No.92

.47

1

2023

（写真提供：元当社製造部機械工作課

故市川康夫氏）

第47巻

第１号
目

通巻第92号
次

2023

◆巻頭言
振動トラブルと技術の進展…………………………………………………………………………… 金

子

康

智

1

JIS規格におけるポンプの振動基準と国際規格の動向… …………………………………………… 仲

谷

憲

哉

4

3Dスキャナのプラント建設における活用紹介… …………………………………………………… 志

澤

俊

一

8

排水ポンプ設備…………………………………………………………… 稲

垣

尚

正

12

牛

丸

たかし

排水ポンプ設備 … ……………………………………………………… 杉

本

慶太郎

高

橋

直

送風機設備…………………………………… 下

村

萌乃香

杉

山

幸太郎

Rabigh Refining & Petrochemical/Thermal oxidizer air blower …………………………………… 富

田

雅

◆解説

◆製品紹介
北海道

長野県

八幡排水機場

相之島排水機場

日本下水道事業団殿

佐賀市下水浄化センター

15

也
18

俊

22

祐

26

CPGCBL ／ Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired Power Project向け
MAIN COOLING WATERポンプ………………………………………………………………………… 秋

山

片

山

景

市

製品紹介−… …………………………………………………………………… 

30

王子第二ポンプ所ポンプ設備工事受注………………………………………………………… 34

浅羽揚水機場ポンプ設備製作据付工事受注………………………………………………………… 

35

ここで活躍しています−2022年◆ニュース
東京都下水道局殿
関東農政局殿西宮市上下水道局殿浜ポンプ場No.4雨水ポンプ設備受注… ……………………………………………………… 

日揮株式会社殿／株式会社INPEX殿

36

ブルー水素・アンモニア製造実証試験向けポンプ２台受注……………… 

37「IDA World Congress & Exhibition」への出展… ……………………………………………………………………… 

38

機場探訪

39

国土交通省

中国地方整備局

福山河川国道事務所

安那排水機場編………………………………… 

DENGYOSHA		 TECHNICAL			 REVIEW
Vol.47 No.1 2023

CONTENTS◆Foreword
Vibration Problems and Progress of Technology
Y. Kaneko����������������������������������1◆Technical Data
Vibration Criteria for Pumps in JIS Standards and Trends in International Standards
N. Nakatani���������������������������������4
Introducing the use of 3D scanners in plant construction
S. Shizawa���������������������������������8◆Product Introduction
Yahata Drainage Pumping Station in Hokkaido
N. Inagaki and T. Ushimaru������������������������� 12
Ainoshima Drainage Pump Station in Nagano
K. Sugimoto and N. Takahashi������������������������ 15
Blower for Saga City Sewage Treatment Center of Japan Sewage Works Agency
H. Shimomura and K. Sugiyama����������������������� 18
Thermal oxidizer air blower for Sulfur recovery unit - Petro Rabigh, Saudi Arabia
M. Tomita��������������������������������� 22
MAIN COOLING WATER PUMP for CPGCBL/Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired
Y. Akiyama and K. Katayama������������������������� 26

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

振動トラブルと技術の進展

振動トラブルと技術の進展

Vibration Problems and Progress of Technology

金子

康智

龍谷大学

先端理工学部

機械工学・ロボティクス課程

１．はじめに
巻頭言のタイトルを考えながら社報の裏表紙のロゴ（羽根車）を見ていると、入社数年後に経験した「ポンプ水車ランナの振動トラブル」を思い出し、これまでに経験した回転機械の振動トラブルと技術の進展について記述させて頂くことにしました。
私は三菱重工に入社以来、約30年間に渡り、蒸気タービン、ガスタービン、ポンプ水車など、様々なターボ機械の翼・インペラの振動強度設計、検証試験、それに関連する解析技術や計測技術の開発に取り組んできました。大学に異動後も企業時代と同じ内容を主要研究テーマにしており、約40年間に渡り、翼・インペラの振動強度設計技術の向上に取り組んできたことになります。と書くといかにもアカデミアの世界でキャリアを積んできたと思われるかもしれませんが、企業時代の主要業務は振動トラブル対応が大半でした。しかしながら、振動トラブルの原因究明・対策が技術の進展に結びついていることは間違いない事実であり、多くの経験の中から幾つか紹介したいと思います。

２．ポンプ水車ランナの振動トラブル
ポンプ水車ランナは、図１に示すように二重円板の間にランナベーンを挿入する構造であり、ランナの振動モードは節直径を有する円板型の振動モードになります。1970年代後半からポンプ水車の大容量化、高落差化を進めていく過程で、ガイドベーンとの翼列干渉力による共振が原因で、落差500 m級のポンプ水車のランナベーンに多数の亀裂が発生しました。このトラブルについては多くの論文が公表されているので、ご存じの方も多いと思います。国内全てのメーカーが同じトラブルを同じ時期に経験し、当時は大きな問題になりました。このトラブルの原因は、大容量化のためにランナの直径を大きくしたため円板モードの固有振動数が下がり、これまで問題にならなった翼列干渉力との共振が発生したということですが、この事故原因を究明していく過程でポンプ水車ランナに特有の多くの振動事象が判明しました。
式⑴はランナ（羽根車）の共振条件式です。この式は、今では、羽根車の設計者であれば誰でも知っていると思います。
ωk＝nZgω,nZg±k＝mZr…⑴–1–

電業社機械

振動トラブルと技術の進展

Vol.47No.1（2023）

Zgはガイドベーンの枚数、Zrはランナベーンの枚数、ωは回転数、ωkはランナの固有振動数、kは振動モードの節直径数、n、mは任意の整数です。式⑴の最初の式は加振力の振動数とランナの固有振動数が一致するという条件であり、２番目の式は加振力からランナへ供給されるエネルギが零にならないための条件です。当時は全てのメーカーがZg＝20、Zr＝6を採用しており、ランナの直径を大きくしたためωkが低下して２節直径モード（20−3×6＝2）の共振が発生したことがこのトラブルの直接の原因です。ただし、式⑴自体はCampbellの時代から蒸気タービン翼の設計者には良く知られていました。機種毎の技術の横通しがなかったこともこの事故の遠因になっているように思います。
このトラブルの原因究明を開始した当初は、式⑴から誰もが２節直径の１次モード（クラウンとバンドが同相で振動するモード）が共振したと思っていました。当時はランナの水中固有振動数を解析する技術がなく、付加質量のマニュアルを使用して水中の固有振動数を見積もると空気中の７～８割になるため、２節直径の１次モードの共振と信じて色々な検討をしていました。ところが、ランナに歪ゲージを貼り付けて共振応力を計測すると、クラウンとバンドが逆相のモードが応答し、同相モー
ドは全く応答しないことが分かりました。その後の検討により、上カバーとクラウンとの間の隙間の
水の付加質量効果により固有振動数が空気中の４割位まで低下すること、翼列干渉力による圧力変動
はクラウンとバンドを押し広げるように作用するので逆相モードしか応答しないことなど、今では常識として語られることがこのとき始めて分かりました。また、図２にZr＝7の１節直径同相モードと逆相モードの例を示していますが、k＝1の逆相モードは周方向に１個、およびZr±k＝6、８個の波の重ね合わせになり、ベーンが取りつけられている位置で相対変位が零になるモードを形成するなど、実機で発生した事象が理論通りに説明できることも分かりました。大学へ異動後は学会の講習会など
で羽根車の振動について講演する機会がありますが、そのほとんどはこのトラブルの原因を究明していく過程で学んだことがベースになっています。また、このトラブルを契機にして開発した解析技術
や計測技術はポンプ水車だけでなく遠心圧縮機にも適用されており、このトラブルから得た教訓は羽根車の振動強度設計技術の向上に大きく貢献していると思います。

図１ ポンプ水車ランナの構造

図２ ポンプ水車ランナの１節直径モード（𝑍r＝7）–2–

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

振動トラブルと技術の進展

３．蒸気タービン長翼の振動トラブル
三菱重工では1980年代前半までは蒸気タービンの長翼には、図３に示すように、スタブと呼ばれる連結部材を溶接して数枚の翼を結合する綴り翼構造を採用していました。この翼構造は米国の技術提携先から導入した技術であり、技術提携先から入手した設計マニュアルを金科玉条としていました。
ところが、この綴り翼構造では、①溶接部の疲労強度が低下する、②離調しなければならない多数の振動モードが現れる、③翼根が小さく減衰が小さい、などの弱点があり振動に起因する様々なトラブ
ルを起こしました。このため、1990年頃に自主技術で長翼を開発しようという気運が高まり、色々な翼構造について試設計を行い、ベストな翼構造はどうあるべきかを議論しました。その結果、到達した結論が図４のISB（Integral Shroud Blade）構造です。このISB構造は翼とシュラウドを一体にした構造であり、回転中に生じる翼のねじり戻り変形を利用して、隣接するシュラウドやスタブをコンタクトさせます。このようなシュラウド翼構造にすると、溶接部がなくなるだけでなく運転中に全翼を結合した全周リング翼構造にすることにより、振動強度を大幅に向上させることができます。また、機械加工だけで製作することができるため品質も安定します。
翼構造の変更を決めた後は、様々な検証試験を行い、共振応力や摩擦減衰の予測技術を確立しました。結果的には、この翼構造の採用により、蒸気タービン長翼の信頼性が飛躍的に向上しました。過去のトラブル原因を分析し、様々な翼構造について試設計を行い、工作部門、設計部門、研究所の多くの専門家を交えて解決策を議論したことが成功に繋がったと思います。

図３ 綴り翼構造

図４ ISB構造

４．おわりに振動トラブルの解決が技術の進歩に結びついた事例を紹介しました。もちろんこれまでに経験したトラブルの中には、時間やコストの制約により想定される全ての原因に対して対策を取ったため、トラブル自体は解決できても真因が分からなかった事象もあります。企業である以上、原因究明よりもトラブル解決が優先されるのは仕方がないことですが、真因が究明されていないトラブルは必ず再発します。トラブルの真因を究明し、データベースとして蓄積し、技術伝承していくこと、設計システ
ムの中に組み込んでいくことが、結局は信頼性の高い製品への近道になると思います。
–3–

JIS規格におけるポンプの振動基準と国際規格の動向

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

JIS規格におけるポンプの振動基準と国際規格の動向
仲谷憲哉

Vibration Criteria for Pumps in JIS Standards andTrends in International Standards
By Noriya Nakatani
There is several standards for vibration criteria in pumps. In Japan, JIS B 8301 is typically applied
for both factor y and field test evaluations. In recent years, the importance of and interest in
condition monitoring of vibrations during pump operation has increased enormously. Here wehave a summary of the vibration criteria for pumps, including JIS, API, ANSI/HI, and ISO, andprovides an overview of their respective features.
１．はじめに100

ポンプの現地稼働中の健全性の確認・評価、および工測を行い、その振動値にて判定されている。さらに近年、ポンプ運転時の振動は状態監視の重要性も増し、関心が高まってきている。本稿では、ポンプにおける各種振動基準を整理し、それらの特徴について概要を述べる。

