特開 2022-174594 ポンプ機場系統配管の加振診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022174594

(43)【公開日】2022-11-24

(54)【発明の名称】ポンプ機場系統配管の加振診断装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/12 20060101AFI20221116BHJP

   G01N 29/46 20060101ALI20221116BHJP

【ＦＩ】

G01N29/12

G01N29/46

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021080492

(22)【出願日】2021-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(72)【発明者】

【氏名】千葉 真

(72)【発明者】

【氏名】内田 義弘

(72)【発明者】

【氏名】松田 道昭

【テーマコード（参考）】

2G047

【Ｆターム（参考）】

2G047AB01

2G047BA04

2G047CA03

2G047GG10

2G047GG32

(57)【要約】

【課題】ポンプ機場において補機の系統配管の異常やその予兆を発見することができるポンプ機場系統配管の加振診断装置の提供。
【解決手段】ポンプ機場系統配管の加振診断装置２００は、主ポンプと、主ポンプを稼働させる補機とが設けられたポンプ機場１において、補機の系統配管１００の特定箇所を加振する加振装置２０１と、当該加振による系統配管１００の振動を測定する測定装置２０２と、測定装置２０２の測定データに基づいて、系統配管１００を診断するデータ処理装置２０３と、を備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

主ポンプと、前記主ポンプを稼働させる補機とが設けられたポンプ機場において、前記補機の系統配管の特定箇所を加振する加振装置と、
前記加振による前記系統配管の振動を測定する測定装置と、
前記測定装置の測定データに基づいて、前記系統配管を診断するデータ処理装置と、を備える、ことを特徴とするポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項2】

前記系統配管には、
前記主ポンプの駆動装置に冷却水を供給する冷却水系統の系統配管、
前記主ポンプを呼び水で満たす満水系統の系統配管、
前記主ポンプの軸封部に封水液を供給する封水系統の系統配管、
前記主ポンプの駆動装置に圧縮空気を供給する圧縮空気系統の系統配管、
前記ポンプ機場の排水系統の系統配管、のうち少なくとも１つが含まれる、ことを特徴する請求項１に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項3】

前記加振装置は、前記系統配管の特定箇所を定期的に加振する、ことを特徴する請求項１または２に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項4】

前記加振装置は、錘を落下させて、前記系統配管の特定箇所を加振する、ことを特徴する請求項１～３のいずれか一項のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項5】

前記加振装置は、
前記錘を吊り下げるロープと、
前記ロープを巻き上げる巻上機と、
前記巻上機に電力を供給する電源部と、
前記巻上機の巻き上げ開始から所定時間後に、前記電源部から前記巻上機への電力の供給を遮断し、前記錘の自重により前記ロープを巻き戻させ、前記系統配管に前記錘を落下させるタイマースイッチと、を備える、ことを特徴とする請求項４に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項6】

前記加振装置は、前記電源部から前記巻上機への電力の供給が遮断されてから所定期間後に、前記電源部から前記巻上機への電力の供給を再開させる第２のタイマースイッチを備える、ことを特徴とする請求項５に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項7】

前記加振装置は、前記系統配管の特定箇所に設けられ、前記錘の落下をガイドする筒部を備える、ことを特徴とする請求項４～６のいずれか一項に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項8】

前記加振装置は、アームを回動させて、前記系統配管の特定箇所を加振する、ことを特徴する請求項１～３のいずれか一項のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項9】

前記加振装置は、
前記アームを回動自在に支持する支軸と、
前記支軸よりも前記アームの一端側に設けられた第１の錘と、
前記支軸よりも前記アームの他端側に設けられた受け皿部と、
前記受け皿部に第２の錘を追加していく錘追加装置と、を備え、
前記受け皿部には、前記第２の錘によって前記アームが前記支軸を中心に回動し、前記アームの一端側が他端側よりも下がったときに、前記第２の錘を排出する排出口が設けられている、ことを特徴とする請求項８に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項10】

前記加振装置は、
前記アームを前記系統配管に向かって付勢するスプリングと、
前記アームを前記系統配管から離間させ、前記スプリングを蓄勢するアクチュエータと、
前記アクチュエータに電力を供給する電源部と、
前記アクチュエータの駆動開始から所定時間後に、前記電源部から前記アクチュエータへの電力の供給を遮断し、前記スプリングの付勢により前記アームを回動させ、前記アームを前記系統配管に衝突させるタイマースイッチと、を備える、ことを特徴とする請求項８に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項11】

前記加振装置は、前記電源部から前記アクチュエータへの電力の供給が遮断されてから所定期間後に、前記電源部から前記アクチュエータへの電力の供給を再開させる第２のタイマースイッチを備える、ことを特徴とする請求項１０に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項12】

前記データ処理装置は、前記測定装置の測定データと、前記測定装置が過去に測定した測定データと、を比較することで前記系統配管を診断する、ことを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項13】

前記系統配管を加振する加振点には、
前記系統配管の配管同士の接続部、
前記接続部と一つ隣の接続部との間、
前記系統配管を支持する配管サポート、
前記配管サポートと一つ隣の配管サポートとの間、のうち少なくとも１つが含まれる、ことを特徴とする請求項１～１２のいずれか一項に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項14】

