したら停止し、さらにコンプレッサー入口弁②を閉じて、圧力の経時変化を図１、図２のように図示する。ここで、Ｐ1－Ｐ2＝0.05～0.1MPa 程度とする。配管体積が未知の時は、コンプレッサー運転中のデータを使用し、①式と②式から、Ｖと q とを求める。
漏れ量 q（m3/min）=（Ｐ1－Ｐ2）×Ｖ/（t2×Ｐ0）・・・①
q comp-q =（Ｐ1－Ｐ2）×Ｖ/（t1×Ｐ0）・・・・・・・②
漏れ率 ε=t1/（t1+t2）×100％・・・・・・・・・・・③
漏れ空気の損失電力量（概算）Ｌｅ＝Ｗｍ×ｈ×ε/100kWh・・・④
稼働時の平均モータ入力 Ｗｍ：=√3×Ｖ×Ａ×φ/1000kW
ｈ：運転時間（h）、φ：力率（0.8～0.85 程度）
１．空気圧力：気体用圧力センサー（表示器一体型、表示器分離型）各種ブルドン管、
ダイヤフラム、ベロー、チャンバー
２．コンプレッサー消費電力：クランプ型電力計（電圧、電流、有効電力、力率、周波数）
３．空気流量：フロート式もしくは（フローセンサー内蔵ダイヤフラム）デジタル式
計測装置

４．超音波漏れ探知機：漏れの場所や程度の確認用には、コンパクト型、高指向型、遠距離型など各種の超音波探知機が取り揃えられている。
原理：流体がピンホール（漏れ穴）を通過するときには、特定の周波数（40kHZ）の超音波が含まれており、超音波の質と音量（ｄＢ）で漏れ状態を推定する。

計測留意事項
補足説明

現地診断時、漏れ音あるいは漏れ部からの漏れを手触りなどで確認できた時に提案する。

2算定シート
対策名

142111 配管の空気漏れ対策

対策タイプ

運用改善

対象業種

産業用

分類

業務用

圧空システム
測定したコンプレッサーおよび配管末端の漏れ実態に合わせて、漏れを補修して内容・目的吐出圧を低減し、消費電力の削減を図る際の効果計算。風量制御方式はインバータ制御とする。
10%の漏れを想定し、その 80%の漏れを防止した場合を前提とする。

計算条件

補足説明
計算方法

項目

記号

コンプレッサー容量M

37

漏れ率（現状）ε10.1

一般的漏れ率

漏れ率（改善後）

ε20.02ε2＝ε1×（1－0.8）

風量比（改善/現状）

η0.92

1－ε1＋ε2

軸動力比

r0.92

補足説明

年間稼働時間t

6,000

電動機負荷率L

0.8

電力の熱量換算係数

He9.97

GJ/千 kWh

電力の CO2 排出係数

fc

0.525

t-CO2/千 kWh

電気料金単価ye18.9円/ kWh

原油換算係数

fo0.0258

kL/GJ

備考

kW

モーター定格容量h/年

20h/日×300 日/年
一般的な電動機負荷率

インバータ制御方式の場合、風量比と動力比は比例する。
電力使用量（現状）E1 M×L×t

177,600 kWh/年

電力使用量（改善後）E2 E1×r

163,392 kWh/年

項目

効果

データ単位

効果

備考

① 削減 電気量 ΔE

kWh/年

14,208 E1- E2② 原油 換算削減量

kL/年

3.7 ①÷1,000×He×fo③ CO2 削減量

t-CO2/年

7.5 ①÷1,000×fc④ 削減金額千円/年

269 ① ×ye÷1,000⑤ 投資項目

投資なし

１．空気流量：q（m3/min）
測定／取得データ

２．空気圧力：Ｐ（MPa）
３．モーター電力（電圧、電流、有効電力、力率）
４．漏れ率は、計測シート参照
１．風量制御方式で効果は、かなり異なるが、今回は最も効果のあるインバータ制

留意事項

御方式で提案した。
２．バルブ等による絞込み方式の場合の軸動力比は、コンプレッサーの特性より求める。
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算定シート
参考資料［1］『新版 省エネチューニングマニュアル』（省エネルギーセンター）［2］『工場の省エネルギーガイドブック 2018』（省エネルギーセンター）2