全振幅（1/1000mm）

80

場試運転での設計・製造の妥当性の確認・評価は振動計

60

振

動

40

基

準

値

20

２．JIS規格での振動基準値
国内では一般的に現地、および工場試運転時の軸受ハ10

ウジングの振動の判定基準として、「JIS B 8301：2018 遠⑴の附心ポンプ、斜流ポンプ及び軸流ポンプ―試験方法」

600

800 1 000

1 500 2 000

3 000 4 000

6 000 8 000回転速度（min−1）

図１ JIS B 8301 振動基準値（図JE.1）抜粋

属書JE（参考）に記載されている基準値（図１）を採用しFig.１ Extract of Vibration Criteria of JIS B 8301（Fig. JE.1）ている場合が多い。この判定基準はポンプの回転速度において全振幅（単位：1/1 000 mm＝µm）にて定められている。
さらに、「JIS B 8307：2009 遠心ポンプの技術仕様－

表１ JIS B 8307 振動基準値

単位

クラスⅠ」⑵、「JIS B 8308：2009 遠心ポンプの技術仕様－クラスⅡ」 、および「JIS B 8309：2009 遠心ポンプ⑶の技術仕様－クラスⅢ」⑷においても振動基準値が規定されている。これらの規格はISO規格を基に作成されたも抜粋

Table１ Extract of Vibration Criteria of JIS B 8307
振動速度（mm/s RMS）
軸心の高さh1

回転速度，
N（min−1）h1≦225 mm

h1＞225 mm

N≦1 800

2.8

4.5

1 800＜N≦4 500

4.5

立軸ポンプ

7.1
7.1

のであり、判定基準は振動速度（単位：mm/s RMS）となっている。表１にJIS B 8307の基準値を示す。

はISO規格を基としていることから異なる判定基準と上記のように、JIS B 8301での振動基準値は国内で培なっており、JISではいずれの基準値を用いるかは受渡

われてきたこと、JIS B 8307、B 8308、およびB 8309

当事者間の協定によるとしている。

–4–

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

JIS規格におけるポンプの振動基準と国際規格の動向

３．国際規格３－１

表３ API610 ポンプ軸振動基準値（推奨流量範囲にて）抜粋
Table３ Extract of Vibration Criteria of API 610 at Pump Shaft

米国主導規格での振動基準値（Preferred Operating Region）

ポンプの振動基準として米国主導でまとめられてい単位

る規格は、「API STANDARD 610 TWELFTH EDITION,JANUARY 2021, American Petroleum Institute,
Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical, andNatural Gas Industries」⑸、および「ANSI/HI 9.6.4-2022,
American National Standard for Rotodynamic Pumps for
Vibration Measurements and Allowable Values」⑹があり、ANSI/HIではAPI以外のポンプに適用しており、各々住

ポンプ型式

Vertically Suspended
Pumps

測 定 場 所

すべり軸受近接アクセス可能な
すべり軸受近接

判 定 基 準OverallAu＜（5.2×106/n）0.5
ただし＜50

Au＜（6.2×106/n）0.5
ただし
＜100

判 定 基 準Discretefrequencies

Af ：FFTスペクトルで分解された各々の周波数成分での全振幅

API STANDARD 610では工場性能試験中での判定基準

n ：回転速度 min−1

f ：周波数として、軸受ハウジングの振動について振動速度（単位：mm/s RMS）を規定し（表２参照）、さらにすべり軸受
軸振動について全振幅（単位：µm）にて規定している

単

表２ API610 軸受ハウジングでの振動基準値

Housing（Preferred Operating Region）

測

振動速度（mm/s RMS）

出

測定場所

軸受ハウジング

ポンプスラスト
軸受ハウジングまたは電動機接続フランジ

判定基準
Overall

3 600 min−1未満かつ１段あたり300 kW未満
Vu＜3.0Vu＜5.0

判定基準
Discretefrequencies

3 600 min 未満かつ１段あたり300 kW未満
Vf＜2.0位

振動速度（mm/s RMS）

ポ ン プ 型 式

（推奨流量範囲にて）抜粋
Table２ Extract of Vibration Criteria of API 610 at Bearing

ポンプ型式

振動基準値（推奨流量範囲にて）抜粋

Table４ Extract of Vibration Criteria of ANSI/HI 9.6.4-2022 at
Bearing Housing（Preferred Operating Region）（表３参照）。

Vertically Suspended
Pumps

Cycle per minute = min−1

表４ ANSI/HI 9.6.4-2022 軸受ハウジングでのを採用し、かつ非接触変位センサを装備するポンプでは、Overhung & Betweenbearings Pumps

f＜n：Af＜0.33Au

Au ：測定された全振幅

み分けしている。

単位

全振動（µm）
Overhung & Betweenbearings Pumps

定

場

所
力

Overhung & Betweenbearings Pumps

Vertically Suspended
Pumps

軸受ハウジング

ポンプスラスト軸受
ハウジングまたは電動機接続フランジ＜200 kW≧200 kW＜200 kW≧200 kW

判定基準 現地

3.8

4.8

3.3

4.3

判定基準 工場

4.8

5.6

4.3

5.3

表５ ANSI/HI 9.6.4-2022 回転速度600 min−1以下のポンプの軸受ハウジングでの追加の振動基準値（推奨流量範囲にて）抜粋−1

Table５ Extract of Vibration Criteria of ANSI/HI 9.6.4-2022 at
Bearing Housing, Additional Criteria for pumps operating at 600

Vf＜3.4min-1 and below（Preferred Operating Region）

Vu：測定された振動速度（オーバーオール値）

Vf ：FFTスペクトルで分解された各々の周波数成分での振動速度

単

備考：Overhung & Between-bearings Pumpsの上記範囲外の高出力ポンプについては別途基準値あり位

全振動（µm）

測 定 場 所

軸受ハウジング

判定基準 現地

80

判定基準 工場

100

測定場所の高さが基礎より1.5 mを超える場合は、上記の値に50

ANSI/HI 9.6.4-2022で もAPI STANDARD 610と 同 様、判定基準は軸受ハウジングの振動について振動速度（単µm/mを加算する。

例）測定場所が基礎より2.0 m上部の場合、2.0 m－1.5 m＝0.5 m

位：mm/s RMS）にて規定している。特筆する点として、

50 µm/m×0.5 m＝25 µmを上記に加算する。

出力により基準値が異なる点、および現地／工場での基準値が異なる点が挙げられる（表４参照）。さらに、回立軸ポンプの場合、電動機の上部軸受の振動を測定し転速度が600 min 以下の場合には、追加で全振幅（単評価する場合があるが、ガイドラインにて参考として基位：µm）でも評価することとしている（表５参照）。

準値の記載がある（表６参照）。立軸ポンプの床下の振

−1

–5–

JIS規格におけるポンプの振動基準と国際規格の動向

電業社機械

表６ ANSI/HI 9.6.4-2022 ガイドライン 立軸ポンプの◦ゾ ーンB：このゾーンの振動値の機器は、通常、無（推奨流量範囲にて）抜粋
Table６ Extract of ANSI/HI 9.6.4-2022 Guideline for Motor

制限の長期運転が可能であると考えられる。

Vibration Criteria at Motor Top（Preferred Operating Region）
位

振動速度（mm/s RMS）

ポンプ型式

Vertically Suspended Pumps

測 定 場 所

電動機上部

出＜200 kW≧200 kW

判定基準 現地

力

5.0

6.5

判定基準 工場

6.5

8.0

No.1（2023）

このゾーンに含まれる。

電動機上部での振動基準参考値

単Vol.47◦ゾーンC：このゾーンの振動値の機器は、長期間の連続運転に不適当と考えられる。一般的に改善処置の適切な機会が得られるまでの限定した期間だけこの条件での運転が可能である。
◦ゾーンD：このゾーンの振動値は、通常、機器に損傷を与えるほど深刻であると考えらえる。
判定基準は軸受ハウジングの振動について振動速度動についてもガイドラインにて参考として基準値の記載（単位：mm/s RMS）にて規定している（表７参照）。

があるが、測定される機会も少ないため、ここでは割愛

表７ ISO 10816-7: 2009 軸受ハウジングでのする。

振動基準値（推奨流量範囲にて）抜粋

さらに、ANSI/HI 9.6.4-2022では、固形物を取扱うポ

Table７ Extract of Vibration Criteria of ISO 10816-7: 2009 at
Bearing Housing（Preferred Operating Region）

ンプ、スラリーポンプ、および水中ポンプの振動につい単ても規定しているが、ここでの紹介は割愛する。
３－２位

振動速度（mm/s RMS）

測 定 場 所

ISO規格での振動基準値

カテゴリー

ISO規格にはJIS B 8307、B 8308、およびB 8309の基出となっている規格があるが、ここでは割愛する。
ポンプの振動基準に焦点を当てた規格として「ISO10816-7: 2009, Mechanical vibration - Evaluation ofmachine vibration by measurements on non-rotatingparts - Part 7: Rotodynamic pumps for industrial
applications, including measurements on rotating
shafts」⑺ ⑻がある。
特筆する点として、他の規格とは異なりポンプの型式により基準値が異なるのではなく、以下の定義のカテゴ
リー、および出力により基準値が異なる点が挙げられる。

力

軸受ハウジング
カテゴリーⅠ

カテゴリーⅡ≦200 kW ＞200 kW ≦200 kW ＞200 kW

ゾ ー ン A

2.5

3.5

3.2

4.2

ゾ ー ン B

4.0

5.0

5.1

6.1

ゾ ー ン C

6.6

7.6

8.5

9.5

ゾ ー ン D

＞6.6

＞7.6

＞8.5

＞9.5

警報（最大）（≒ゾーンBの1.25倍）

5.0

6.3

6.4

7.6

異常停止（最大）（≒ゾーンCの1.25倍）

8.3

9.5

10.6

11.9

判定基準 現地

2.5

3.5

3.2

4.2

判定基準 工場

3.3

4.3

4.2

5.2

fnとfn・ziの周波数成分
での振動値

≦2

≦2

≦3

≦3

fn：FFTスペクトルで分解された回転速度の周波数
zi ：インペラ羽根枚数◦カテゴリーⅠ：高信頼性、重要性または安全性が要求されるポンプ（例：毒性・危険な流体、重要な用
さらに、回転速度が600 min−1未満の場合には、追加

途、石油・ガス、特殊化学、原子力または発電所用で全振幅（単位：µm）でも評価することとしている。

のポンプ）。

ANSI/HI 9.6.4-2022でも同じように評価しているが、異◦カテゴリーⅡ：一般的または重要度の低い用途のポなる点は、FFTスペクトルで分解された回転速度の0.5倍、ンプ（例：非危険流体のポンプ）。

１倍、および２倍の各々の周波数成分を評価しているこ

さらにポンプが運用されてからの振動の状態監視をすとである（表８参照）。

ることが考慮され、基準評価としてA ～ Dのゾーンの設定、および警報、異常停止時の推奨値が設定されている。

また、すべり軸受を採用し、かつ非接触変位センサを

近年、国内でもこの規格を適用し、状態監視を行ってい装備するポンプでは、軸振動について全振幅（単位：るポンプも出てきている。

µm）にて規定している。API STANDARD 610でも同じ◦ゾーンA：新しく設置された機器の振動値は、通常、–6–ように評価しているが、異なる点は、すべり軸受のクリ