前記系統配管の特定箇所には、前記系統配管において常時水が溜まる箇所が含まれる、ことを特徴とする請求項１～１３のいずれか一項に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項15】

前記系統配管の特定箇所には、前記系統配管において設置位置が一番低い箇所が含まれる、ことを特徴とする請求項１～１４のいずれか一項に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【請求項16】

前記データ処理装置は、前記測定装置の測定データを周波数分析して、前記系統配管を診断する、ことを特徴とする請求項１～１５のいずれか一項に記載のポンプ機場系統配管の加振診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプ機場系統配管の加振診断装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、大雨時等に湛水防除の目的で稼働するポンプ機場が知られている。このようなポンプ機場では、洪水時において確実な稼働が必要であり、設備全体の健全性を確認するために、主ポンプ及びその補機の管理及び監視が必要不可欠である。下記特許文献１には、画像取得手段を用いて主ポンプを点検するポンプ点検方法が開示されている。また、下記特許文献２には、主ポンプの停止時間に基づいて、主ポンプの点検・補修時期を予測するポンプ管理方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－４１５０３号公報

【特許文献2】特開２０１９－２３４７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術のように、主ポンプの保守点検については、様々な方法が開示されているが、補機の系統配管（特に小配管）の保守点検については、未だ有効な方法が確立されていないのが現状である。従来、ポンプ機場では、洪水時の排水運転に備え、定期的に管理運転を行っているが、排水するための水が無い場合や、排水することができない環境下においては、主ポンプを運転させずに、補機の外観目視確認や、補機の運転確認のみを実施している。

【0005】

補機の外観目視確認や、補機の運転確認のみでは、補機の系統配管にゴミや錆などにより詰まり始めている場合、また、系統配管が腐食により減肉や孔食が生じ始めている場合、また、系統配管が経年劣化や異物衝突などによりクラックが生じ始めている場合など、それら異常に気付くことは困難であり、異常の発見が遅れてしまうことがある。なお、この問題は、管理運転において主ポンプの排水運転ができた場合においても同様である。

【0006】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ポンプ機場において補機の系統配管の異常やその予兆を発見することができるポンプ機場系統配管の加振診断装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置は、主ポンプと、前記主ポンプを稼働させる補機とが設けられたポンプ機場において、前記補機の系統配管の特定箇所を加振する加振装置と、前記加振による前記系統配管の振動を測定する測定装置と、前記測定装置の測定データに基づいて、前記系統配管を診断するデータ処理装置と、を備える。

【0008】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記系統配管には、前記主ポンプの駆動装置に冷却水を供給する冷却水系統の系統配管、前記主ポンプを呼び水で満たす満水系統の系統配管、前記主ポンプの軸封部に封水液を供給する封水系統の系統配管、前記主ポンプの駆動装置に圧縮空気を供給する圧縮空気系統の系統配管、前記ポンプ機場の排水系統の系統配管、のうち少なくとも１つが含まれていてもよい。

【0009】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記加振装置は、前記系統配管の特定箇所を定期的に加振してもよい。

【0010】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記加振装置は、錘を落下させて、前記系統配管の特定箇所を加振してもよい。

【0011】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記加振装置は、前記錘を吊り下げるロープと、前記ロープを巻き上げる巻上機と、前記巻上機に電力を供給する電源部と、前記巻上機の巻き上げ開始から所定時間後に、前記電源部から前記巻上機への電力の供給を遮断し、前記錘の自重により前記ロープを巻き戻させ、前記系統配管に前記錘を落下させるタイマースイッチと、を備えてもよい。

【0012】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記加振装置は、前記電源部から前記巻上機への電力の供給が遮断されてから所定期間後に、前記電源部から前記巻上機への電力の供給を再開させる第２のタイマースイッチを備えてもよい。

【0013】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記加振装置は、前記系統配管の特定箇所に設けられ、前記錘の落下をガイドする筒部を備えてもよい。

【0014】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記加振装置は、アームを回動させて、前記系統配管の特定箇所を加振してもよい。

【0015】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記加振装置は、前記アームを回動自在に支持する支軸と、前記支軸よりも前記アームの一端側に設けられた第１の錘と、前記支軸よりも前記アームの他端側に設けられた受け皿部と、前記受け皿部に第２の錘を追加していく錘追加装置と、を備え、前記受け皿部には、前記第２の錘によって前記アームが前記支軸を中心に回動し、前記アームの一端側が他端側よりも下がったときに、前記第２の錘を排出する排出口が設けられていてもよい。

【0016】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記加振装置は、前記アームを前記系統配管に向かって付勢するスプリングと、前記アームを前記系統配管から離間させ、前記スプリングを蓄勢するアクチュエータと、前記アクチュエータに電力を供給する電源部と、前記アクチュエータの駆動開始から所定時間後に、前記電源部から前記アクチュエータへの電力の供給を遮断し、前記スプリングの付勢により前記アームを回動させ、前記アームを前記系統配管に衝突させるタイマースイッチと、を備えてもよい。

【0017】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記加振装置は、前記電源部から前記アクチュエータへの電力の供給が遮断されてから所定期間後に、前記電源部から前記アクチュエータへの電力の供給を再開させる第２のタイマースイッチを備えてもよい。

