化学プラント大全 
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キャンドモータポンプは、ポンプとモータを一体化し、ロータを取扱液側の圧力境界内に収めたシールレスポンプです。外部へ貫通する回転軸と軸封部がないため、危険物・有害物・漏らしたくない液の移送に使われます。
一方、ロータ室、軸受、内部循環の状態は外から直接見えません。始動前の満液とエア抜き、運転中の圧力・流量・電流に加え、装備されている機種ではベアリングモニタの傾向管理が重要です。本記事では、帝国電機製作所のTRGと日機装のEモニタをメーカー固有機能として区別し、読み方の共通原則を整理します。
この記事の結論
- キャンドモータポンプは、ロータを取扱液側、ステータをキャンの外側に置くシールレス構造
- 内部軸受は取扱液で潤滑されるため、ロータ室の満液・エア抜きと内部循環が重要
- TRGやEモニタはメーカー・機種固有の機能で、すべてのキャンドモータポンプに同じ判定を使えない
- TRGは色だけでなく、据付時に記録した初期値との差と運転状態で読む
- 逆回転・欠相の表示は試運転時の見方であり、対応検出器を備えた形式か確認する
- 指示上昇は摩耗以外にインバータノイズなどでも起こるため、圧力・流量・電流と合わせて判断する
1. キャンドモータポンプの構造｜ポンプとモータが一つの圧力境界に入る
一般的なモータでは、ロータとステータの間は空気です。キャンドモータポンプでは、ロータを取扱液が入る側に置き、ステータとの間を薄い円筒状のキャンで隔てます。ポンプ軸は外部へ貫通せず、ロータと羽根車が一体で回ります。
| 部位 | 役割 | 現場で見る点 |
| ポンプ部・羽根車 | 液にエネルギーを与える | 吸込条件、流量、回転方向 |
| ロータ | モータの回転子として羽根車を駆動する | 取扱液側にあり、外から見えない |
| ステータ | 回転磁界をつくる固定子 | キャンの外側に置かれる |
| キャン | ロータ室とステータを隔てる圧力境界 | 材質、損失、腐食、温度・圧力限界 |
| すべり軸受 | ロータ軸を支持する | 取扱液による潤滑、摩耗、固形分 |
| 内部循環路 | 軸受・ロータ室を潤滑・冷却する | エア、局部気化、閉塞、逆循環仕様 |
軸封がないことは漏えい防止の大きな利点ですが、内部が無条件に保護されるわけではありません。液潤滑軸受が正常に働くには、指定された液が内部循環路を通り、気相を残さないことが前提です。
2. 始動前の最重要点｜ロータ室まで満液にする
ポンプケーシングだけでなく、ロータ室と循環配管まで液で満たし、空気・ガスを十分に抜きます。ガスが残ると、軸受へ液が届かない、冷却が不足する、揚程が出ない、モニタ指示が不安定になるなどの原因になります。
始動前は、設備SOPと取扱説明書に従い、少なくとも次を確認します。
- 吸込元の液面、吸込弁、吐出し側と循環配管のラインアップ
- ポンプ部、ロータ室、冷却ジャケット・熱交換器など指定流路の満液
- ベント位置から気泡が出なくなるまでのエア抜き
- 冷却水、加熱、フラッシングなど補助系の確立
- 端子接続と、機種に指定された回転方向確認方法
- TRG・Eモニタなど監視装置の初期表示と記録
外部から回転部を見られないため、乾いた状態で寸動して回転方向を確認してはいけません。方向表示器を備える形式、配線図で確認する形式など、実機の方法に従います。
3. ベアリングモニタは共通名称ではない
キャンドモータポンプの内部軸受摩耗を外部から把握するため、メーカーは固有の監視方式を用意しています。
| 名称 | メーカー | 公式資料で確認できる中心機能 |
| TRG | 帝国電機製作所 | ステータ・ロータ間のギャップ変化に影響される信号からラジアル軸受摩耗を監視。対応形式では逆回転も検出 |
| Eモニタ | 日機装 | サーチコイルによりカーボン軸受の摩耗を電気的に検出し、運転中に監視 |
同じ「ベアリングモニタ」でも、検出原理、表示尺度、判定値、逆回転検出の有無は同じではありません。別メーカーや別形式の色・数値を、そのまま転用しないでください。
4. TRGの原理｜主にラジアル軸受摩耗をギャップ変化から見る
帝国電機製作所のTRGは、ステータコイル内の検出素子と指示計を使い、ステータとロータの間隔に影響される高調波成分を検出します。軸受が摩耗してロータ位置が変わると信号が変化し、指示値として表れます。
重要なのは、TRGが万能な故障診断器ではないことです。中心となる監視対象はラジアル軸受の摩耗です。スラスト部、羽根車、内部循環、キャビテーションなどの状態を単独で確定するものではありません。
また、逆回転表示は逆回転検出器を内蔵した機種に限られます。まず銘板、形式表示、端子箱、取扱説明書で、実機にどの機能があるかを確認します。
5. TRGの読み方｜試運転と連続運転を分ける
帝国電機製作所の取扱説明書HE10526Kでは、TRGの見方を試運転時と連続運転時で分けています。
試運転時