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

JIS規格におけるポンプの振動基準と国際規格の動向

４．おわりに

表８ ISO 10816-7:2009 回転速度600 min−1未満のポンプの軸受ハウジングでの追加の振動基準値

本稿では、ポンプの現地、および工場試運転での各種（回転周波数の0.5、1.0、および2.0倍の周波数成分）

振動基準値を整理し、それらの概要・特徴について述べ（推奨流量範囲にて）抜粋

Table８ Extract of Vibration Criteria of ISO 10816-7: 2009 at
Bearing Housing, Additional Criteria for pumps with running speed

た。
基準値については基本的に受渡当事者間の協定によっ

below 600 min−1 valid for filtered values（0.5, 1.0 and 2.0 times therunning speed）（Preferred Operating Region）

単位

全振動（µm）

測

定

場

所

軸受ハウジング

ゾ

ー

ン

A

50

ゾ

ー

ン

B

80

ゾ

ー

ン

C

130

ゾ

ー

ン

D

＞130

警 報 （ 最 大 ）100

異常停止（最大）160

判定基準 現地

50

判定基準 工場

65て決められるものであるが、各規格においての違い、どの規格を適用するかを把握することは重要である。さらに規格は数年ごとに見直し改訂されるため、動向を注視する必要がある。
各規格を熟読し各々の記載内容を知ることが重要であるが、本稿の内容にて、技術者の知識向上を促すきっかけとなれば幸いである。
＜参考文献＞⑴ JIS B 8301：2018 遠心ポンプ，斜流ポンプ及び軸流ポンプ―試験方法

表９ ISO 10816-7: 2009 ポンプ軸振動基準値

Shaft（Preferred Operating Region）

単位

全振動（µm）

測

定

場

所

すべり軸受近接

ゾ

ー

ン

A

0.33×軸受クリアランス

ゾ

ー

ン

B

0.5×軸受クリアランス

ゾ

ー

ン

C

0.7×軸受クリアランス

ゾ

ー

ン

D

＞0.7×軸受クリアランス

警 報 （ 最 大 ）0.6×軸受クリアランス

異常停止（最大）0.9×軸受クリアランス

判定基準 現地

0.33×軸受クリアランス

判定基準 工場

0.33×軸受クリアランス⑵

JIS B 8307：2009 遠心ポンプの技術仕様－クラスⅠ⑷

JIS B 8309：2009 遠心ポンプの技術仕様－クラスⅢ⑶（推奨流量範囲にて）抜粋
Table９ Extract of Vibration Criteria of ISO 10816-7: 2009 at Pump

JIS B 8308：2009 遠心ポンプの技術仕様－クラスⅡ⑸ API STANDARD 610 TWELFTH EDITION, JANUARY

2021, Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical,
and Natural Gas Industries⑹ ANSI/HI 9.6.4-2022, American National Standard for
Rotodynamic Pumps for Vibration Measurements andAllowable Values⑺ ISO 10816-7: 2009, Mechanical vibration - Evaluation ofmachine vibration by measurements on non-rotating parts- Part 7: Rotodynamic pumps for industrial applications,
including measurements on rotating shafts⑻ 長田俊幸：ISO 10816-7 ポンプ振動規格について，ター
ボ機械第39巻，第５号，2011年５月号，25-31＜筆者紹介＞

仲谷憲哉：1995年入社。主にポンプの機器設計業務に従事。

アランスを基準として評価値が設定されていることであ

現在、水力機械設計部る（表９参照）。

–7–

部長。

3Dスキャナのプラント建設における活用紹介

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

3D スキャナのプラント建設における活用紹介
志澤俊一

Introducing the use of 3D scanners in plant construction
By Shunichi Shizawa
The Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism is promoting the introduction of
CIM（Construction Information Modelling）which is the introduction of 3D models from theplanning, survey and design stages, and by adding information to these 3D models, information
can be shared among all par ties involved throughout the project, including subsequent
construction and maintenance management, thereby ensuring quality and increasing the efficiency
and sophistication of work for both the contractor and the client. We will introduce the use of 3D
scanners in a replacement of existing pant.
１．はじめに

３．3Dスキャナ

設計・施工･維持管理の一連の過程で情報の一元化、共今回、設備として3Dスキャナ（据置型）、データ処理有、活用による業務の効率化・高度化を図るため、機械用のソフトウェアを導入した。3Dスキャナはレーザー

設 備 へ のCIM（Construction Information Modeling） 導を測定対象に照射して、反射した位置の座標情報を点と入を国土交通省が推進している。

して記録し、統合した点群を測定記録とする（以下、点群データと表記）。

この取り組みに対し、増設・更新工事など既設の設備

測定対象を測定するイメージを図１に示す。

が関係する場合、既設設備を3Dモデル化したデータが必要となるが、既設設備の3Dモデルが無い場合が多い。
そこで既設設備の３次元データ取得のために3Dスキャ

測定基準１ナを導入した。
ここでは、弊社のCIMの取り組みの一つとして、3Dス
キャナの機場設計・施工における活用状況について報告
する。

測定対象
測定基準 2測定基準４２．CIMとは
CIMとは計画・調査・設計段階から3Dモデルを導入し、その3Dモデルに情報を付与することでその後の施測定基準３工、維持管理など事業全体にわたる関係者間で情報の共

図１ 3Dスキャナ測定イメージ

有が可能となり、品質確保と共に受発注者双方の業務効

Fig.１ Schematic view of 3D scanner measurement

率化、高度化を図るものである。
国土交通省などにおいては土木建築工事で発注仕様に実際に測定した点群データを図２に示す。3D写真と盛り込まれており、設備工事も今後発注される予定と大きく違うのは任意の位置、方向で測定結果を視認するなっている。

ことができる。

–8–

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

3Dスキャナのプラント建設における活用紹介

図２ 機場全体点群データ図

Fig.２ Pump station Point cloud

図４－１ 高所の測定

Fig.4-1 Measurement at height

図３ エンジンまわり点群データ拡大図

Fig.３ Point cloud data around the engine
図４－２ 天井開口部

Fig.4-2 Ceiling opening section

参考としてエンジンまわりを拡大して表示したデータを図３に示す。
４－２

４．点群データ活用

施工図作成の精度アップ

現地調査に起因する最も多い不適合事例が「図面に記CIM対応以外に現地工事における活用として下記の効載のない既設構造物」の記録・測定漏れによる機器の干果が見込める。

渉などである。配置計画時に機場の点群データを確認す⑴

現場調査の測定作業効率化ることで、干渉の不適合について発生を抑制することが⑵

施工図作成の精度アップ

できる。

⑶

施工計画の見える化

また、更新工事においては更新後の据付状態が撤去前

各項目について以降に事例を交えて紹介する。

にはイメージしにくく現地調査において必要箇所の測定

４－１に漏れが生じてしまう。この問題に対して点群データに

現地調査の測定作業効率化

高所に測定対象がある場合、従来であれば仮設足場を

3Dモデルをインポートして配置計画をシミュレーショ

必要としたが、床面からの測定が可能となり、作業の安ンすることで施工図の精度アップが可能となる。

全性の確保ならびに仮設設置費用の低減が図れる。

図５－１から図５－３は他社製横軸ポンプを歯車減速

図４－１、図４－２に高所の測定事例を示す。

機搭載型立軸斜流ポンプに更新する工事での活用事例と従来の現地調査と3Dスキャナによる測定を比較し得なる。この機場は機器の撤去・据付が段階的に行われてられた効果は次のとおりである。

おり、最終の正確な図面を確認することが困難であった。

⑴

設備の干渉確認が容易に実施できる。

これに対し、点群データを用いて計画することで、現在⑵

調査漏れによる再測定が発生しない。

の状況に合わせて検討することが可能となり、既設架台⑶ 高所測定時の仮設が不要となり、作業工数削減おの改造範囲や計器箱の取付位置見直しなどが計画しやす

よび安全性が向上する。

くなった。

–9–

3Dスキャナのプラント建設における活用紹介

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

また、任意のポイントで寸法測定が可能（精度数㎜程度）であり、配置計画変更した際に再度現地に測定へ赴かなくても机上で寸法確認できた。
以上より、既設設備のある機場の点群データ取得は以下の効果があり、施工図作図の精度アップとなる。
① 任意の箇所の寸法測定が机上で容易にできる。
② 記録・測定漏れがなく、精度の高い配置計画がで

図５－１ ポンプ更新前-点群データ図
Fig.5-1 Before pump update - point cloudきる。
③ 設計者が出来上がりの状態を視覚的に確認でき、据付後のイメージがしやすい。
④ 配置計画のレビュー時に設計者と調査・承認者が同一のイメージを持つことができる。
４－３

施工計画の見える化

施工計画は監督者に施工手法の承認を得るための図書として最も重要な位置づけとなる。中でも搬出入、仮設の計画は細かく計画し監督者に十分説明する必要があ

図５－２ ポンプ更新後-3Dモデル配置図
Fig.5-2 After pump update - 3D Model placement diagramる。
図６−１〜図６−３に搬出シミュレーションおよび仮設を計画したものを図示する。
施工計画に点群データを用いて見える化することで、搬出計画が高度化するとともに監督者への説明がしやす
くなる。

搬出ルートを任意に設定

搬出対象（エンジン）

架台干渉

搬出口

図６－１ 搬出ルートシミュレーション
Fig.6-1 Export route simulation

計器箱干渉

図５－３ 干渉確認図

Fig.5-3 Collision simulation– 10 –

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

3Dスキャナのプラント建設における活用紹介

５．おわりに3Dスキャナ導入により、更新工事におけるCIMへの対応が可能になった。また、活用次第で現地調査、施工図
作成、施工計画において工数低減、品質向上に繋がる技術が導入できたと考える。
今後は、①

測定方法による精度向上②

技術者の育成③

CIM対応3Dモデル作成を課題として取り組む必要があり、継続対応していく。
＜筆者紹介＞

90度展開中の干渉も動画で見える化志澤

図６－２ 干渉確認図
Fig.6-2 Collision simulation

仮設足場

図６－３ 足場レイアウト図
Fig.6-3 Scaffolding layout– 11 –

俊一：2005年入社。システム設計業務に従事。
現在、プラント建設部システム設計課

主事

北海道

八幡排水機場

排水ポンプ設備

北海道

電業社機械

八幡排水機場

Vol.47No.1（2023）

排水ポンプ設備稲垣尚正

牛 丸 たかしYahata Drainage Pumping Station in Hokkaido
By Naomasa Inagaki and Takashi Ushimaru
Yahata Drainage Pumping Station is one of twenty pumping stations located in Ebetsu City,
Hokkaido, and serves to alleviate flooding caused by the river’s inland waters. The station wasestablished in 1982.
During maintenance work on the No.1 main pump in 2022, DMW proposed improvements a
submerged bearing lubrication method. A previous lubrication method was external lubrication
into the bearings so, the grease was leaking to pump liquid. Due to environmental impact, wechanged the lubrication method to collect the grease. The modification work has been completed
and we report the details herewith.
１．はじめにびエンジン、減速機の更新が計画された。ポンプ修繕に