【0018】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記データ処理装置は、前記測定装置の測定データと、前記測定装置が過去に測定した測定データと、を比較することで前記系統配管を診断してもよい。

【0019】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記系統配管を加振する加振点には、前記系統配管の配管同士の接続部、前記接続部と一つ隣の接続部との間、前記系統配管を支持する配管サポート、前記配管サポートと一つ隣の配管サポートとの間、のうち少なくとも１つが含まれていてもよい。

【0020】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記系統配管の特定箇所には、前記系統配管において常時水が溜まる箇所が含まれていてもよい。

【0021】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記系統配管の特定箇所には、前記系統配管において設置位置が一番低い箇所が含まれていてもよい。

【0022】

上記ポンプ機場系統配管の加振診断装置においては、前記データ処理装置は、前記測定装置の測定データを周波数分析して、前記系統配管を診断してもよい。

【発明の効果】

【0023】

上記本発明の一態様によれば、ポンプ機場において補機の系統配管の異常やその予兆を発見することができるポンプ機場系統配管の加振診断装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】第１実施形態に係るポンプ機場の全体構成図である。

【図2】第１実施形態に係る冷却水系統の系統配管の特定箇所を示す説明図である。

【図3】第１実施形態に係る封水系統の系統配管の特定箇所示す説明図である。

【図4】図３に示す矢視ＩＶ－ＩＶ断面図である。

【図5】第１実施形態に係る満水系統の系統配管の特定箇所を示す説明図である。

【図6】図５に示す矢視ＶＩ－ＶＩ断面図である。

【図7】第１実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置を示す説明図である。

【図8】第１実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置において好ましい加振点を示す説明図である。

【図9】第１実施形態に係る加振装置の動作を説明する説明図である。

【図10】第１実施形態に係る加振装置の動作を説明するフローチャートである。

【図11】第１実施形態に係るデータ処理装置が測定装置の測定データ（初期の測定データ）を周波数分析したグラフである。

【図12】第１実施形態に係るデータ処理装置が測定装置の測定データ（異常発生時の測定データ）を周波数分析したグラフである。

【図13】第２実施形態の一変形例に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置を示す説明図である。

【図14】第２実施形態の一変形例に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置を示す説明図である。

【図15】第２実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置を示す説明図である。

【図16】第２実施形態の一変形例に係る加振装置の動作を説明する説明図である。

【図17】第２実施形態の一変形例に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置を示す説明図である。

【図18】他の実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置を示す説明図である。

【図19】他の実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の一実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置について図面を参照して説明する。以下の説明では、本発明の適用例として、大雨時等に湛水防除の目的で稼働するポンプ機場を例示する。

【0026】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るポンプ機場１の全体構成図である。
図１に示すポンプ機場１は、複数台の主ポンプ１０と、主ポンプ１０を稼働させる複数台の補機２０と、を備える。ポンプ機場１は、主ポンプ１０として、４台の横軸ポンプを備える。また、ポンプ機場１は、補機２０として、真空ポンプ２１、燃料移送ポンプ２２、空気圧縮機２３（コンプレッサ）、冷却水ポンプ２４、封水ポンプ２５などを備える。

【0027】

主ポンプ１０は、横方向（水平方向）に延びる主軸に羽根車が取り付けられた横軸ポンプである。なお、主ポンプ１０は、縦方向（鉛直方向）に延びる主軸に羽根車が取り付けられた立軸ポンプであっても構わない。主ポンプ１０は、駆動装置１５によって駆動する。駆動装置１５は、内燃機関（ディーゼルエンジンなど）を備える回転機４と、回転機４に接続された減速機５と、を備える。

【0028】

回転機４の駆動軸には減速機５が連結され、減速機５には主ポンプ１０の主軸が連結されている。回転機４を駆動することによって、減速機５を介して主ポンプ１０の主軸が回転し、主軸に取り付けられた羽根車の回転によって、図示しない吸込水槽の水が揚水されて、その水が、図示しない吐出水槽に吐出されるようになっている。

【0029】

真空ポンプ２１は、主ポンプ１０の起動時に、主ポンプ１０内の空気を吸引し、主ポンプ１０内を呼び水で満たす満水系統３０を構成している。真空ポンプ２１は、主ポンプ１０に系統配管３０ａを介して接続されている。系統配管３０ａには、主ポンプ１０内の呼び水の満水を検知するための満水検知器１４と、系統配管３０ａを開閉するための吸気弁３１（電動弁又は電磁弁）と、が設けられている。

【0030】

真空ポンプ２１は、電動機２１ａによって駆動する。この真空ポンプ２１は、例えば水封式真空ポンプであって、その吸気側には補給水を給水する給水管３２が接続され、排気側には吸い込んだ空気を排出する排出管３３ｂが接続されている。給水管３２は、補水槽３４と接続され、給水管３２を開閉する給水弁３５（通常は手動弁）が設けられている。

【0031】

燃料移送ポンプ２２は、回転機４の燃料を汲み上げるものである。この燃料移送ポンプ２２は、電動機２２ａによって駆動する。燃料移送ポンプ２２は、燃料供給配管４０に設けられている。燃料供給配管４０においては、燃料移送ポンプ２２の駆動によって、燃料を貯蔵する地下貯油槽６から地上の所定高さに設置された燃料小出槽７に燃料が汲み上げられ、この燃料小出槽７から回転機４に燃料が供給される。燃料小出槽７に燃料を蓄えておくことで、燃料移送ポンプ２２が駆動していない間でも、必要な供給圧で燃料を回転機４に供給することができる。

