プラント設備の不具合対策集作成の報告○里本 竜郎＊1

伊藤 大輔＊1

上野 和徳＊1

砂田 栄治＊1

寺下 良行＊2

要旨：広島県生コンクリート工業組合では，生コン工場の製造設備維持管理技術の向上，設備担当者の教育に資することを目的に，組合員に対し設備の不具合事例と対策のアンケート調査を行った。
アンケートでは 52 件の不具合が報告され，これを筆者らがプラントメーカの協力を得て不具合対策集として取りまとめた。不具合の改善については独自の発想による事例も報告され，「同様の改善を施して効果があった」などの情報も寄せられた。
キーワード：アンケート調査，生コン製造設備，維持管理，不具合発生箇所
１．はじめに広島県生コンクリート工業組合技術委員会では，2021 年 7 月に全組合員工場（80 工場）を対象に過去に経験した設備の不具合に関するアンケート調査を実施し，生コン製造設備の不具合対策集を取りまとめた。本対策集は組合員の経験に加え，プラントメーカからアドバイスをいただいて作成した。不具合全体を見ると，設備の老朽化により想定外の箇所の鋼材腐食や破断による不具合が散見され，一般的な日常点検だけで不具合を未然に防ぐことの難しさを知ることになった。本報告では，得られた不具合の傾向分析を行うとともに，組合員から参考になったと評価を得た事例をいくつか紹介する。
２．調査および取りまとめ方法
アンケート調査は，①不具合発生（工程），②発生箇所（大枠），③発生箇所（小枠），④不具合概要，⑤発生状況（詳細），⑥原因，⑦応急処置，⑧恒久対策の項目に記入してもらい，写真などがある場合には添付をお願いする方法とし，工組員工場にメールでの回答を依頼した。集まった回答は用語の統一や同様な事例は集約するなどの整理を行った後，生コンプラントメーカに依頼して⑨アドバイスの記入をお願いした。
用語が違うケースでは生コン工場品質管理ガイドブック 1）が用いている用語に統一した。
３．アンケート調査結果および考察
アンケート調査の結果，52 件の不具合が報告され材料受入・供給た。

計量・練混ぜ

図－1 に示すとおり，不具合発生の工程を「材料受入・供給」，「計量・練混ぜ」，「放出・積込み」，「排水放出・積込み処理・その他」の 4 項目とした。全不具合発生件数 52
排水処理・その他件のうち，「材料受入・供給」18 件（34.6％），「計量・練混ぜ」18 件（34.6％），「放出・積込み」7 件（13.5％），「排水処理・その他」9 件（17.3％）であった。

図－1＊1 広島県生コンクリート工業組合 技術委員会 品質技術部会＊2 広島地区生コンクリート協同組合 共同試験場

不具合発生（工程）３．１ 不具合の傾向(1)不具合発生箇所（大枠）
不具合発生箇所を大枠として，「セメント関係」，「骨材関係」，「混和剤関係」，「水処理関係」，「製造関係」の 5 項目に分類し，図－2 の内枠に示す。全不具合発生件数 52 件のうち，「セメント関係」10 件（19.2％），「骨材関係」20 件（38.5％），「混和剤関係」2 件（3.8％），「水処理関係」7 件（13.5％），「製造関係」13 件（25.0％）であった。
給水ポンプ

ルーツブロア
セメント受入口

ミキサゲートマグネットスイッチ

バグフィルタモータ

バケットエレベータ

2件（3.8％）

スクリューコンベア
セメントサイロゲート

2件
回収水タンク（3.8％）
レベル計異常2件（3.8％）
ミキサ放出ゲート
セメント関係
2件
製造関係
10 件（3.8％）
13 件（19.2％）（25.0％）
コンクリートホッパ3件
放出ゲート（5.8％）
全不具合