八幡排水機場は北海道江別市に20箇所ある排水機場

あたり、水中軸受の潤滑については、環境負荷の低減をの内の１つで、石狩川水系・篠津川右岸に位置し、河川図り現在の当社標準構造であるグリース回収式を試行の内水による湛水被害の軽減を目的とした機場である

し、社内試験により問題のないことを確認した上で採用（図１）⑴ ⑵。

した。

本機場のNo.1、2主ポンプは昭和57年（1982年）にその工事が完了したので以下に報告する。

設置されたエンジン＋減速機駆動の横軸斜流ポンプであ２．ポンプ設備

り、当時の当社標準構造となっている。

２－１

令和４年度（2022年度）のNo.1主ポンプの無水化工

ポンプ仕様

No.1主ポンプの仕様を表１に示す。

事では、寒冷地対策を目的とした排水ポンプの修繕およ

表１ No.1主ポンプ仕様

Table１ Specifications of pump
用

途

排水ポンプ

形

式

横軸斜流ポンプ

台

数

1

口

径

1 350 mm

全揚程

吐 出 し 量出力

軸 受 潤 滑図１ 八幡排水機場周辺位置図⑶Fig.１ Location of Yahata pump station

駆– 12 –

動機

4.55 m
240 m3/min
270 kW
外部軸受：オイル潤滑
水中軸受：グリース潤滑
エンジン
減速機

電業社機械

２－２

Vol.47No.1（2023）

北海道

既設ポンプの構造の特徴

八幡排水機場

排水ポンプ設備

シールに更新し、無注水化を実施する。
２－４① ポンプは減速機を介し、ディーゼル機関にて駆動する（図２）。

弊社自主的取り組みによる改善実施内容

水中軸受へのグリース潤滑はグリース回収構造とし、② 主要部品は全て床上に設置されており、ケーシン

環境に配慮した構造への改善を実施する。

グは上下水平二つ割り構造となっている。上ケーシ
ングを取外すことにより内部の主要部品（インペラ、

３．水中軸受グリース回収構造について

主軸など）が容易に点検できる。

近年では、本ポンプを製作した当時とは比較にならな③ 水中軸受摺動部には軸スリーブ、グランド部摺動

いほど世界的に環境に対する意識が高まっており、現在部にはパッキンスリーブを取付け、整備時に取替容

新たに納入する同形式ポンプは水中軸受部の構造をグ易な構造としている。

リース回収構造とすることを標準としている。

④ 水中軸受にはすべり軸受を採用し、ポンプ主軸のこのような状況から、既存のポンプにおいても環境に回転に連動するグリースポンプにより自動的に水中配慮した機器に改善していくことは重要であると考え軸受部に給油される構造としている。

る。なお、既存のポンプをグリース回収構造に変更する

２－３

客先要求による改善実施内容

ためには既設ポンプに合わせた方法と調整が必要であり、この手法については別途特許出願に向けて検討を進① エンジン、減速機を更新し、潤滑水や冷却水が不めている。

要な機器構成として無注水化を図る（図３）。
②ポンプ軸封部をグランドパッキンからラビリンス

7- 給気ファン
有圧換気扇
310 m3/min×2.2 kW（今回工事）

No.1 主ポンプ
φ1 350 横軸斜流ポンプ
4.55×4.0 m/s3
（今回改造）

No.1 減速機
平行軸歯車減速機（今回工事）

吸水槽水位計

図２ 据付平面図

Fig.２ Layout of pumping station– 13 –

No.1 主原動機
機付ラジエータ式ディーゼル機関
270 kW×180 min（今回工事）

北海道

八幡排水機場

排水ポンプ設備

電業社機械

No.1 主原動機
機付ラジエータ式ディーゼル機関
270 kW×180 min（今回工事）

No.1 主ポンプ
φ1 350 横軸斜流ポンプ
4.55×4.0 m/s3
（今回改造）

Vol.47No.1（2023）

燃料小出槽
770 L
（今回工事）

No.1 減速機
平行軸歯車減速機（今回工事）

図３ 据付断面図

Fig.３ Sectional view of pumping station

４．おわりに⑵

本機場において構造改善を実施できたことは、今後の（2023/４/20アクセス）

他機場も含めた同形式ポンプの整備における参考事例と⑶

地理院地図 Vector（https://maps.gsi.go.jp/）

なっていくものと考える。

（2023/５/９アクセス）＜筆者紹介＞

ご検討、ご協力いただいた北海道開発局 札幌開発建稲垣

設部殿並びに関係各位に厚く御礼を申し上げます。

尚正：2007年入社。主にポンプ設備のシステム設計に従事。現在、プラント建設部
施工管理課

主任。

牛丸たかし：2019年入社。主にポンプ設備の設計業務に従事。

＜参考文献＞⑴

江別河川防災環境事業協同組合（e-kasenbosai.jimdofree.com）

現在、水力機械設計部

国土交通省 北海道開発局（www.hkd.mlit.go.jp）（2023/４/２アクセス）– 14 –特機課

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

長野県

長野県

相之島排水機場

相之島排水機場

排水ポンプ設備

排水ポンプ設備
杉 本 慶太郎

高橋直也

Ainoshima Drainage Pump Station in Nagano
By Keitaro Sugimoto, and Naoya Takahashi
Ainoshima Drainage Pump Station is one of four pumping stations located in Suzaka City,
reducing flood damage to agricultural land in the Hino and Toyosu region. Ainoshima Drainage
Pump Station-Phase 1 was built in 1966. Flooding has occurred for three consecutive years since1981. Due to this, Phase 2 was built in 1990 and No.1 & 2 main pumps were already replaced to
new pumps. In 2020, No.3 main pump was replaced and upgraded from a horizontal pump to avertical pump.
１．はじめに

２． ポンプ設備

相之島排水機場は、長野県須坂市に４箇所ある排水機

近年、雨水流入量の増加による排水能力の向上と起場の内の１つで、百々川を境に右岸（北）側を受け持っ

動性の向上をはかるため、既設No.3主ポンプ、口径900ており、豊洲、日野地域の低地地区に広がる農耕地の湛mm、エンジン掛けの横軸斜流ポンプから、口径1 350

水被害を軽減している機場である。

mm、電動機掛けの立軸斜流ポンプへの更新を行った。

八木沢川流域の湛水防除施設として1966年に完成し当初の計画ではポンプ上部に直交軸かさ歯車減速機を設たが、1981年から３年連続の水害発生を受け、1990年

置した構造であったため、ポンプ据付面から減速機・電に第二機場を増設している。

動機の軸中心まで約3.8 mと高い位置の設置となる（図機場の設置から長い年月が経過し、排水施設の老朽化

２参照）。土木構造物の築造が必要となることや点検時により機器の更新が計画された。No.1、2主ポンプは既の作業効率が悪くなることから、減速機搭載型立軸斜流にポンプ更新を行っており、2019年度には原動機が更ポンプの提案を行い、採用となった。

新されている。そして、2020年度の今回工事でNo.3主

２－１

No.3主ポンプの仕様

ポンプ設備の更新を行った。更新を実施したNo.3主ポン

今回更新したNo.3主ポンプの仕様を表１に示す。

プについて、以下に詳細を述べる。
表１ 主ポンプ仕様

Table１ Specifications of pump

千曲川

歯車減速機搭載型
立軸斜流ポンプ

形式

八木沢川

口
全
相之島排水機場

径
揚

程

（m）

4.4

（m3/min）

250

出

（kW）

台

図１ 相之島排水機場周辺位置図– 15 –1 350

吐 出 し 量力

取 扱 流 体Fig.１ Place of Ainoshima pump station

（mm）

数

250
河川水
1

長野県

相之島排水機場

排水ポンプ設備

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

天井クレーン（既設）

No.3 減速機

電動機床No.3 主ポンプ（立軸斜流ポンプ）

図２ 据付断面図（当初の計画図）

Fig.２ Sectional view of pumping station（planning Diagram）

２－２

ポンプの構造と特徴② 同一床面で減速機、電動機などの全ての機器が管歯車減速機搭載型立軸斜流ポンプの外観を図３に示

理可能であり、メンテナンスがシンプルである。

す。ポンプの構造と特徴を下記に示す。

③ 減速機用潤滑油の油タンクは、吐出しエルボの背① 横軸ポンプを立軸化する場合、ポンプ床とは別に面に接しており、吐出しエルボ内を流れる揚水との電動機床を設けなければならないが減速機搭載型立間で熱交換を行う自己冷却方式となっている。

軸ポンプを採用することにより、一床式にて対応し④ 吐出しエルボに一体化された潤滑油タンクは、た。これにより土木構造物の築造は不要となった（図十分な容量を備えているため、別置きの油タンク

４参照）。

は不要である。
⑤ 吐出しエルボの減速機部に取り付けられた透明なポリカーボネート製点検窓から歯車の目視点検が可能である。

図３ 歯車減速機搭載型立軸斜流ポンプ外観
Fig.３ View of pump

– 16 –

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

長野県

相之島排水機場

排水ポンプ設備

天井クレーン（既設）

No.3 電動機

No.3 主ポンプ（歯車減速機搭載立軸斜流ポンプ）

図４ 据付断面図（更新後）

Fig.４ Sectional view of pumping station（updated）

３．おわりに＜参考文献＞⑴

近年見られる異常気象や排水条件の変更により、既存

Googleマップ（http://www.google.co.jp/maps）のポンプ設備の排水能力向上が求められるようになって（2023/４/18アクセス）いる。今回工事では、当社が長野県で初めて減速機搭載＜筆者紹介＞

型立軸ポンプの据付を行った機場となった。横軸ポンプ

杉本慶太郎：2019年入社。ポンプ設備のシステム設計に従事。

から立軸ポンプへの更新においては、今回工事のような

高橋

新しい技術による対応が重要となるため、今後の工事の参考になれば幸いである。

現在、プラント建設部
現在、営業本部
技術２課

最後に本設備の設計、施工にあたりご指導頂きました
長野県長野地域振興局様、須坂市様ならびに関係各位に深く感謝いたします。

– 17 –

システム設計１課

直也：2015年入社。ポンプ設備の営業技術に従事。
主任

社会システム技術室

日本下水道事業団殿

佐賀市下水浄化センター

日本下水道事業団殿

送風機設備

電業社機械

佐賀市下水浄化センター

Vol.47No.1（2023）

送風機設備

下村萌乃香

杉山幸太郎

Blower for Saga City Sewage Treatment Center of Japan Sewage Works Agency
By Honoka Shimomura and Kotaro Sugiyama
Saga City Sewage Treatment Center is located in Saga prefecture, and the center treats sewage
in district of Saga city since 1978. For this project, we supplied One⑴ blower known as the AMTurbo®, which consists of a cast iron casing and does not require auxiliary items such as a watercooling system and a forced lube oil unit. This report shows the construction features of the multistage centrifugal aeration blower.