【0032】

空気圧縮機２３は、主ポンプ１０の回転機４に圧縮空気を供給する圧縮空気系統５０を構成している。空気圧縮機２３は、空気槽８に系統配管５０ａを介して接続されている。空気圧縮機２３は、回転機４を始動させる圧縮空気（始動用空気）を空気槽８へ充気するものである。この空気圧縮機２３は、電動機２３ａによって駆動する。系統配管５０ａにおいては、空気圧縮機２３の駆動によって圧気された圧縮空気が空気槽８に充気され、この空気槽８から回転機４に圧縮空気が供給される。空気槽８に圧縮空気を蓄えておくことで、圧縮空気を回転機４に供給して、始動することができる。

【0033】

冷却水ポンプ２４は、主ポンプ１０を駆動させる駆動装置１５に冷却水を供給する冷却水系統６０を構成している。この冷却水ポンプ２４は、電動機２４ａによって駆動する。冷却水ポンプ２４は、駆動装置１５の熱交換器９に系統配管６０ａを介して接続されている。図１に示す熱交換器９は、回転機４に設けられているが、さらに減速機５にも設けられていてもよい。系統配管６０ａにおいては、冷却水ポンプ２４の駆動によって冷却水槽６１から冷却水が汲み上げられ、各駆動装置１５の熱交換器９に冷却水が供給される。また、系統配管６０ａにおいては、熱交換器９に供給された冷却水は、冷却水槽６１に戻り循環する。

【0034】

冷却水槽６１には、系統配管６０ｂを介して原水（河川水など）が供給されるようになっている。系統配管６０ｂには、取水ポンプ７２が設けられている。この取水ポンプ７２は、電動機７２ａによって駆動する。系統配管６０ｂにおいては、取水ピット７１から取水ポンプ７２の駆動によって、原水が取水され、ストレーナ７３やサンドセパレーター７４などの濾過装置で砂や泥などの異物を除去した原水が冷却水槽６１に供給される。

【0035】

冷却水槽６１には、冷却水ポンプ２４の他に封水ポンプ２５が設けられている。封水ポンプ２５は、主ポンプ１０の軸封部１６に封水液を供給する封水系統８０を構成している。この封水ポンプ２５は、電動機２５ａによって駆動する。封水ポンプ２５は、主ポンプ１０の軸封部１６に系統配管８０ａを介して接続されている。系統配管８０ａには、各主ポンプ１０の軸封部１６に接続される枝管８１ａを開閉する封水弁８１（電動弁又は電磁弁）が設けられている。系統配管８０ａにおいては、封水ポンプ２５の駆動によって冷却水槽６１から封水液が汲み上げられ、各主ポンプ１０の軸封部１６に封水液が供給される。

【0036】

図２は、第１実施形態に係る冷却水系統６０の系統配管６０ａの特定箇所Ｗを示す説明図である。
図２に示すように、冷却水系統６０の系統配管６０ａは、冷却水槽６１からポンプ機場１の建屋内の駆動装置１５（熱交換器９）に至る上り配管と、駆動装置１５（熱交換器９）から冷却水槽６１に至る下り配管と、を有している。なお、図２に示す駆動装置１５は、主ポンプ１０（横軸ポンプの場合）と同じ建屋内の設置フロア２に設置されている。

【0037】

系統配管６０ａの上り配管には、その上流側から順に、冷却水ポンプ２４、逆流防止弁６２、及び開閉弁６３が設けられている。このため、系統配管６０ａの上り配管には、冷却水ポンプ２４が停止中は、水を抜かない限り、逆流防止弁６２より下流側（２次側）において常時水が溜まる特定箇所Ｗが発生する。

【0038】

系統配管６０ａの下り配管には、冷却水ポンプ２４の停止後にサイホン原理により水の流れが止まらなくなることを防ぐために自動空気抜き弁６４が設けられている。このため、系統配管６０ａの下り配管は、冷却水ポンプ２４の運転中は充水された状態、冷却水ポンプ２４の停止中は空の状態となる。

【0039】

図３は、第１実施形態に係る封水系統８０の系統配管８０ａの特定箇所Ｗを示す説明図である。図４は、図３に示す矢視ＩＶ－ＩＶ断面図である。
図３及び図４に示すように、封水系統８０の系統配管８０ａの一部は、ポンプ機場１の建屋内の維持管理通路を確保するために、建屋内の設置フロア２に設けられたピット２ａ内に配置されている。

【0040】

ピット２ａは、図３に示すように、設置フロア２の床面よりも低くなった溝であり、その開口部は、ピット蓋２ｂによって覆われている。系統配管８０ａは、図４に示すように、Ｕ字状に曲がって、ピット２ａ内に配置されている。このため、系統配管８０ａには、封水ポンプ２５の停止中は、水を抜かない限り、少なくともピット２ａ内に配置される部分において常時水が溜まる特定箇所Ｗが発生する。なお、系統配管８０ａのピット２ａ内に配置される部分は、系統配管８０ａにおいて設置位置が一番低い特定箇所Ｌにも該当する。