ロータリーフィーダ
バタフライ弁
キャンバス

計量ゲート異常6件（11.5％）

発生件数
n=52

貯蔵ビン
レベル計

計量器放出ポンプ
ミキサマグネットスイッチ

骨材関係
20 件
3件
（5.8％） （38.5％）

受入ホッパ

3件
（5.8％）

配管つまり水処理関係
混和剤関係
2件（3.8％）

クラッシファイヤ
水中ポンプ

2件（3.8％）

細骨材貯蔵ビン固着
貯蔵ビン隔壁
骨材引出しゲート
骨材放出ゲート

スラッジ水配管
かくはん機モータ2件（3.8％）2 件（3.8％）

図－2

油圧ポンプ

7件
（13.5％）

過計量防止装置
放出弁ゴム
リミットスイッチ
引出しベルトコンベア

不具合発生箇所（大枠）（小枠）(2)不具合発生箇所（小枠）
不具合発生箇所を小枠として 34 項目に分類し，図－2 の外枠に示す。大枠で最も発生件数の多かった「骨材関係」の小枠では，発生件数が多い順に「計量ゲート異常」が 6 件（11.5％），「貯蔵ビンレベル計」，「受入ホッパ」がそれぞれ 3 件（5.8％），「細骨材貯蔵ビン固着」，「貯蔵ビン隔壁」がそれぞれ 2 件（3.8％）となった。なお，小枠では発生個所は異なるものの「骨材引出しゲート」，「計量ゲート」および「骨材放出ゲート」「ミキサ放出ゲート」「コンクリートホッパ放出ゲート」などの場所でエアシリンダの動作不良という同様の不具合が報告された。また，「製造関係」の小枠では，「コンクリートホッパ放出ゲート」，「ミキサ放出ゲート」が併せて 5 件（9.6％），「ミキサマグネットスイッチ」，「回収水タンクレベル計異常」がそれぞれ 2 件（3.8％）報告された。
「骨材関係」「製造関係」ともに，使用頻度の高い設備で不具合が多く報告されており，これらについては定期点検や日常点検を確実に行うことで防ぐことが可能と考えられる。
「セメント関係」や「水処理関係」の小枠は，様々な箇所で 1～2 件ずつ不具合が報告された。これら不具合には，定期点検などで設備の状況を詳細に把握し，メーカ等に専門的な判定を仰ぐことが必要なケースもあると考えられる。

(3)不具合発生要因

n=52

不具合が発生する主な要因を，「設備の老朽化によるもの」，「日常のメンテナンス・掃除不足によるもの」，「設備の老朽化と日常のメンテナンス・掃除不足の両方によるもの」，「その他」の 4 項目に分類し，図－3 に示す。全不具合発
生件数 52 件のうち，「設備の老朽化によるもの」22 件（42.3％），「メンテナンス・掃除不足」15 件（28.8％），「老朽化およびメンテナンス・掃除不足の両方」
8 件（15.4％），「その他」7 件（13.5％）であった。なお，「その他」には，人為的なミスによるものおよび不具合状況を直ちに改善できたものなどを含めて老朽化集計している。

老朽化およびメンテナンス・掃除不足の両方要因を「老朽化」としたものは，全不メンテナンス・掃除不足

その他具合発生件数 52 件のうち 22 件（42.3％）

図－3

不具合発生要因と最も多かった。この「老朽化」については，エアシリンダ本体の故障や損耗が最も多く，エアシリンダとカットゲート接続部のピンの摩耗なども多く報告された。また，骨材貯蔵ビンのレベル計のセンサ部が経年使用により誤作動を起こした報告も多く見られた。
エアシリンダやマグネットスイッチなどの故障に対しては，予備品を備え，ある程度の不具合発生を許容する工場があると推察する。メーカの新型操作盤では，エアシリンダやマグネットスイッチの作動回数を把握して交換時期を知らせるものがあるが，これを運用している工場は少ないようである。
不具合発生要因を「老朽化」としたものでも，Ｖベルトの緩みによるルーツブロアの能力低下を起こしていた報告があり，これらは，メンテナンスを適切に実施していれば避けられたと考えられる。このような状況から，不具合発生要因を一つに特定するのは困難である。
３．２ 設備や道具の用語
今回のアンケート調査により，設備や道具の用語が各社でバラバラであることもわかった。用語に違いがあったものを表－1 に示す。使用する用語は生コン工場品質管理ガイドブック 1）に統一し，長音語尾は省略することとした。
表－1

使用する用語の統一

アンケート結果

変更後

長音語尾の統一

ルーツブロワルーツブロア

シリンダ，ダンパ，ライナ，プーリ，モータ，ベンド管

ベント管

バッチングホッパ

コンクリートホッパ

ミキサ，コントローラ，エア，ハンマ，メーカ，インバータ，インペラ，ブレーカ，バイブレー
タ，センサ

４．事例紹介
組合員へ不具合対策集を報告した結果，参考になったと評価を得た事例をいくつか紹介する。
【事例①】① 不具合発生（工程） ② 発生箇所（大枠） ③ 発生箇所（小枠） ④ 不 具 合 概 要
コンクリートホッパ 積込みに時間がかかるように
放出・積込み
製造関係
放出ゲート
なった
固練りコンクリートをトラックアジテータに積み込む際，ラバーゲートの⑤ 発生状況（詳細）
開きが悪く積込みに時間を要するようになった⑥原因
ラバーゲートが「閉」の形状に変形し開き不足⑦応 急 処 置無い⑧恒 久 対 策
チェーンとアイボルトを用いてラバーゲートを強制的に開くように改良した
 硬練りの場合はコンクリートホッパ内でもブリッジとなり落ちにくくなります。外部のバイブレータに加え，コンクリートホッパ内に棒状バイブレータを設置し，ラバーゲート付近を振動させることが可能です。
 ラバーゲートは在庫保管時も荷紐をほどき，円状になるように（変形しないように）保管してください。また，出荷終了後も極力「開」状態とし，ラバーゲートが変形しないようにすることが望ましいです。

