ポンプの後継機種が見つかっても、既設配管をそのまま使えるとは限りません。
同じメーカーの後継機であっても、吸込口や吐出口の位置、取付寸法、必要な運転条件が異なる場合があります。ポンプ本体の価格と納期が分かっていても、配管の接続変更や基礎の改修が必要であれば、工事金額も設備の停止時間も変わります。
一方で、既設配管に問題がなく、新しいポンプとの接続条件も合っているなら、配管まで更新する必要はありません。
工場の設備担当者が最初に判断したいのは、ポンプ本体の交換だけで完了できるのか、周辺配管やバルブを含めた改修工事になるのかという点です。
その判断には、ポンプの性能と、現場での接続条件を分けて確認する必要があります。
後継機種を選ぶ前に、現在の運転条件を確認する
ポンプの更新では、既設機の型式やモーター出力をもとに後継機種を探すことが多いでしょう。
しかし、長く使用してきた設備では、設置当初と現在で運転条件が変わっていることがあります。
例えば、後から生産設備が追加されて必要な水量が増えていたり、逆に設備の集約によって使用水量が減っていたりする場合です。
こうした状態で、既設機と同じ能力のポンプを選び直すことが、必ずしも最適とは限りません。
まず確認したいのは、現在の設備が実際に必要としている流量と揚程です。
ポンプの選定では、必要な流量に対して、配管抵抗や高低差などを含む全揚程を満たせるかを判断します。さらに、取り扱う液体の温度・性質、運転時間、制御方式、吸込条件も関係します。
特に、長時間連続運転する循環ポンプでは、過大な能力のポンプをそのまま更新するより、実際の運転点に合った機種を選ぶことで、運転費用を抑えられる可能性があります。
現在のポンプと同じ機種を探すことと、現在の設備に合うポンプを選ぶことは、必ずしも同じではありません。
そのため、機器メーカーへ後継機種を問い合わせる際には、既設機の銘板情報だけでなく、現在の運転条件も伝えることが重要です。
口径が同じでも、既設配管につながるとは限らない
新しいポンプの吸込口と吐出口が、既設ポンプと同じ口径だったとします。
それでも、交換工事に問題がないとは判断できません。
確認する必要があるのは、接続口径に加えて、フランジの規格、吸込・吐出口の向き、フランジ面の位置、配管の芯高さです。
ポンプ本体の形状が変わると、既設配管との接続位置がわずかに異なることがあります。接続位置が一致しなければ、配管の一部を製作し直す必要が生じる場合があります。
また、ポンプの脚部やベースプレートの寸法、アンカーボルトの位置が異なれば、既設架台や基礎をそのまま利用できないこともあります。
逆に、メーカーが取付互換性を確保している機種なら、配管改修を最小限にできる場合もあります。
そのため、更新機種を決める段階で、次の三つを照合します。
- ポンプ側： 新旧機種の外形図、フランジ位置、取付寸法
- 既設配管側： フランジの接続位置、管径、配管支持の状態
- 据付側： 基礎・架台の寸法、アンカーボルト、保守スペース
ここで重要なのは、寸法が合わない配管を無理にポンプへ接続しないことです。
配管の位置が合わない場合は、配管側の接続部を変更するのか、ポンプの据付条件を変更するのかを検討します。ポンプ本体に無理な配管荷重がかかれば、芯ずれや振動などの原因になる可能性があります。
配管と機器の取り合いは、更新工事の前に決めておくべき施工条件です。
配管を残すかどうかは、接続寸法だけで決めない
新しいポンプが既設配管に接続できる場合でも、周辺設備の状態によっては部分的な更新を検討した方がよいことがあります。
例えば、吸込側・吐出側にあるバルブの操作が重い、フランジ付近に腐食が進んでいる、配管支持金物に劣化が見られるといった場合です。
ポンプ本体は更新できても、周辺の設備が原因で次の停止工事が必要になるなら、今回の更新工事と合わせて施工する方が合理的な場合があります。
一方、問題のないバルブや配管まで交換する必要はありません。
判断したいのは、今回のポンプ更新に合わせて施工することで、将来の停止工事を減らせる範囲があるかということです。
特に、ポンプの取り外しに伴って一時的に配管を切り離す箇所や、通常運転中には点検しにくい箇所は、更新工事の際に状態を確認する価値があります。
ただし、外観だけで配管内部の劣化や継続使用の可否を断定することはできません。必要な調査内容は、使用流体や材質、設備の運転条件に応じて決めます。
吸込配管に問題があるなら、ポンプだけの交換では解決しないこともある
更新前のポンプに異音や振動が発生しているとき、その原因がポンプ本体だけにあるとは限りません。
例えば、吸込配管に大きな圧力損失があったり、吸込条件が悪かったりする場合、ポンプ内部でキャビテーションが発生する可能性があります。
キャビテーションは、液体の圧力が低下して気泡が発生し、それがつぶれることで振動や損傷などを引き起こす現象です。
同じ設置条件のままポンプを交換しても、原因が吸込条件に残っていれば、再び問題が生じるおそれがあります。