【0041】

図５は、第１実施形態に係る満水系統３０の系統配管３０ａの特定箇所Ｌを示す説明図である。図６は、図５に示す矢視ＶＩ－ＶＩ断面図である。
図５に示すように、満水系統３０の系統配管３０ａは、主ポンプ１０の上部に接続されている。系統配管３０ａにおいては、真空ポンプ２１により吸気され、主ポンプ１０が満水になると満水検知器１４のフロートにより吸気が遮断される。

【0042】

図６に示すように、この系統配管３０ａも、建屋内の維持管理通路を確保するために、設置フロア２に設けられたピット２ａ内に配置されることがある。系統配管３０ａのピット２ａ内に配置される部分は、系統配管３０ａにおいて設置位置が一番低い特定箇所Ｌに該当する。

【0043】

ところで、満水検知器１４のフロートにより水が遮断されるとき、遮断される直前にはわずかに水を含む空気が吸気され、系統配管３０ａ内に水が入り込む場合がある。また、気温、湿度、圧力変化に伴い、飽和蒸気圧を上回り、系統配管３０ａ内に水が発生することがある。このような水は、系統配管３０ａにおいて設置位置が一番低い特定箇所Ｌに溜まり易い。

【0044】

続いて、上記のように、常時水が溜まり、及び／または、水が溜まりやすく、錆や腐食が発生し易い特定箇所Ｗ，Ｌにおいて効果的に異常やその予兆を診断することができるポンプ機場系統配管の加振診断装置２００について説明する。

【0045】

図７は、第１実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置２００を示す説明図である。
図７に示すように、加振診断装置２００は、上述した補機２０の系統配管１００の特定箇所を加振する加振装置２０１と、当該加振による系統配管１００の振動を測定する測定装置２０２と、測定装置２０２の測定データに基づいて、系統配管１００を診断するデータ処理装置２０３と、を備えている。

【0046】

ここで、診断の対象となる系統配管１００には、上述した図１に示す、主ポンプ１０の駆動装置１５に冷却水を供給する冷却水系統６０の系統配管６０ａ、主ポンプ１０を呼び水で満たす満水系統３０の系統配管３０ａ、主ポンプ１０の軸封部１６に封水液を供給する封水系統８０の系統配管８０ａ、主ポンプ１０の駆動装置１５に圧縮空気を供給する圧縮空気系統５０の系統配管５０ａ、及び、ポンプ機場１の図示しない排水系統の系統配管、のうち少なくとも１つが含まれている。排水系統の系統配管としては、ポンプ機場１内の雑排水を排水する床排水ポンプを設置する場合の場内排水配管、また、主ポンプ１０や補機２０の各種ポンプなどからドレンを排水するためのドレン配管などが該当する。

【0047】

本実施形態の加振装置２０１は、錘２１０を落下させて、系統配管１００の特定箇所を加振する。具体的に、加振装置２０１は、錘２１０を吊り下げるロープ２２０と、ロープ２２０を巻き上げる巻上機２３０と、を備えている。巻上機２３０は、ロープ２２０を巻き上げる巻上ドラム２３１と、巻上ドラム２３１を軸支する一対の軸支部２３２と、巻上ドラム２３１を回転させる電動機２３３と、を備えている。ロープ２２０の巻上ドラム２３１に対する固定方法は、特に指定はなく、セットビスで固定しても良いし、接着させても良い。また、電動機２３３の仕様は特定しないが、比較的遅い回転のものが好ましい。

【0048】

なお、錘２１０の形状、仕様、特徴は、系統配管１００の打撃に適したものを選択するとよい。測定装置２０２は、錘２１０を落下させて系統配管１００を叩いたときの、その打撃音またはその振動を測定する。測定装置２０２は、系統配管１００から発する打撃音を測定する騒音計や、系統配管１００の振動を測定する振動計などであるが、その性能（精密さ）は、系統配管１００の打撃音や振動の測定に適したものを選択するとよい。

【0049】

系統配管１００においては、配管の口径、材質、形状、肉厚は特定しないが、系統配管１００の多くは、ＳＧＰ、ＳＧＰＷ、ＳＴＰＧなどの炭素鋼鋼管であったり、ＳＵＳ管などのステンレス鋼鋼管、あるいは銅管などである。また、系統配管１００は、ＪＩＳ規格で８Ａ～３００Ａ（８ｍｍ～３００ｍｍ）程度の口径の円管（いわゆる小配管）などである。

【0050】

系統配管１００は、配管同士を接続する接続部１０１を備えている。図７に示す接続部１０１は、フランジ接続の場合を例示しているが、ねじ込み接続、溶接接続であってもよい。このような系統配管１００は、複数の配管サポート１０２によって支持されている。
次に、系統配管１００を加振診断するにあたり、系統配管１００を加振する加振点Ｐの好ましい位置について説明する。

【0051】

図８は、第１実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置２００において好ましい加振点Ｐを示す説明図である。
図８に示すように、系統配管１００を加振する加振点Ｐには、加振点Ｐ１～Ｐ４の少なくとも１つが含まれているとよい。