１．はじめに

２．送風機設備の概要

佐賀市下水浄化センターは佐賀市西与賀町に位置して本センターの既設送風機設備は、高速軸浮上式ターボ

おり、昭和53年（1978年）11月から稼働し、佐賀市内（計

ブロワ２台と歯車増速式単段ターボブロワ１台で運用さ

画面積 4 326.4ha）で発生した汚水を受け入れている 。

れ、反応槽への送気を行っていた。

⑴

処理した水は本庄江川を通じて有明海に放流しており、今回、既設送風機のうち老朽化したNo.3送風機（歯車

資源の有効利用として、有明海での冬場の海苔養殖期に増速式単段ターボブロワ）を撤去し、AM-TurboⓇ１台には、栄養分を多く含んだ処理水を放流している⑵。図１

更新した。送風機据付平面図を図２に示す。

に佐賀市下水浄化センターの全景を示す。

既設のNo.3送風機は強制給油装置および潤滑油冷却水設備を必要としていたが、AM-TurboⓇはオイルバス潤滑、
自己空冷式のころがり軸受ユニットを採用しているため、強制給油装置および潤滑油冷却水設備が不要となる。また、単段ターボブロワでは放風弁が必要であったが、多段ターボブロワの場合、始動・停止時の放風運転無しで運用可能のため不要となった（図３）。AM-TurboⓇ は既設送風機と比べて補機が少なく、メンテナンス箇所を大幅に減らすことで、維持管理性を向上するとともに、メンテナンスコストが削減できる。また、震災などによる

図１ 佐賀市下水浄化センター全景
Fig.１ Saga City Sewage Treatment Center anoramic view

潤滑油配管などの破損事故で送風機が運用できなくなる
リスクを回避することができる。既設送風機との対比表を表１に示す。

今回、佐賀市下水浄化センターの送風機設備工事とし

３．ブロワ概要て送風機１台および付帯設備を納入した。本件では、日本下水道事業団殿御発注の工事としては初めて、強制給３－１

油装置が不要である鋳鉄製AM-Turbo を納入したので、

本ブロワの仕様を表２、外観を図４に示す。

以下にその概要を紹介する。

３－２

Ⓡ

ブロワ仕様
構造と特徴

本ブロワの特徴を以下に示す。

– 18 –

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

日本下水道事業団殿

佐賀市下水浄化センター

電気室
ブロワ室
No.3 送風機（今回）No.2 送風機（既設）No.1 送風機（既設）

図２ 送風機据付平面図

Fig.２ Plan view of blowers

湿式エアフィルタ

放風サイレンサ
風道

乾式エアフィルタ

放風管

吸込
サイレンサ

放風弁

今回工事範囲No.2 送風機

No.3 送風機
エアレーション
タンクへ

図３ 送風機設備フローシート

Fig.３ Flow sheet of blower station– 19 –

No.1 送風機

送風機設備

日本下水道事業団殿

佐賀市下水浄化センター

送風機設備

電業社機械

表１ 既設送風機との比較器

No.3送風機（既設）

No.3送風機（今回）

形

式

歯車増速式
単段ターボブロワ

電動機直結式片吸込多段
ターボブロワ（鋳鉄製）
AM-TurboⓇ

軸

受

すべり軸受

ころがり軸受軸 受潤滑方式

強制給油方式（個別給油方式）
水冷

オイルバス方式
強制給油装置不要
自己空冷

風 量制御範囲

約63 ～ 100％
約80 ～ 128 m3/min

30 ～ 100％45 ～ 150 m3/min

防音カバー

有

無

放 風 配 管有無No.1（2023）

る。上ケーシングを分解することで回転体の取り出しがTable１ Blower specification comparison
機

Vol.47可能となり、メンテナンスが容易にできる構造となっている。
⑶

軸受ユニット（図５）

本ブロワには、自己空冷式のころがり軸受ユニットを採用している。従来、鋳鉄製多段ターボブロワは軸受負荷荷重が大きく、強制潤滑式のすべり軸受ユニットを採用していた。AM-TurboⓇは回転体の軽量化を実施することで軸受負荷荷重が軽減し、ころがり軸受の選定を可能としている。

空冷ファンカバー

図５ 空冷式ころがり軸受ユニット
Fig.５ Air-cooled ball bearing unit⑷

風量制御方法は、広範囲において部分負荷効率の良好

図４ ブロワ外観
Fig.４ View of blower

なインレットベーン制御を採用し、動力の低減を図って
いる。
⑸

式

口
径
風
量
昇
圧
出
力
取扱気体
台
数

（mm）
（m3/min）
（kPa）
（kW）

補機の削減

前項で述べたとおり、本ブロワは自己空冷式のころが

表２ ブロワ仕様

Table２ Blower specifications形

風量制御装置り軸受ユニットを採用している。これにより、従来すべ電動機直結式
片吸込多段ターボブロワ（鋳鉄製）
350/300
150
68.5
230
空気
1

り軸受ユニットで必要とされていた強制給油装置を不要とすることができた。また、冷却水ポンプなどの冷却水設備が不要となることから、メンテナンス性が大きく向上している。補機の削減によって、その消費電力も削減となり、設備全体として省エネルギー化に寄与している。
⑹

オイルミスト回収装置

本ブロワには、ブロワの吐出し圧力を利用したオイル⑴

回転体

ミスト回収装置を付属している。これにより、ブロワ軸

本ブロワはアルミ合金製インペラを採用しているため

受箱内で発生するオイルミストを吸引回収し、周囲環境

インペラが軽量となり、軸受負荷荷重を軽減することがの改善を図っている。また、ミスト吸引に必要な動力はできる。

ブロワ吐出し圧力を利用するため、電気動力や外部から⑵の空気の導入が不要となり、省エネルギー化を図っていケーシング

ケーシングは鋳鉄製の多段式で、水平二つ割構造である。図６にオイルミスト回収装置構成図を示す。

– 20 –

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

日本下水道事業団殿

佐賀市下水浄化センター

送風機設備

今後も環境に配慮し、かつ維持管理性の良い設備を提

オイル
ドレン！！

きれいな
空気！！

バルブ

分離！

供していく所存である。
おわりに、本設備の施工にあたり適切なご指導、ご助
エジェクタ

各軸受箱よりミストを吸引オイルミストフィルタ

ブロア吐出側接続

言を頂いた日本下水道事業団殿、佐賀市上下水道局殿の関係各位に厚く御礼申し上げます。

エジェクタが負圧を作りオイルミストを吸引＜参考文献＞吐出⑴

図６ オイルミスト回収装置構成図
Fig.６ Configuration of oil mist separator system

佐賀市上下水道局ホームページ

https://water.saga.saga.jp/main/568.html
アクセス日：2022年9月29日⑵

佐賀市上下水道局発行「上下水道だより」

2019春号（平成31年3月発行）

４．おわりに
佐賀市下水浄化センターにおける送風機設備工事の概＜筆者紹介＞

下村萌乃香：2018年入社。ブロワ設計に従事。現在、気体機械

要を紹介した。さまざまな設備において省エネルギー化

設計部 ブロワ設計課が求められている現在、当社は強制給油装置が不要な

杉山幸太郎：2015年入社。送風機設備のシステム設計に従事。

「AM-TurboⓇ 」を採用した。強制給油装置が不要となる

現在、プラント建設部

ことにより、省エネルギー化、維持管理性の向上、メン
テナンスコスト削減、災害時のリスク低減などの効果を期待できる。

– 21 –

システム設計２課

Rabigh Refining & Petrochemical/Thermal oxidizer air blower

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

Rabigh Refining & Petrochemical/
Thermal oxidizer air blower
富田雅俊

Thermal oxidizer air blower for Sulfur recover y unit - Petro Rabigh,Saudi Arabia
By Masatoshi Tomita
DMW multistage turbo blowers have been used in various gas processing plants and petroleum
refiner y plants. For this project, we supplied 4 sets of air blowers to Rabigh Refining &Petrochemical Company（Petro Rabigh）for a Sulfur Recovery Unit（SRU）in Saudi Arabia. This
plant expansion project includes with the addition to tail gas treatment unit on the downstream of
the SRU. The existing air blowers supplied by DMW in 2007 will be replaced with newly design.
These blowers are used in thermal oxidizer in this project. This report shows design features of athermal oxidizer air blower.
１．はじめに

当社の鋳鉄製多段ターボブロワは、石油精製、ガス処
理プラントに数多く納入されている。今回、商社経由
で Rabigh Refining & Petrochemical Company 社（Petro

RabighRabigh） の 硫 黄 回 収 装 置 （SRU） 向 け に、 Thermaloxidizer air blowerを４台納入した。納入先であるサウ
ジアラビアのラビーグ地区は、紅海に面したマッカ州のSaudi
Arabia北西に位置している。本プラントは石油化学製品の原料を製造する設備で、当社が納入するThermal oxidizer air
blowerは、原料製造プロセスで排出される硫黄化合物か
ら硫黄分を回収するSRUでの空気ブロワとして使用され

図１ サウジアラビア ラビーグ地区
Fig.１ Rabigh in Saudi Arabia

る⑴。今回の計画はプラント環境負荷低減のために、既存のSRUで排出されるテールガスから更に硫黄分を除去するための処理装置を増設改修する。当社は本プラント

今回納品した電動機駆動の片吸込鋳鉄製多段ターボブ

向けへThermal oxidizer air blowerを2007年に納入してロワはオイルバス潤滑方式の軸受とし、強制給油装置をおり、今回はその能力増強機器として設備更新する。

必要としない。ブロワおよび電動機は共通ベース上に配

このたび、受注したThermal oxidizer air blowerの工置され、ブロワの吸込および放風ラインにはサイレンサ

場試運転が完了したので以下にその概要を紹介する。納を設置している。ブロワのサージング領域での運用を避入先であるサウジアラビアのマッカ州ラビーグ地区の位けるために、ブロワの吸込風量をピトー管により測定し、置を図１に示す。

分散制御システムにて放風弁による風量制御を実施している。さらに吸込ラインのサイレンサの下流には一定風

２．機器構成２－１

圧制御用に吸込弁を設置している。ブロワの吸込および全体構成

吐出しノズルには、熱伸びを吸収することを目的に伸縮

ブロワユニットの全体構成を図２の系統図に示す。

管継手を付属している。以下に構成機器について述べる。

– 22 –

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

Rabigh Refining & Petrochemical/Thermal oxidizer air blower

図２ 系統図Fig.２ P&I Diagram

２－２

Thermal oxidizer air blower

Thermal oxidizer air blowerは反応炉へ大気から空気を圧送するためのブロワである。表１にThermal oxidizer
air blowerの仕様、図３に外観を示す。
表１ Thermal oxidizer air blower仕様

Table１ Thermal oxidizer air blower specifications
形

鋳鉄製片吸込
多段ターボブロワ式

吸込／吐出し口径（mm）

600/500

風量（m3/min）

約402

昇

圧

（kPa）

約43

取

扱

気

体

電 動 機 出 力
台

２－３

空気
（kW）

数

420
４

図３ Thermal oxidizer air blower外観

Fig.３ View of thermal oxidizer air blower

ブロワの構造と特徴

本ブロワはAPI673 3rd Editionに準拠した構造のブロワである。その構造と特徴を以下に述べる。

造を採用している。既設更新対象機は炭素鋼板製の溶接

ブロワのインペラは国内向け、海外向け問わず多くのケーシングであり、能力増強と効率向上の観点から今回納入実績を有する高張力鋼板と炭素鋼鍛鋼材を組みあせは鋳鉄製ケーシングを採用している。上下分割のため、た溶接構造品を採用している。既設更新対象機と同様に、