⑨アドバイス
そ の 他

ラバーゲートが「閉」の状況

ラバーゲートが「開」の状況
シリンダが縮む際に，アイボルトを取り付けたラバーゲートをチェーンで引っ張り強制的に円形に開く。

【事例②】① 不具合発生（工程） ② 発生箇所（大枠） ③ 発生箇所（小枠） ④ 不 具 合 概 要
材料受入・材料供給 セメント関係
ルーツブロア（ RB ） セメントの供給に時間がかかる⑤ 発生状況（詳細） RB の能力が低下し貯蔵ビンへの供給に時間がかかるようになった⑥原因
RB のＶベルトが緩んでいた⑦応 急 処 置
Ｖベルトの張り具合を調整した⑧恒 久 対 策
新しいＶベルトに交換した
 駆動ベルトは定期的にテンションゲージ等で点検し，張り具合を調整します（超音波式ベルト張力計もある）。
 交換の目安はベルト側面の磨耗で判断(プーリ溝の底に接触する前に)します。
 ベルトのスリップ音，ゴムの焦げたにおい等も出ることがあるので点検時に注意しましょう。
 ベルト交換時には必ず電源（ブレーカ）を切り，交換し取り付けた後に電源復旧して調整を行ってください。
 下に示す写真の「プーリ摩耗確認ゲージ」「テンションゲージ」もあります。
プーリの摩耗を確認するチャンスですので合わせて点検確認をお願いします。
 ベルトは数本掛けの場合があります。複数本掛けの場合は，均一に伸びることはありません。交換する場合は同時に全て交換してください（伸びて⑨アドバイスいる 1 本だけ交換ではなく，同時に交換）。
そ の 他
 ベルトの劣化は伸びだけでなく，亀裂も発生します。特に内側がささくれてくる場合もありますので目視確認も定期的に実施してください。

プーリ摩耗確認ゲージ

テンションゲージ【事例③】① 不具合発生（工程） ② 発生箇所（大枠） ③ 発 生 箇 所 （ 小 枠 ） ④ 不 具 合 概 要
計量・練混ぜ製造設備
ミキサマグネットスイッチ ミキサの停止ができない⑤ 発生状況（詳細） 操作盤でミキサを停止しても止まらない⑥原
因
マグネットスイッチが焼け付き繋がった状態になっている⑦応 急 処 置無い⑧恒 久 対 策
マグネットスイッチを交換した
 日本電気工業会（JEMA）では，マグネットスイッチの更新推奨時期を使用
開始後、通常使用で 10 年と記載してあるものもありますが，使用頻度や使用環境により変化します。ミキサ・ベルコン・ブロア等止めれない機器は定期的（1 回/年程度）に接点部の状態を確認ください。
 マグネットスイッチでの溶着が発生した場合，ブレーカを「切」にしてミキ⑨アドバイスサを停止する必要があります。
そ の 他
 モータが 2 台ある場合は同時に 2 つのブレーカを「切」にする必要があります。
 溶着したマグネットスイッチのみ交換するのではなく，モータが 2 台の場合はスターマグネットは 2 つありますので両方交換することを推奨します。
 デルタマグネットスイッチも定期的に確認してください。

【事例④】① 不具合発生（工程） ② 発生箇所（大枠） ③ 発生箇所（小枠） ④ 不 具 合 概 要
排水処理・その他 水処理関係
骨材回収装置クラッシファイヤ分級機が停止した⑤ 発生状況（詳細） クラッシファイヤ分級機の動作不良による装置の停止⑥原
因
分級機の駆動チェーンが緩んで外れていた⑦応 急 処 置無い⑧恒 久 対 策
チェーン調整 異音がある場合はスプロケットと一緒にチェーン交換をお勧めします。2）⑨アドバイス
そ の 他

５．おわりに本取組みによって，設備の老朽化に対する部品交換や設備更新時期の判断の難しさを知ることになった。また，プラントメーカからいただいたアドバイスで，エアシリンダやマグネットスイッチなどの耐久年数を適切に把握し，予備品を常備しておくことで，迅速な対応が可能となることもわかった。本報告が生コン工場の製造設備維持管理技術向上の一助になれば幸いである。
謝辞：プラント設備の不具合対策集を作成するにあたり，株式会社北川鉄工所，光洋機械産業株式会社，日工株式会社の方々および，広島地区生コンクリート協同組合 共同試験場 城國省二様には適切なアドバイスを頂きました。ここに記して謝意を表します。
参考文献：
1) 全国生コンクリート工業組合連合会：生コン工場品質管理ガイドブック， 2019 年 10 月（第 6次改訂版）
2) 加賀工業株式会社：「ローラチェーンの取扱い、保守」， http://kcm.co.jp/chinese/pdf/09_Mainten
ance.pdf