【0052】

加振点Ｐ１は、系統配管１００の配管同士の接続部１０１である。加振点Ｐ２は、接続部１０１と一つ隣の接続部１０１との間である。具体的に、加振点Ｐ２は、接続部１０１から一つ隣の接続部１０１までの距離をＡとした場合、Ａ／２の位置であるとよい。加振点Ｐ１は、錆や腐食などが比較的発生し易い接続部１０１を直接加振させるため、その異常や予兆を発見し易くなる。また、加振点Ｐ２は、接続部１０１からある程度離れており、接続部１０１以外の錆や腐食などを発見し易くなる。

【0053】

加振点Ｐ３は、系統配管１００を支持する配管サポート１０２である。加振点Ｐ４は、配管サポート１０２と一つ隣の配管サポート１０２との間である。具体的に、加振点Ｐ４は、配管サポート１０２から一つ隣の配管サポート１０２までの距離をＢとした場合、Ｂ／２の位置であるとよい。加振点Ｐ３は、配管サポート１０２によって系統配管１００が固定されているため、同条件下での振動の測定ができる。また、加振点Ｐ４は、配管サポート１０２と配管サポート１０２との間であるため、系統配管１００の振幅が大きくなり易く、系統配管１００の音や振動を測定装置２０２で測定し易くなる。

【0054】

次に、図９及び図１０を参照して、加振装置２０１の動作について説明する。なお、以下の説明では、タイマースイッチを用いて加振装置２０１を自動で動作させているが、例えば、作業者が定期点検時などにスイッチを手動で入れて加振装置２０１を動作させても構わない。

【0055】

図９は、第１実施形態に係る加振装置２０１の動作を説明する説明図である。図１０は、第１実施形態に係る加振装置２０１の動作を説明するフローチャートである。
図９（ａ）に示すように、加振装置２０１は、巻上機２３０（電動機２３３）に電力を供給する電源部２４０と、巻上機２３０の巻き上げ開始から所定時間後に、電源部２４０から巻上機２３０への電力の供給を遮断し、錘２１０の自重によりロープ２２０を巻き戻させ、系統配管１００に錘２１０を落下させるタイマースイッチ２５０（以下、第１のタイマースイッチ２５０と称する）と、を備える。

【0056】

さらに、本実施形態の加振装置２０１は、電源部２４０から巻上機２３０への電力の供給が遮断されてから所定期間後に、電源部２４０から巻上機２３０への電力の供給を再開させる第２のタイマースイッチ２６０を備える。なお、第２のタイマースイッチ２６０の設定期間は、好ましく１ヶ月である。なお、第２のタイマースイッチ２６０の設定期間は、例えば、定期点検期間に応じて設定すればよく、１ヶ月より長く設定しても良く、また１ヶ月より短く設定しても良い。

【0057】

加振装置２０１は、通常時（待機時）、図９（ａ）に示すように、ロープ２２０が伸びきった状態で、錘２１０と系統配管１００とが接している。また、この通常時においては、第１のタイマースイッチ２５０及び第２のタイマースイッチ２６０が共にＯＦＦになっており、電源部２４０から巻上機２３０への給電は遮断されている。第２のタイマースイッチ２６０は、この状態で上述した所定期間Ｔ２（例えば１ヶ月）後にＯＮになるように設定されている。

【0058】

つまり、加振装置２０１が通常時になったとき、図１０に示すように、第２のタイマースイッチ２６０が、予め設定した所定期間Ｔ２の測定を開始する（ステップＳ１）。第２のタイマースイッチ２６０の測定開始から所定期間Ｔ２が経過すると（ステップＳ２）、第２のタイマースイッチ２６０がＯＮになる（ステップＳ２０）。第２のタイマースイッチ２６０がＯＮになると、第１のタイマースイッチ２５０もＯＮになり（ステップＳ１０）、電源部２４０が確立し（ステップＳ２１）、巻上機２３０の電動機２３３が運転を開始する（ステップＳ２２）。

【0059】

電動機２３３が運転を開始することにより、図９（ｂ）に示すように、巻上ドラム２３１が回転し、巻上ドラム２３１に固定されているロープ２２０が巻き上げられる。なお、第１のタイマースイッチ２５０は、ステップＳ１０においてＯＮになると、予め設定した巻上時間Ｔ１の測定を開始する（ステップＳ１１）。巻上時間Ｔ１は、巻上機２３０がロープ２２０を巻き上げるまでにかかる時間を予め計算しておき、その時間を設定するとよい。

【0060】

第１のタイマースイッチ２５０の測定開始から所定の巻上時間Ｔ１が経過すると（ステップＳ１２）、第１のタイマースイッチ２５０がＯＦＦになる（ステップＳ１３）。そうすると、電源部２４０から巻上機２３０への電力の供給が遮断され、巻上機２３０の電動機２３３が停止する（ステップＳ１４）。これにより、図９（ｃ）に示すように、錘２１０の自重によりロープ２２０が巻き戻り、錘２１０が系統配管１００に落下し、系統配管１００が振動する。

【0061】

また、第１のタイマースイッチ２５０がＯＦＦになると、第２のタイマースイッチ２６０もＯＦＦになり（ステップＳ２３）、第２のタイマースイッチ２６０は、再び設定した所定期間Ｔ２の測定を開始する（ステップＳ１）。以降は、上述した図９（ａ）に示す通常時に戻り、上述した所定期間Ｔ２（例えば１ヶ月）経過後に再び第２のタイマースイッチ２６０がＯＮになり、上述したフローを繰り返す。