| 指示の例 | 読み方 | 行動 |
| 赤色部までフルスケール | 逆回転の可能性 | 直ちに停止し、結線を確認する |
| 黄〜赤色部 | 欠相の可能性 | 直ちに停止し、結線・電源を確認する |
| 緑色部 | 正常方向の目安 | 他の運転値も確認し、初期値を記録する |
この表示は、対応する回転方向検出機能を備えた形式での例です。実機の取扱説明書を優先します。
連続運転時
据付・試運転時の正常指示を初期値として記録し、その後の変化量を追います。同資料では、初期値から `+0.3` で点検、`+0.5` で軸受交換の目安が示されています。
| 初期値との差 | 同資料の表示域・目安 | 対応 |
| 初期値付近 | 緑色部 | 継続監視 |
| 初期値 +0.3 | 黄色部、点検の目安 | 状態を確認し、点検を計画する |
| 初期値 +0.5 | 赤色部、交換の目安 | 停止・軸受交換を取扱説明書に従って実施する |
これは帝国電機製作所HE10526Kに示された管理例です。製品ごとに工場調整された初期値が異なり、判定値も実機の取扱説明書と保全基準を優先します。
6. 色だけで判断しない｜初期値と運転条件を記録する
同じ緑色域でも、初期値から一方向へ増え続けていれば注意が必要です。反対に、指示上昇がすべて軸受摩耗とは限りません。公式資料では、インバータ運転のノイズにより指示が上昇する場合があるとされています。
記録には次を残します。
- 日時、運転時間、起動直後か定常運転か
- TRG・Eモニタの値と初期値との差
- 流量、吸込・吐出し圧力、モータ電流または電力
- 液温、冷却水条件、インバータ周波数
- 音、振動、警報・トリップの有無
- 液や運転条件を変更した履歴
モニタ値だけで結論を出さず、同じ運転条件でのトレンドと、プロセス値の変化を重ねて見ます。
7. 指示が上がったときの切り分け
設備SOPとメーカー基準を優先し、停止が必要な表示では速やかに停止します。点検では次を分けます。
| 確認対象 | 確認内容 |
| 試運転条件 | 逆回転、欠相、誤結線、電源異常 |
| 計測条件 | インバータノイズ、端子・配線、表示器の異常 |
| 潤滑・冷却 | 満液不足、エア残り、内部循環不良、局部気化 |
| 機械状態 | ラジアル軸受摩耗、接触、異物、固形分、析出 |
| プロセス状態 | 低液面、低流量、吸込不足、液温・物性変化 |
TRGが緑色だから空運転や内部循環不良が否定できる、という関係ではありません。圧力・流量が出ない、異音がある、電流が異常といった場合は、表示色にかかわらず運転を継続しない判断が必要です。
8. 運転中の監視｜見えない内部を複数の信号で見る
- 吸込・吐出し圧力と流量が通常範囲にあるか
- モータ電流・電力が同じ運転点の基準から外れていないか
- TRG・Eモニタが初期値から増加していないか
- 液温、冷却水温度・流量、熱交換器差圧に変化がないか
- 異音、振動、配管の気泡音がないか
- 起動回数、空運転・締切・低流量の履歴がないか
「漏れていない」は外部の封じ込めが保たれていることを示しますが、内部軸受が健全である証明にはなりません。見えない部分ほど、基準値と傾向の記録が効きます。
9. 保全と分解｜現場で絶対に開けない、とは限らない
キャンドモータポンプの分解範囲は、液の危険性、除染方法、構造、メーカー指定工具、工場修理区分によって異なります。「現場分解禁止」と一律に決めつけず、実機の取扱説明書、メーカー推奨、事業所の保全区分に従います。
分解前には、隔離、排液、洗浄・パージ、無害化、残圧・残留液確認、電源隔離を行います。軸受を交換した場合は、ロータやキャンとの接触、軸方向位置、回転の円滑さ、満液・エア抜き、初期モニタ値の再記録までを復旧条件に含めます。
まとめ
- キャンドモータポンプはロータを取扱液側に収め、キャン越しにステータと隔てるシールレス構造
- 液潤滑軸受と内部循環を守るため、ロータ室までの満液・エア抜きが始動前の要点
- TRGとEモニタはメーカー・機種固有の監視機能で、判定値を他機種へ転用しない
- TRGは主にラジアル軸受摩耗を監視し、色だけでなく初期値との差と運転条件で読む
- 逆回転・欠相表示は試運転時の見方で、対応検出器を備えた形式か確認する
- インバータノイズなども含め、圧力・流量・電流と組み合わせて切り分ける
シールレスポンプは、外部漏えいを減らせる一方、内部状態を直接見にくい設備です。始動前の満液と、運転開始時に残す初期値が、その後の診断精度を左右します。
参考文献
- 外山幸雄『ポンプの選定とトラブル対策』日刊工業新聞社, 2「シールレスポンプ」 Amazonで見る
- 外山幸雄『絵ときポンプ基礎のきそ』日刊工業新聞社, 第1章・第4章
- 松村正夫『入門 新ポンプ技術』丸善出版, 第3章「ポンプの選定」 Amazonで見る
- 帝国電機製作所『キャンドモータポンプ取扱説明書 HE10526K』
- 日機装「キャンドモータポンプの技術」
- 日機装「キャンドモータポンプ 型式表示」