そのため、異音や振動の原因が明確でないポンプでは、更新機種の選定と併せて、吸込側の液面条件、配管の抵抗、ストレーナの状態、液温などを確認する必要があります。
機器メーカーが示す必要NPSHと、実際の設備条件から求める有効NPSHとの関係も、専門的な選定では重要です。
設備担当者が自ら計算を完了する必要はありませんが、少なくとも「ポンプを替えれば異音も解消する」と決めつけないことが大切です。
この確認によって、ポンプ本体の交換だけでよいのか、吸込配管を含めた改善が必要なのかという、工事範囲の判断が変わります。
ポンプ更新工事は三つの方法に分けて考える
更新範囲は、現場の状態に応じて大きく三つに整理できます。
| 更新方法 | 選択する条件 | 工事範囲 |
|---|---|---|
| ポンプ本体を中心に更新 | 必要性能と接続寸法が適合し、周辺設備も継続使用できる | ポンプ更新と必要な接続・据付・確認 |
| 接続部・周辺設備を部分改修 | 新旧ポンプで接続位置が異なる、または周辺の一部に改修が必要 | ポンプ更新と配管接続部、バルブ、支持金物などの部分改修 |
| 配管系統を含めて更新 | 既設配管の劣化、吸込条件の問題、設備運用条件の変更がある | ポンプ更新と必要な配管区間・系統の改修 |
重要なのは、最初から全面更新を前提にしないことです。
例えば、接続位置だけが異なるのであれば、必要な短い配管区間を変更することで済むかもしれません。
逆に、既設配管の劣化や吸込条件に問題がある場合は、ポンプ本体だけを交換しても設備全体の信頼性を十分に改善できない可能性があります。
更新工事の範囲は、機器の交換に必要な工事と、設備の問題を解決するために必要な工事を区別して決める。
これが、余分な更新費用を避けながら、必要な改修を見落とさないための考え方です。
工場の停止期間から逆算して、更新範囲を確定する
工場でポンプを更新する際には、設備停止の条件も工事方法に影響します。
特に冷却水や循環水などの設備では、ポンプが停止することで生産設備の運転に影響する場合があります。
そのため、定期修繕期間に交換するのか、予備系統を利用して切り替えるのかなど、工場の運転条件を確認しておく必要があります。
ここで大切なのは、停止期間に入ってから接続寸法の違いが判明しないようにすることです。
新しいポンプの外形図と既設配管の位置を事前に照合できれば、必要な接続配管や支持金物の製作を、停止工事の前に進められる場合があります。
一方、機器撤去後でなければ確認できない部分があるなら、その不確定要素を工程に織り込む必要があります。
また、配管を接続した後には、必要な漏れ確認、据付・芯出し、メーカー仕様に応じた試運転や運転状態の確認が必要です。
工事を完了する基準は、単にポンプが回転することではありません。
必要な流量・圧力を確保し、異常な振動や漏れがなく、工場の設備として運転を再開できることが重要です。
具体的な試験方法や判定基準は、ポンプの種類とメーカー仕様、設備条件に基づいて定めます。
ポンプ更新の見積で、どこまでを依頼するか
既設ポンプの更新見積を依頼する場合、ポンプ本体の見積と、現場で必要になる施工費を分けて考えると、工事範囲が明確になります。
例えば、メーカーまたは機器商社から更新機種の提案を受けている場合、次に必要なのは、その機種を既設設備へどのように設置するかという確認です。
新旧の外形図、既設配管の状況、基礎・架台の寸法、バルブや支持金物の状態を照合することで、配管改修の必要性を判断しやすくなります。
見積では、ポンプ本体のほかに、必要な撤去・据付、接続配管の改修、バルブ・支持金物・基礎などの付帯工事、試験・復旧の範囲が明確になっているかを確認します。
電源・制御関係に変更がある場合は、別途、対応する施工業者との調整が必要です。
工事範囲が未確定な段階では、設備担当者が交換する部材をすべて指定する必要はありません。
まずは現場の状態を確認し、既設設備を残せる部分と、改修が必要な部分を切り分けるところから始めます。
まず、既設ポンプと更新候補機の情報を照合する
ポンプ更新が決まっている場合、最初に行うべきことは、次の三つです。
- 既設ポンプの銘板と、現在の運転条件を確認する。
- 更新候補機の納入仕様書・外形図を入手する。
- 既設の吸込・吐出配管、バルブ、基礎・架台の状態と接続寸法を確認する。
これらを比較すれば、ポンプ本体の更新だけで進められるのか、接続配管や周辺設備を含めて改修計画を立てる必要があるのか、検討を進められます。
図面が残っていない場合は、既設設備の現地採寸や施工条件の確認が必要です。
HAGANEでは、工場のポンプ設備更新に伴う既設配管の改修、接続位置の変更、バルブ・支持金物などの付帯工事について、現場条件を確認しながら施工範囲を検討します。
ポンプの更新機種は決まっているが、既設配管を利用できるか分からない。あるいは、配管を含めた改修範囲が決まっていない。
そのような段階でも、既設設備の状況と更新計画をもとに、工事内容についてご相談いただけます。