【0062】

図７に示す測定装置２０２は、定期的に加振される系統配管１００の振動を測定する。測定装置２０２の測定データは、有線又は無線でデータ処理装置２０３に伝送される。データ処理装置２０３は、実時間分析やＦＦＴ分析などを実施し、測定データを蓄積するとともにその傾向管理をする。なお、実時間分析、ＦＦＴ分析などは、測定装置２０２側で実施したものをデータ処理装置２０３に伝送してもよい。また、データ処理装置２０３は、系統配管１００の近傍ではなく遠方監視室等に配置してもよい。
このような系統配管１００の自動加振診断を行うことにより、今まで分からなかった部位の異常及びその予兆の検出、傾向管理が可能となることに加え、省人化が可能になる。

【0063】

図１１は、第１実施形態に係るデータ処理装置２０３が測定装置２０２の測定データ（初期の測定データ）を周波数分析したグラフである。図１２は、第１実施形態に係るデータ処理装置２０３が測定装置２０２の測定データ（異常発生時の測定データ）を周波数分析したグラフである。図１１及び図１２においては、横軸を周波数、縦軸を音圧レベルとしたＦＦＴ分析の結果の例を示している。
図１１及び図１２に示すように、データ処理装置２０３は、系統配管１００の振動結果を周波数分析して、系統配管１００の診断を行う。

【0064】

図１１及び図１２に示すように、符号３００で囲ったあるピークの周波数成分（卓越周波数）を観察すると、図１１よりも図１２の方が明らかに高くなっており、図１２では何らかの異常が発生していることが分かる。なお、系統配管１００の固有周波数は、各機場、各位置により異なるため、図１１に示すように、初期の測定データと比較して、系統配管１００の異常またはその予兆を診断する。

【0065】

系統配管１００において詰まりが生じた場合、特定周波数で変化する、または、振動波形自体が変化する。その時の異常発生時の測定データは、例えば、図１１に示す初期の測定データの卓越周波数の１つまたは複数で、音圧レベルが上がる、下がるなどして変化する場合がある。また、その時の異常発生時の測定データは、例えば、図１１に示す初期の測定データと比較して卓越周波数が変わるまたは無くなる場合もある。
データ処理装置２０３は、以上のような変化を観察することで、系統配管１００の異常及びその予兆を発見する。

【0066】

このように、上述した本実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置２００は、主ポンプ１０と、主ポンプ１０を稼働させる補機２０とが設けられたポンプ機場１において、補機２０の系統配管１００の特定箇所を加振する加振装置２０１と、加振による系統配管１００の振動を測定する測定装置２０２と、測定装置２０２の測定データに基づいて、系統配管１００を診断するデータ処理装置２０３と、を備える。この構成によれば、従来の補機２０の外観目視確認や、補機２０の運転確認のみでは発見できなかった系統配管１００の異常やその予兆を発見することができる。

【0067】

また、本実施形態においては、系統配管１００には、主ポンプ１０の駆動装置に冷却水を供給する冷却水系統の系統配管１００、主ポンプ１０を呼び水で満たす満水系統の系統配管１００、主ポンプ１０の軸封部に封水液を供給する封水系統の系統配管１００、主ポンプ１０の駆動装置に圧縮空気を供給する圧縮空気系統の系統配管１００、ポンプ機場１の排水系統の系統配管１００、のうち少なくとも１つが含まれている。これらは、錆や腐食が生じ易い系統配管１００であるため、本構成により異常やその予兆を発見し易くなる。

【0068】

また、本実施形態においては、加振装置２０１は、系統配管１００の特定箇所を定期的に加振する。この構成によれば、例えば、管理運転ができないポンプ機場１において月１回程度として、系統配管１００を定期的に診断することができる。また、例えば、管理運転が可能なポンプ機場１においては管理運転時期に合わせて実施すれば、系統配管１００を定期的に診断することができる。

【0069】

また、本実施形態においては、加振装置２０１は、錘２１０を落下させて、系統配管１００の特定箇所を加振する。この構成によれば、系統配管１００に対して一定の打撃を与えることができるため、同条件下で系統配管１００の振動を定期的に測定でき、例えば、作業者がハンマーなどで系統配管１００を加振する場合よりも、加振診断の精度を高めることができる。

【0070】

また、本実施形態においては、加振装置２０１は、錘２１０を吊り下げるロープ２２０と、ロープ２２０を巻き上げる巻上機２３０と、巻上機２３０に電力を供給する電源部２４０と、巻上機２３０の巻き上げ開始から所定時間後に、電源部２４０から巻上機２３０への電力の供給を遮断し、錘２１０の自重によりロープ２２０を巻き戻させ、系統配管１００に錘２１０を落下させる第１のタイマースイッチ２５０と、を備える。この構成によれば、自動で錘２１０を系統配管１００に落下させて加振診断することができる。