上ケーシングの取外し作業のみで回転体の取出しが容易

最適な形状検討と信頼性を確保している。

に行なえ、ブロワのメンテナンスが容易に実施できる構

ケーシングはダクタイル鋳鉄を使用した水平二つ割構造となっている。ケーシングには機内に蓄積、凝縮され– 23 –

Rabigh Refining & Petrochemical/Thermal oxidizer air blower

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

た水分を回収するためのドレン配管および閉止弁を付属は既設先行機の据付基礎の寸法制限もあり、共通ベース

している。

外形に制約があった。共通ベースの吊り手強度を確保す

軸受ユニットは一体型構造としており、水冷式によるるとともに、機器の全体重心が吊上げ位置と一致するよ

ジャケット冷却とし、スラスト軸受ユニットはブロワのうに、吊上げ工具を特殊工具として納入している。一体シャフトに取り付けた冷却ファンによる空冷式を併用し吊りを実施した外観を図５に示す。

ている。図４にプレーン側軸受ユニットの外観を示す。
軸受はころがり軸受を採用しており、ジャーナル荷重およびスラスト荷重を深溝玉軸受により支持している。ブロワによって生じるスラスト力はバランスピストンとバ
ランス配管により低減し、API673規格の軸受寿命を確保している。また、軸受の潤滑方式はコンスタントレベ
ルオイラによるオイルバス潤滑であり、設定した油面高さを下回ると自動補給される機構を有する。

図５ 機器の一体吊りFig.５ Single point lifting of the blower

図４ 軸受ユニット 外観

Fig.４ View of bearing unit

２－４

機械状態監視システム

ブロワおよび電動機は機器の状態監視を目的に、軸受ユニットに測温抵抗体と振動センサを付属している。機側に取り付けた各計測器から顧客の信号取合いとなる端子箱までの計装配線は、ポリ塩化ビニルで被覆された電線管を用いて耐食性および耐候性を確保している。測温
抵抗体と振動センサとの各端子箱はブロワおよび電動機
でそれぞれ独立して設置しており、個別のメンテナンスが可能なレイアウトを採用している。
２－５

機器の搬出計画

機器の輸送計画として、共通ベース上に配置した機器

図６ 工場試験

Fig.６ Factory acceptance test

を一体で吊上げ、据付することが要求されている。今回– 24 –

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

Rabigh Refining & Petrochemical/Thermal oxidizer air blower

３．工場試験

＜参考文献＞

工場試験は、実機の電動機を組合せた状態で実施した。
性能については、API673規格および顧客要求により指⑴Petrowiki

https://petrowiki.spe.org/Gas_treating_and_processing#Claus_Process.5B3.5D

定されている許容値、基準値を満足しており、機器の健（2023/５/22アクセス）

全性を確認した。また、ブロワの振動、軸受温度につい＜筆者紹介＞ても許容値を十分に満足し、機械的に健全な状態である

富田雅俊：2012年入社。主にブロワの設計業務に従事。

結果を得られた。工場試験時の様子を図６に示す。

現在、気体機械設計部

４．おわりにサウジアラビア向のThermal oxidizer air blowerの概要を説明した。当社は中東、中央アジア地域で多くの納入実績を有しており、高い信頼性の評価を得ている。その中で、ブロワはプラント内で重要な役割を担っているため、今後も、設備の用途、重要性を十分に認識し、顧客の信頼と満足を得られるよう努力していく所存である。
おわりに、本ブロワの計画・製作にあたり適切なご指導、ご助言を頂いた関係各位に厚く御礼申し上げます。

– 25 –

ブロワ設計課主任

CPGCBL／Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired
Power Project向けMAIN COOLING WATERポンプ

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

CPGCBL／Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired
Power Project向けMAIN COOLING WATERポンプ
秋山

祐

片山景市

MAIN COOLING WATER PUMP for CPGCBL／
Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired
By Yu Akiyama and Keiichi Katayama
We have supplied 4 sets of MAIN COOLING WATER PUMP （MCWP）and Sump physicalmodel study and Model Pump Test for Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired Power Projectfrom Toshiba Plant system Corporation. Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired Power Plant islocated in the Matarbari island in southeastern Bangladesh and power generation capacity is 600
MW×2 ultra-supercritical coal-fired power plants. The user is Coal Power Generation Company
Bangladesh（CPGCBL）.
１．はじめにの供給・据付および試験調整業務を担当した東芝プラン

バングラデシュ人民共和国において新設される超々臨トシステム株式会社経由で本案件を受注している。

界圧石炭火力発電設備建設工事のうち、MAIN COOLING
WATER PUMP（MCWP）４台と水槽模型試験・ポンプ

２．ポンプ仕様および構造と特長

模型試験一式をこのたび納入した。本マタバリプロジェ

本ポンプの仕様を表１に、ポンプ概略構造を図１に、ポンプ外観を図２に示す。

クトは、バングラデシュ南東部のマタバリ島に同国最大規模となる600 MW×２基の超々臨界圧石炭火力発電所と深海港を建設する複合プロジェクトで、国際協力機
構による円借款事業として建設資金が賄われ、住友商事

電動機株式会社、東芝エネルギーシステムズ株式会社、株式
会社IHIの３社がコンソーシアムを組成し、ユーザはバ
ングラデシュの石炭火力公社（Coal Power Generation

駆動機台

Company Bangladesh：CPGCBL） で あ る。 本 プ ロ ジ ェ
クトのうち、BOP（Balance of Plant：蒸気タービン・発電機、ボイラーなどの主機に付帯する機器類・設備など）

主軸
吐出しエルボ

表１ ポンプ仕様

吊下げ揚水管Table１ Specifications of pump
型

式

吐出し口径
全

揚

程

立軸斜流ポンプ（回転体プルアウト型）
84inch27 m

吐出し量

46 000 m3/h

出

4 500 kW

力

取扱流体

海水

台

4

数

吐出しボウル
吸込ベル

インペラ

図１ ポンプ概略構造

Fig.１ Configuration of pump

– 26 –

電業社機械

２－１

Vol.47No.1（2023）

CPGCBL／Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired
Power Project向けMAIN COOLING WATERポンプ

ポンプ構造

模型水槽試験範囲

本ポンプは維持管理性を向上するため、水路やポンプ

ポンプ

井の止水を行わずにポンプ回転体を引抜くことのできる
プルアウト式を採用している。回転体プルアウト式は次の特長を有している。軸受ケース、水中軸受支えを従来の外筒一体構造から、プルアウト構造に変更することで、ポンプ外筒部を分解することなく、回転体および軸受を地上部へ引き抜くことが可能である。
また、主軸一本構造で中間軸継手を持たず、軸受注水

図３ ポンプ取水槽概略図
Fig.３ Pump sump image

配管および計装機器の無い、シンプルな構造の設備となっている。

図４ 水槽模型

Fig.４ Model Overview

図２ ポンプ外観

Fig.２ View of pump２－２

図５に水槽模型試験に使用した模型ポンプを示す。ポポンプ材質

ンプベルマウス周りで発生する渦は、ポンプ外形、水槽

本ポンプの主要材質は、海水接水部全て二相系ステン

形状に依存し、ポンプ内部（インペラなど）の流れによレスを採用しており、インペラ：二相系ステンレス鋳鋼、る影響はほとんどないことが一般的に言われている。そ吐出しボウル・吸込ベル・吐出しエルボ・揚水管・吊下
げ揚水管：二相系ステンレス鋼の溶接品、主軸：二相系
ステンレス鋼である。

３．水槽模型試験
ポンプ取水槽において、ポンプの円滑な運転に支障をきたす有害な渦の発生の有無を評価することを目的に、
水 槽 模 型 試 験 を 実 施 し た。 試 験 はANSI/HI（American
National Standard for Pump Intake Design）9.8-2018に基づいて行った。本プロジェクトでは４台のポンプを納入するが、図３に示す概略図のように取水槽が２台分ずつに分かれた対称形状であるため、２台分を模擬範囲と図５ 水槽試験模型ポンプ
Fig.５ Model pumps

して水槽模型を作成した（図４）。

– 27 –

CPGCBL／Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired
Power Project向けMAIN COOLING WATERポンプ

電業社機械

Vol.47No.1（2023）のため、ポンプの形状は外形形状のみ実機と同一とした。

４．ポンプ模型試験

模型ポンプは内部監察のためにアクリル製とした。

本ポンプはモータ出力が4 500 kW、吐出し量46 000

試験条件については、渦の発生は水槽内流速に依存し、

m3/hと大きく、工場での試運転が困難であることから、速いほど発生しやすくなるため、水位をLWL、流量は最模型ポンプを製作して性能確認を実施した。試験はJIS B

大許容運転流量（仕様点流量の120％）とした。また、

8327：2013（模型によるポンプ性能試験方法）に基づ

追加の確認として、仕様点流量、HWLでの組合せ試験

いて行った。図８に模型ポンプ試験装置の外観を示す。

も実施した。

模型ポンプは吸込ベルから吐出しエルボまでを実機ポン

まず、当初計画されていた構造にて水槽試験を行った

プと相似になるよう模擬している。また、取水槽には水ところ、上流からの流れに偏流がある影響もあり、図６

槽模型試験で形状決定した渦流防止装置を設置していに示すような水中渦が発生した。そこで、図７に示す渦る。試験では全ての検査項目において、仕様を満足する流防止装置を水槽に設置して再度試験を行い、水中渦が結果がえられた。

発生しないことを確認した。

図６ 水中渦発生

図８ 模型ポンプ試験装置外観

Fig.６ Submerged vortex（Back wall vortex）

Fig.８ Model pump test equipment

５．おわりにCPGCBL ／ Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired
Power Project向けMAIN COOLING WATERポンプの概要を説明した。本ポンプは水槽模型試験・ポンプ模型試験・実機製作・耐圧試験・モデル照合試験・組立検査を実施
し無事に出荷した。
最後に本ポンプの計画・製作にあたり終始適切な御指導と御協力を頂いたCPGCBL殿、東芝プラントシステム
株式会社殿の関係各位に心より感謝の意を表します。
図７ 渦流防止装置

