ポンプの不具合：第6回 フレッシャー（加圧給水ポンプユニット）
今回はフレッシャー（加圧給水ポンプユニット）について書いていこうと思います。
まず、最初に言わなければならないのは、「フレッシャー」という名称は実は荏原製作所の商品の固有名詞です。
俗に、油圧式トラッククレーンユニットの事を「ユニック」と総じて言ってしまうのと同じレベルです。
有識者の方々はもちろんご存知でしょうけれども、俗に「フレッシャー」と言った方が伝わり易いのでは？という、敢えての題目です。
関係者の方々や、さらなる誤解を助長している……と、思われてしまっておられます方々に、ここで釈明とさせていただきます。
さて、本題に入っていきます。
加圧給水ポンプユニットは非常に便利で、必要な施設には普遍的に設置されているモノですが、小型のものはあまりに小さいスペースに詰め込まれているため、いざ故障表示や不具合が発生しても、原因の追究が難しいのではないかと思います。
今回は、一般的によく見られる小型のユニットに基づき、各部の働きを考えていきます。
それぞれの役割や構成が解らなければ、不具合の原因はおろか修理対象部分の算定は不可能となりますので、ここから始めていきます。
あまり深く追求すると、それだけで連載を何回も行ってしまう内容になりますので、さわり程度にまとめていきます。
上のユニットは受水槽方式→減圧弁方式→ポンプ2台の仕様のユニットです。
最近ではインバーター方式も増えつつありますが、設置されている稼働機では減圧弁方式がまだまだ多く見られます。
「減圧弁方式とインバーター方式の違いは何か」と、言いますと、
- 第一に、省エネ化。
- 第二に、ポンプ出力の緻密なコントロールにより、「末端圧力の一定給水（推定）」と「ポンプの保護コントロール」に優れている事。
以上、大きく二つの利点になります。
ただし、最近は差異は少なくなってきている傾向はありますが、インバーター方式の方が価格が高いという難点があります。
各部の名称と役割
さて、各部の名称と役割を綴っていきます。
- ポンプ
言わずと知れた液体を送る装置です。 - 制御盤
加圧給水装置専用の制御盤がついています。
制御系が全て入っており、他の盤などに依存することなく独立して運転するようになっています。 - 圧力タンク
配管内の瞬間的な圧力変動を内部のダイヤフラムと封入空気により吸収し、ポンプのインチング運転を防止します。 - 減圧弁調整弁
減圧弁の調整機構部であり、減圧弁の逃がし開始圧力を調整します。 - 減圧弁（内部）
ポンプの吐出圧に左右されないよう、一定の圧力を配管に供給します。 - 逆止弁（内部）
供給配管や別号機からの戻り水を防ぎます。 - フロースイッチ
送水状態を管理しています。 - 圧力スイッチ（背面）
ポンプの発停を制御するために供給管内圧力を計っています。
上記でおおよそどのメーカーでもついている基本機能部品をカバーしていると思います。
よくある不具合と症状
それではポンプと制御盤以外でのよくある不具合と症状を考えていきましょう。
圧力タンク
- 封入空気の圧力が抜ける
タンク内はダイヤフラムにより水の部屋と空気の部屋を隔てています。
ダイヤフラムの初期の位置を保つために空気の部屋は送水設定圧力と均衡する空気圧を封入しています。
これが抜けてしまうと、供給配管内の圧力変動を吸収する幅が非常に少なくなり、ポンンプの異常発停が増えてしまいます。
放置すると、ポンプモータのコイルに損傷が起こります。 - ダイヤフラムの破損・劣化
ダイヤフラムが破損・劣化すると、供給配管内の圧力変動の吸収がほぼできなくなり、封入空気の抜け状態よりも激しいポンプの異常発停が発生します。
※ポンプの異常発停が発生した場合に疑います。
減圧弁・減圧弁調整弁
- 調整弁のダイヤフラム損傷
調整弁のダイヤフラムが損傷すると、設定圧力到達前に吐出圧がポンプの吸込み側に戻されてしまい、送水不能状態になります。
※調整弁フランジ部から漏水があり、且つポンプに問題がないのに送水できていない場合疑います（稀に漏水が見られない場合もあります）。 - 減圧弁の動作不良
常時使っているものにはほぼ発生しませんが、長期停止していた場合などで、減圧弁のスライド機構部にスケール等がたまり、動作不良を起こすことがあります。
※調整弁からの漏水が無く、送水圧力が安定しない・送水できない場合に疑います。
逆止弁
- 逆止弁に漏水が発生
搭載ポンプが１台の場合、ポンプの休止時間が極端に少なくなります。
（加圧給水ユニット以外に逆止弁を設けている場合は症状は発生しません。） - ポンプを複数台搭載しているユニットの場合
漏れ量と搭載ポンプの能力によって、ポンプが止まらなくなる。若しくはポンプが次々と起動するという状態になります。
（加圧給水ユニット以外に逆止弁を設けている場合はポンプが止まらなくなる可能性はありますが、次々と起動する症状は起こりません。）
※1・2の場合、送水配管の仕切弁を占めて運転しても同じ状況が発生する事で確認できます。
1の（ ）内の場合……運行状態的に不具合が発生しないため気づかないと思われます。
2の（ ）内の場合……逆止弁が損傷している号機が起動している状態では不具合は見られないものの、他号機が起動中に逆止弁が損傷している号機のポンプが逆回転することで確認できます
フロースイッチ
フロースイッチが破損した場合、送水していても送水していないという判定になるため、送水エラーで対象号機が停止し、他号機に運転が切り替わります。
そして、制御盤の判定により対象号機は運休処理がされます。
圧力センサー
圧力センサーに不具合が発生した場合、正常な圧力が計れなくなり、供給配管内の圧力が目標設定値と違う圧力になります。
まとめ
上記のように、各機能部品の不具合でこれだけ症例は多岐にわたります。
ただ、どの部品がどういう機能をしているかを知ることにより、ある程度の問題点の精査は行えると思われます。
そして、発生不具合の対象を絞り、動作状況を変えて不具合対象部品を特定することが可能となります。
ただ、単体の部品の不具合なら絞れますが、複数部品が同時に不具合発生した場合や、制御盤の不具合が絡んできた場合は、かなり判断が難しくなります。
そういった場合はより専門的な知識をもって絞り込みに向かう必要があります。
ユニットになっていて非常に便利ですが、問題が発生した場合、問題の特定がなかなか難しいのも事実です。
そして、給水装置は施設にとって非常に重要な装置である反面、単体ポンプなどとは比べられないくらい高価なユニットです。
不具合が発生している場合、適切な措置を施せば長く使えるものが、放置してしまったためにユニット交換になってしまう例も多く見受けられます。
不具合は放置せず、原因を特定し、部分的な修繕でユニットを長持ちさせるのが好ましいと思います。
