あるクライアントは、プロセスにとって極めて重要な2台の往復動コンプレッサーを稼働させています。この特定のプラントでは、別のプラントで最終製品を製造するために必要な半製品を生産しています。往復動コンプレッサーは12週間ごとにライダーバンドの摩耗について定期点検が行われており、その際には操業停止が必要となります。冗長機を備えているのは1台のコンプレッサーのみですが、その生産能力は低いものです。そのため、操業停止中の生産損失は避けられません。
半製品はサイロに貯蔵され、これにより生産損失を補い、当工場の操業停止期間中も最終製品の生産を継続できるようにしています。とはいえ、これらの往復動コンプレッサーの操業停止は、生産損失として数万ユーロに上る可能性があります。コンプレッサーの保守を行うために必要な整備士の人件費も、さらに大きな経費として加わります。 クライアントはこの非効率な方法を認識していました。特に、固定された点検間隔に従うことによる不必要な停止を考慮すると、その非効率性は顕著でした。生産を完全に停止したにもかかわらず、ライダーバンドの交換が必要なかったことが判明することも珍しくなく、これは極めて非効率的でコストのかかるプロセスでした。
戦略の変更
クライアントは、生産性の向上、運用コストの削減、および保守運用を定期的なものから状態に基づくものへと転換するため、点検に伴う稼働停止の必要性を排除したいと考えていました。同社は、両方のコンプレッサー構成に適用可能で、経済的にも手頃な信頼性の高いソリューションを求めていました。IstecはパートナーであるCPIと協力し、クライアントが予防保全から予知保全戦略へと移行できるソリューションを提供しました。
RecipSys 200 モニタリングソリューション
RecipSys 200は、往復動コンプレッサー向けのコンパクトな監視システムです。ライダーバンドの摩耗に関する正確なリアルタイムデータを提供するため、手動による
点検のために生産を定期的に停止する必要がなくなります。技術的な 設置面積 が小さいため、RecipSys 200はお客様の課題を解決するのに最適なソリューションです。
RecipSys 200は2つのセンサーを使用しています。1つは位相トリガー（基準）で、変位信号を正しい位相角にフィルタリングし、もう1つはロッド位置センサー（proximity）で、ロッドの位置を測定します。位相トリガーにより、全体的な測定よりもはるかに正確な測定が可能になります。
詳細については、RecipSys 200 アプリケーションノートをご覧ください »
この監視システムにより、ライダーバンドの摩耗傾向を把握することが可能です。このデータを活用することで、メンテナンスが必要な時期を正確に予測できます。その結果、シャットダウンに備えるために必要なリソースや資材を事前に手配することが可能になります。
ライダーバンドの摩耗が必ずしも徐々に進むとは限らない点に留意することが重要です。そのため、オンライン監視システムが不可欠となります。このケースでは、ライダーバンドはPTFE（テフロン）製であり、不適切な冷却により溶融する可能性があります。その結果、材料がシリンダー壁に付着し、ライダーバンドとシリンダー壁の間に摩擦が生じます。これにより、ライダーバンドの摩耗が過度に加速されます。 RecipSys 200は、摩耗プロセスの加速を即座に検知し、アラームを発します。
コンプレッサーの設置
両方の往復動コンプレッサーは、それぞれ異なる機械仕様を持っていました：
コンプレッサー 1
タイプ：2気筒コンプレッサー
駆動源：電気
モーター
圧縮対象ガス：主に水素からなるリサイクルガス。
回転速度：750 RPM
ロッド径：40 mm
設置位置：ロッドドロップセンサーはピストンの上方に配置されており、ライダーバンドの摩耗に伴い、センサーとロッド間の距離が拡大します。
フェーズトリガーの位置：軸方向、フライホイール上。
プロセスの状況：当該機械はプロセスにとって不可欠であり、代替となる機械は存在しません。この機械が停止すれば、生産は完全に停止します。
コンプレッサー 2
タイプ：
4気筒コンプレッサー
駆動装置：
電動機
圧縮対象ガス：
水素
回転速度：
500 RPM
ロッド径：
40 mm（全ロッド共通）
測定位置：
ロッドドロップセンサーはピストンロッドの上方に配置されており、ライダーバンドの摩耗によりセンサーとロッド間の距離が増加する。
フェーズトリガー位置：
軸方向、フライホイール上。
プロセス状況：
この機械はプロセスにとって不可欠であるが、予備機が存在する。ただし、予備機のプロセス処理能力は低い。
導入と実装
4気筒コンプレッサーには2台のRecipSys 200ユニットが、2気筒コンプレッサーには1台のユニットが導入されました。センサー、ケーブル、キャビネット、付属品を含む完全なターンキーソリューションが顧客に納入されました。CPIは、Istec社がセンサーを正しく設置・調整できるよう、コンプレッサーの準備を行いました。
出力信号
4～20 mAの出力信号は、トレンド分析および解析のためにDCSに直接送信されます。DCSには、初期段階で発生しつつある故障を示すプレアラーム機能が備わっています。RecipSys 200のリレー出力は、DCSを介してコンプレッサーを停止させるために使用されます。アラームのトリガーポイントは、ピストンとシリンダー壁の間の残存クリアランスが0.4 mmとなった時点です。 別のリレー出力は、センサーの電圧および電流（センサーOK）ならびにシステム温度および全般的な動作状況（システムOK）を通じて、センサーの状態を示すために使用されます。
RecipSys 200の生出力データは、試運転中の分析に利用できます。さらに、問題が発生した場合でも、この出力を利用して、入力信号に影響を与えることなくシステムを確認することができます。
結果
現在、往復動コンプレッサーは両方ともオンラインのライダーバンド監視機能を稼働させており、定期点検のための停止は不要となっています。このシステムは主要な機械的指標を監視し、これらのコンプレッサーの状態で管理する保守（CBM）戦略に不可欠なデータを提供します。システムの設置 設置面積 は小さく、操作や保守も容易です。これにより、クライアントはコンプレッサーをより細かく制御できるようになっただけでなく、保守コストの削減も実現しています。