Fig.７ Anti vortex device– 28 –

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

CPGCBL／Matarbari Ultra Super Critical Coal-Fired
Power Project向けMAIN COOLING WATERポンプ＜参考文献＞⑴ 東芝プラントシステム株式会社 ホームページ

https://www.toshiba-tpsc.co.jp/pdf/topics/20170912.pdf

バングラデシュ人民共和国で石炭火力発電設備建設工事を受注（toshiba-tpsc.co.jp）（2023/4/5アクセス）＜筆者紹介＞
秋山

祐：2009年入社。主に、立軸斜流ポンプの機器設計業務に従事。現在、水力機械設計部水力機械１課主任。

片山景市：2012年入社。ポンプ、送風機および流体関連機器の研究開発に従事。現在、技術研究所 研究課主任。

– 29 –

ここで活躍しています

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Vol.47No.1（2023）

ここで活躍しています− 2022 年

製品紹介−

１．ポンプ

１－１
⑴

【定川支川排水系】

農林水産省東北農政局◦口径1 000 mm横軸斜流ポンプ×１台

河南二期農業水利事業所

中区機場

2.0 m3/sec×2.3 m×70 kW×166 min−1（ディーゼル機関駆動）

概要◦口径1 000 mm横軸斜流ポンプ×１台

本工事は、既存の中区第一排水機場と定川支川排水機場を統廃合し、新たに中区機場を新設することで、近年2.0 m3/sec×2.3 m×65 kW×165 min−1の排水量の増加に対応した機場を建設することを目的と（電動機駆動）した工事で、2023年２月に完成し、運用が開始されている。

１－２

⑵

特徴

堺市上下水道局

設 備 の 特 徴 と し て、 中 区 第 一 排 水 系 ３ 台（9.7 m /⑴

3

浜寺下水ポンプ場No.3雨水ポンプ設備

概要sec）、定川支川排水系２台（4.0 m /sec）合計５台の排

浜寺下水ポンプ場は、1988年４月に供用開始され、水ポンプが稼働している。監視制御においては、運転支

現在の雨水排水能力は2 050 m3/minを有している。今援装置が採用されており、運転や故障履歴などの帳票作

回、老朽化したNo.3雨水ポンプ設備の改築更新を行った

成機能のほか運転操作ガイダンス機能を有しているた

（図２）。

3

め、運転操作員の負担軽減が図られている（図１）。

図２ 立軸斜流ポンプ

図１ 横軸斜流ポンプ

⑶

仕様
⑵

【中区第一排水系】

特徴

浜寺下水ポンプ場は大阪湾に隣接しているため、水質◦口径1 500 mm横軸斜流ポンプ×１台
5.1 m /sec×2.9 m×210 kW×123 min

調査を実施した。分析の結果、水道水質基準の200 mg/（ディーゼル機関駆動）

Lを大幅に上回る希釈海水が流入していることを確認し

3−1◦口径1 000 mm横軸斜流ポンプ×２台たため、ポンプ主軸材質について材質変更を提案し、耐2.3 m /sec×3.0 m×95 kW×189 min
3

海水性に実績のある材質構成としている。

−1（電動機駆動）– 30 –

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⑶

Vol.47No.1（2023）

ここで活躍しています

１－４ L&T Engineering Limited経由、仕様

HPCL Rajasthan Refinery Limited（HRRL）、口 径1 800 mm二床式立軸斜流ポンプ×１台

India向け、Sump pump納入

480 m /min×12 m×1 300 kW
3（ディーゼルエンジン駆動）⑴

１－３

HRRL, IndiaへDual Feed Cracker Unit（DFCU）の中に⑴

電源開発株式会社殿
奥清津発電所

主給水ポンプ更新

概要

使われるタンクに蓄積されたオイルを除去するために使概要

われる小口径多段縦軸ポンプ４機種８台を納入した。

奥清津発電所は新潟県南魚沼郡に位置する国内屈指の⑵

特徴

揚水式水力発電所である。本発電所には水車発電電動機

当該ポンプは、タンクフランジの上に直接据付けされ、の冷却水供給などに使用される主給水ポンプが予備機をAPI610-11th Edition適用、小口径でありながらインペ

含め５台設置されており、このうち今回老朽化に伴い２

ラ段数は最大10段でSeal planは53B（水冷）を採用。当台を更新した。

社のDMW, Indiaが、設計と製作と検査の全てを担当し

⑵

特徴

た。

ポンプのケーシングは横軸水平割り型で、軸受はグ⑶

リース潤滑の玉軸受を使用しているためメンテナンスが仕様◦SKIMMED OIL PUMP

行いやすいものとなっている。軸封部はメカニカルシー

口径40 mm立軸多段渦巻ポンプ×２台

ルで、フラッシングラインにはサイクロンセパレータを

3.6 m3/hr×58.5 m×5.5 kW◦AROMATICS BLOWDOWN SUMP PUMP No.1

設けて微細な異物を除去するようにしている。

口径40 mm立軸多段渦巻ポンプ×２台

今回既設更新のため、既存設備を極力活かすようポン

2.5 m3/hr×55 m×5.5 kW

プの吸込・吐出し口など取合い位置を同等に製作し、現◦AROMATICS BLOWDOWN SUMP PUMP No.2

地での取替工事の負担を軽減するものとした。
⑶

口径40 mm立軸多段渦巻ポンプ×２台仕様

 径400×350 mm
口2.5 m3/hr×54 m×5.5 kW

横軸両吸込渦巻ポンプ×２台

22 m3/min×45 m×230 kW×1 500 min−1◦AROMATICS BLOWDOWN SUMP PUMP No.3

（電動機駆動）（図３）

口径40 mm立軸多段渦巻ポンプ×２台
2.5 m3/hr×56 m×5.5 kW

２．送風機

２－１
⑴

東京都下水道局

葛西水再生センター送風機８号

概要

葛西水再生センターは、1981年に稼働した下水処理施設で、荒川の河口に位置している。
処理区域は、荒川と江戸川に囲まれた江戸川区の大部分と葛飾区の一部で、処理した水は東京湾に放流している。また、その一部を砂ろ過してセンター内で機械の洗浄・冷却やトイレ用水などに使用している。

図３ 横軸両吸込渦巻ポンプ

今回、葛西水再生センター送風機棟に設置してある送風機設備が老朽化したため、これを再構築し、補機が不要である鋳鉄製多段ターボブロワ（AM-TurboⓇ）を設置した（図４）。

– 31 –

ここで活躍しています

⑵

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

特徴

本設備では、省エネルギーおよびメンテナンスコスト
低減対策として2017年度優秀省エネルギー機器として
経済産業大臣賞を受賞したAM-TurboⓇ を採用すること
で、強制給油装置および潤滑油冷却設備といった補機が不要となった。そのため従来型送風機設備と比べて補機が少なく、メンテナンス箇所を大幅に減らすことで維持管理性が向上すると共にメンテナンスコストの削減ができ、また省エネルギー化にも大きく貢献することができ
る。
⑶

仕様

口径600/500 mm片吸込５段ターボブロワ×１台

図５ 鋼板製多段ターボブロワ

460 m3/min×72.0 kPa×700 kW

２－３ 住 友重機械工業㈱殿／日揮㈱殿石巻ひばり野バイオマス発電所御用
ボイラファン納入⑴

概要

石巻ひばり野バイオマス発電所向けにボイラファン３台を納入した。当該ファンは住友重機械工業㈱殿が納める循環流動層（CFB）ボイラの付帯機器として、燃焼用
空気の送り込みおよび排気用途として使用される。
図４ 口径600/500 mm鋳鉄製多段ターボブロワ⑵

特徴

石巻ひばり野バイオマス発電所では木質バイオマス燃
２－２ 愛 知県尾張建設事務所料を燃やして作られた蒸気をタービン発電機で発電に利新川東部流域下水道事業用したのち、空気式復水器にて冷却する方法を採用する

機械棟機械設備工事（送風機）など、環境負荷低減を考慮した設備で、公害防止や地域（誰もが働きやすい現場環境工事）⑴

社会との共存共栄に配慮した発電事業を行っている。当概要

該ファンは与えられた運転点に対し最も効率の良いモデ

新川東部浄化センターは、北名古屋市二子松江並びにルで設計し、所内動力の低減に貢献している。

九之坪五反地にあり、凝集剤添加硝化脱窒法による日最⑶

大13 390 m の水処理能力を有している。

◦１次押込ファン（図６）3

今回設置した鋼板製多段ターボブロワは、下水の高級#16片吸込ターボ送風機×１台
2 845 m3/min×21.1 kPa×1 280 kW

処理に必要なエアレーション用空気を供給するために使◦２次押込ファン（図７）

用する（図５）。
⑵#13片吸込ターボ送風機×１台

特徴

2 007 m3/min×11.1 kPa×510 kW

本送風機設備は、環境対策として送風機の吐出圧力を◦誘引ファン（図８）

利用して軸受で発生するオイルミストを吸引する動力不要のミストセパレータシステム（MSS-aⓇ）を採用した。
⑶

仕様#12両吸込ターボ送風機×１台
8 761 m3/min×5.76 kPa×1 230 kW仕様

口
 径250/200 mm鋼板製多段ターボブロワ×１台
60 m3/min×64 kPa×110 kW×400 V– 32 –

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Vol.47No.1（2023）

ここで活躍しています

図６ １次押込ファン

図８ 誘引ファン

図７ ２次押込ファン– 33 –

東京都下水道局殿

王子第二ポンプ所ポンプ設備工事受注

東京都下水道局殿

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

王子第二ポンプ所ポンプ設備工事受注

王子第二ポンプ所は北区に建設される新規のポンプ所

篠崎ポンプ所ポンプ設備再構築その２工事で納入した雨である。当該地区の大部分の雨水は王子ポンプ所を経由

水ポンプにて現地フィールド検証（期間：2021年６月

して隅田川へ放流されているが、更なる浸水被害対策と３日から2022年６月２日まで）を完了し、本工事でもして雨水排水能力の増強を目的に、王子第二ポンプ所にこの水中軸受を継続納入する。

雨水ポンプ設備を設置するものである。

このたび表１に示すポンプ設備の製作・据付工事を受

雨水ポンプについては『雨水ポンプの気中待機運転時

注し、現在はさまざまな解析を行い鋭意設計・製作中で間を延長する技術の開発』（研究期間：2018年４月からある。

2019年９月まで）にて東京都下水道局殿と共同研究を

本ポンプは先行待機（全速）形電動機直結立軸斜流ポ行い、研究目標を達成したポンプを納入する工事でもあンプとなり、製作・据付には非常に高度な技術力と技術る。

検証を要する。こうした難易度の高いポンプ工事を受注

共同研究の目的は、多様化した降雨状況に対し柔軟にすることは、社会インフラの一端を担う企業としての技対応するため、無注水先行待機雨水ポンプの水中軸受保術力継承と、安全施工に対する技能継承のために必要不

護時間によるポンプ運転の制約を緩和すべく、気中待機

可欠であり、今後もお客様満足度の向上を第一に、会社

運転時間を延長できる水中軸受を開発することであっの技術力継承のため、継続的な受注に向けて営業活動をた。

展開していく所存である。

この共同研究に対し、実用化技術の事後評価として、（文責：近藤友明）

表１ ポンプ仕様
ポンプ名称

形式

吐出し量

全揚程

電動機出力

台数

雨水ポンプ

口径1 350 mm
先行待機（全速）形
電動機直結立軸斜流ポンプ

235 m3/min

12.5 m

680 kW４– 34 –

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Vol.47No.1（2023）

関東農政局殿

浅羽揚水機場ポンプ設備製作据付工事受注

関東農政局殿
浅羽揚水機場ポンプ設備製作据付工事受注

このたび、浅羽揚水機場ポンプ設備製作据付工事を受そのため、農業用水の安定供給および農業水利施設の注した。

維持管理の費用と労力の軽減を図るため、既設浅羽揚水揚水機場が位置する浅羽地域は、静岡県磐田市および機場の西側用地に新機場が建設され、本工事において、表１に示すポンプ設備を新設するものである。

袋井市南部の中世浅羽荘の地で、江戸時代の新田開発により「浅羽庄一万石」といわれた穀倉地帯が造られた。

現在、2025年１月の完成を目指して、維持管理労力

現在は、国営天竜川下流土地改良事業などで造成されたおよび運転経費の軽減に配慮した設備となるよう、鋭意

農業水利施設により農業用水が供給され、土地利用型農設計・製作中である。

業が盛んに行われている。

静岡県三島市に製作工場を有する当社として、地元静しかしながら、前述事業により造成された既設浅羽揚

岡県内のポンプ設備工事を施工することは、技術力継承、

水機場においては、落雷による機器の緊急停止・故障な

安全施工の継続に不可欠であり、今後もお客様満足度の

どの不測の事態が発生しているほか、老朽化による施設向上を第一に、継続的な受注に向けて営業活動を展開すの性能低下が生じており、農業用水の安定供給に支障をる所存である。

来している状況である。

（文責：島田裕介）

No.4主ポンプ
φ700

ポンプ室

No.2主ポンプφ700

No.1主ポンプφ700

No.3主ポンプφ700

図１ 場内平面図
表１ ポンプ仕様
ポンプ名称

形式

吐出し量

全揚程

取扱流体

電動機出力

１、２号ポンプ

口径700 mm 横軸両吸込単段渦巻ポンプ

65.88 m3/min

21.7 m

河川水

300 kW

２３号ポンプ

口径500 mm 横軸両吸込単段渦巻ポンプ

36.00 m3/min

21.7 m

河川水

167 kW

１

４号ポンプ

口径200 mm 横軸両吸込単段渦巻ポンプ

4.2 m3/min

21.7 m

河川水

22 kW

１

– 35 –

台数

西宮市上下水道局殿浜ポンプ場No.4雨水ポンプ設備受注

西宮市上下水道局殿

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

浜ポンプ場No.4雨水ポンプ設備受注

このたび、西宮市上下水道局殿より浜ポンプ場No.4雨を示す。

水ポンプ設備を受注した。

既設No.4雨水ポンプは、横軸斜流ポンプの仕様であっ西宮市では西宮処理区の合流幹線から流入する雨水をたが、本工事により建屋構造を改造することなく、容易

雨水ポンプ設備にて大阪湾に排水している。浜ポンプ場に立軸化することができる、減速機搭載型立軸斜流ポンは、1973年に運転開始されてから49年が経過し老朽化

プ（Ⅱ型）に更新するものである。

しているため、本工事にてNo.4雨水ポンプを更新する。

現在、2024年３月の工事竣工を目指して、鋭意設計・

図１に既設ポンプ据付断面図、図２に更新ポンプ据付製作を進めている。

断面図、表１に既設ポンプ仕様、表２に更新ポンプ仕様（文責：永井達也）

天井クレーン

天井クレーン

送風機室

消音器室

送風機室

消音器室

操作室

操作室

No.4
雨水ポンプ用消音器
排気管 200A SGP
雨水ポンプ用減速機

雨水ポンプ用原動機

雨水吐出井
逆流防止弁

雨水ポンプ用吐出弁

消音器架台

機器
機器

φ1200

給気ダクト

雨水吐出井
逆流防止弁

No.4
雨水ポンプ

No.4

φ1200

雨水ポンプ用吐出弁

給気ダクト

雨水ポンプ用ディーゼルエンジン

雨水ポンプ

冷却水槽

冷却水槽

冷却水槽

冷却水槽

雨水ポンプ井雨水ポンプ井

図２ 更新ポンプ据付断面図

図１ 既設ポンプ据付断面図

表１ 既設ポンプ仕様
ポンプ名称
No.4雨水ポンプ形式
口径1 200 mm

横軸斜流ポンプ

吐出し量

全揚程

原動機出力

台数

198 m3/min

6.5 m

330 kW１

表２ 更新ポンプ仕様
ポンプ名称

形式

吐出し量

全揚程

原動機出力

台数

No.4雨水ポンプ

口径1 200 mm
減速機搭載型立軸斜流ポンプ（Ⅱ型）

255 m3/min

7.7 m

470 kW１– 36 –

電業社機械

Vol.47No.1（2023） 日揮株式会社殿／株式会社INPEX殿

ブルー水素・アンモニア製造実証試験向けポンプ２台受注

日揮株式会社殿／株式会社INPEX殿
ブルー水素・アンモニア製造実証試験向けポンプ２台受注

このたび当社は、エンジニアリング会社である日揮株

海外のダイヤフラムポンプメーカとの競合であった

式会社殿より、株式会社INPEX殿が実施する「ブルー水が、実績より受注に至った。

素・アンモニア製造・利用一貫実証試験」にて使用され引き続き、エネルギーの脱炭素化、水素やアンモニアるBFWポンプを２台受注した。

などのクリーンエネルギーの生産・供給拡大に寄与し、本ポンプはAPI674に基づいて設計された高効率で省エネルギーの安定供給と脱炭素社会の実現に貢献していエネルギー型、横型３連式プランジャポンプである。

く所存である。

本ポンプユニットは主にポンプ、電動機、減速機、脈（文責：坂井志帆）

動抑制装置から構成される。ポンプ仕様を表１に示す。

表１ ポンプ仕様
ポンプ名称

形式

吐出し量

BFWポンプ

1-7/8×3 HR3EG-D

6.3 m3/h

圧力
吸込み：0.155 MPaG
吐出し：8.27 MPaG

– 37 –

取扱流体

電動機出力

台数

ボイラ給水

30 kW

２

「IDA World Congress & Exhibition」への出展

電業社機械

Vol.47No.1（2023）「IDA World Congress & Exhibition」への出展

2022年10月９日から13日までの５日間、シドニーで

当社はTVプログラム「ガリレオX」で放映されたビデ開催されたIDA（International Desalination Association）

オ・カタログ・パネルを用いて、当社の淡水化エネルギー

主催の展示会に出展した。IDAは当社が会員であるJDA

回収装置DeROs®を紹介した。

の上部組織となり、国連とも提携している淡水化と淡水淡水化事業では、消費電力の低減が今後の大きなテー

技術に特化する非営利団体である。新型コロナ感染症のマのひとつだが、当社DeROs®の再エネルギー効率99.7%

影響により、2019年－ドバイ以来の３年ぶりの開催とによる消費電力の低減、ピストンタイプによる長寿命設なった。世界の淡水化のリーディング企業であるエンド

計、またポンプ製造会社として、エネルギー回収装置とユーザー、EPCほか、日系の水処理メーカー、膜メーカー、併せて、プラントで必要な各種ポンプを包括して供給でポンプメーカーも出展した。

きることが、参加者の注目を集めた。
（文責：佐藤久貴）

図２ 電業社ブース

図１ 会場全景– 38 –

電業社機械

Vol.47No.1（2023）

機場探訪

国土交通省

中国地方整備局

福山河川国道事務所

安那排水機場編

機場探訪
国土交通省 中国地方整備局
福山河川国道事務所 安那排水機場編
たかやがわ

安那排水機場が排水を受け持つ高屋川は、その源を岡山県井原市の中国山地に発し、その地域は広島・岡山両県に跨り、幹線流路延長24 kmで芦田川に合流していま
あなうみ

かんなべへいやす。川北地域は、太古には穴海であった神辺平野で、機場が建設された安那地区はその中にあります。その地形から、浸水被害の常襲地域となっていました（図１）。

図２ 機場外観

図１ 機場の場所

安那地区は、加茂川と箱田川に囲まれた流域面積約10km2の内水地域で、昔から水田、畑などが多く、水に恵まれた土地といえますが、江戸時代前半まで海水の逆上による被害の絶えない地域でもあったのです。
水害の歴史では、1972年７月、1976年９月、1985
年６月の内水被害が激しく、数日もの間、浸水状態になる事態が発生しています。これは、芦田川へ流入する高図３ ポンプ設備

屋川の勾配がゆるやかな天井川であり、出水時、支川でろっけんがわろくたんだがわ

ある六間川、六反田川などから高屋川へ流入できなくな
るため、周囲が湛水状態となっていました。

現在の状況は、2018年７月豪雨により、西日本を中

安那排水機場は、この内水被害を軽減する目的で、広心に記録的な大雨が降り河川の氾濫、がけ崩れなどが発

島県福山市神辺町川北に総事業費約５億円を投じて、第生しました。ここ安那地区でも床上を含む浸水被害が発

１期工事が1972年より開始されました。

生しました。

1974年度に300 m /minの横軸斜流ポンプ１台を設置

近年、この地区は福山市のベッドタウンとして著しく

3

宅地化が進んでおり、総排水量600 m3/minの安那排水

し、1985年度にポンプ１台を増設します。
これにより総排水量600 m3/minの安那排水機場が完

機場が確実に機能することが求められています。

成しました（図２、図３）。

（文責：笠西章弘）– 39 –

電業社機械

編集後記編◆この度の巻頭言は、龍谷大学

集後Vol.47No.1（2023）

記

先端理工学部◆3Dスキャナの当社活用事例を紹介しました。近生に「振動トラブルの技術と進展」という題目でン（DX）が急加速していますが、今回は既存設備

機械工学・ロボティクス課程教授の金子康智先

年、製造業でもデジタルトランスフォーメーショ

ご執筆いただきました。

を3Dスキャンで点群データ化し、搬出時に機器が羽根車の共振条件式はポンプの羽根車設計でも干渉しないかルートを検討した事例を紹介しまし見かける式です。元々はタービンや水車のトラブた。急速に発展している技術ですが、継続してこルで得られた知見がポンプの世界に伝わった歴史のような新たな技術に取り組みます。今後も当社があるようですが、式の理解が十分でないエンジの製品やサービスを利用するお客様のご要望におニアが時々います。

応えできるように開発を進めていく所存です。

最近は、特にZ世代の間で「タイパ（タイムパ◆新しい企画として機場探訪を始めました。記念

フォーマンス、時間対効果）」に注目が集まってすべき第一回目となる今回は、国土交通省

いますが、知識や技術はじっくり時間をかけない

地方整備局と身につけることができないと感じることが多々福山河川国道事務所

中国

安那排水機場を紹介しています。近年、地球温暖化の影響もああります。浅はかな知識や技術ではトラブルの真り毎年のように水害が発生していますが、当社が因がわからず、トラブルが再発することもあるで過去にお納めしたポンプがどのように社会に貢しょう。エンジニアたるものじっくり、深く追及献しているかを紹介していきたいと考えておりまする姿勢が大切と改めて考えさせられました。

す。ご期待ください。

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。

– 40 –

本社〒143-8558

北 海 道 支 店

〒060-0061

東

北

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委

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古澤範久
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事

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行
行

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第47巻第１号

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12023