【0071】

また、本実施形態においては、加振装置２０１は、電源部２４０から巻上機２３０への電力の供給が遮断されてから所定期間後に、電源部２４０から巻上機２３０への電力の供給を再開させる第２のタイマースイッチ２６０を備える。この構成によれば、第１のタイマースイッチ２５０と組み合わせて、定期的に錘２１０を系統配管１００に落下させて加振診断することができる。

【0072】

また、本実施形態においては、データ処理装置２０３は、測定装置２０２の測定データと、測定装置２０２が過去に測定した測定データと、を比較することで系統配管１００を診断する。例えば、上述した初期の測定データと、点検時の異常発生時のデータとを比較することにより、初期の測定データとの相違、変化を発見し、異物や錆などによる詰まり、腐食による減肉部、クラックなどの異常を早期に発見することができ、系統配管１００の傾向管理を可能とすることができる。また、系統配管１００の詰まりや腐食による減肉、クラックなどの各異常状態またはその途中段階での分析結果にある一定の特徴を見いだし、教師データとすることで、系統配管１００の異常及びその予兆を発見することができる。

【0073】

また、本実施形態においては、系統配管１００を加振する加振点Ｐには、系統配管１００の配管同士の接続部１０１、接続部１０１と一つ隣の接続部１０１との間、系統配管１００を支持する配管サポート１０２、配管サポート１０２と一つ隣の配管サポート１０２との間、のうち少なくとも１つが含まれている。なお、同じ位置を加振するため、加振点Ｐには、シール、塗装などでマークを行い、加振診断の精度を向上させるとよい。また、加振点Ｐ１～Ｐ４毎に、加振装置２０１を設置してもよい。

【0074】

加振点Ｐ１は、接続部１０１において錆や腐食などが比較的発生し易いため、その異常や予兆を発見し易くなる。また、加振点Ｐ２は、接続部１０１からある程度離れており、接続部１０１以外の錆や腐食などを発見し易くなる。また、加振点Ｐ３は、配管サポート１０２によって系統配管１００が固定されているため、同条件下で振動の測定ができる。また、加振点Ｐ４は、配管サポート１０２と配管サポート１０２との間であるため、系統配管１００の振幅が大きくなり、系統配管１００の音や振動を測定装置２０２で測定し易くなる。

【0075】

また、加振点Ｐを二つ以上設定することで、各々の測定値の違い（周波数変化や減衰）を診断し、異常箇所の位置を特定することができる。また、各々の測定値の変化（経年変化）に合わせ、測定値の変化の傾向を捉えることで、より精度の高い診断が可能となる。なお、加振点Ｐの１つ（例えば配管サポート１０２を利用できる加振点Ｐ３）に測定装置２０２を取り付けて、加振点Ｐ１～Ｐ４を順に変えることにより、応答時間の違いから異常箇所の特定ができる。

【0076】

また、本実施形態においては、系統配管１００の上記特定箇所には、系統配管１００において常時水が溜まる特定箇所Ｗが含まれている。この構成によれば、錆や腐食が特に生じ易い特定箇所Ｗにおける異常及びその予兆の診断が可能になる。

【0077】

また、本実施形態においては、系統配管１００の特定箇所には、系統配管１００において設置位置が一番低い特定箇所Ｌが含まれている。この構成によれば、錆や腐食が特に生じ易い特定箇所Ｌにおける異常及びその予兆の診断が可能になる。

【0078】

また、本実施形態においては、データ処理装置２０３は、測定装置２０２の測定データを周波数分析して、系統配管１００を診断して行う。系統配管１００の診断は、系統配管１００の振動結果を周波数分析して行うと比較し易いためである。なお、周波数分析は、上述したように実時間分析又は／及びＦＦＴ分析を行い、相違点、変化点を抽出するとよい。

【0079】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0080】

図１３は、第２実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置２００を示す説明図である。
図１３に示すように、第２実施形態の加振診断装置２００は、アーム２７０を回動させて、系統配管１００の特定箇所を加振する点で、上記実施形態と異なる。このアーム２７０の一端側（先端側）には、系統配管１００を加振する錘２７１が取り付けられている。

【0081】

具体的に、図１３に示す加振装置２０１は、アーム２７０の他端側（基端側）を回動自在に支持する支軸２８０と、支軸２８０に接続されたアクチュエータ２８１と、を備えている。アクチュエータ２８１は、例えば電動機であり、支軸２８０を回転させることで、アーム２７０を所定角度まで持ち上げる。そして、上述した第１実施形態と同様に、タイマースイッチ等で電動機を停止させることで、アーム２７０が自由落下し、錘２７１が円弧の軌道を描いて系統配管１００に衝突する。

【0082】

このような第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、系統配管１００に対して一定の打撃を与えることができるため、同条件下で系統配管１００の振動を定期的に測定でき、例えば、作業者がハンマーなどで系統配管１００を加振する場合よりも、加振診断の精度を高めることができる。

【0083】

また、第２実施形態では、以下のような変形例を採用することができる。

【0084】

図１４は、第２実施形態の一変形例に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置２００を示す説明図である。
図１４に示す加振診断装置２００の加振装置２０１は、アーム２７０を回動自在に支持する支軸２８０と、支軸２８０よりもアーム２７０の一端側に設けられた第１の錘２７１と、支軸２８０よりもアーム２７０の他端側に設けられた受け皿部２７２と、受け皿部２７２に第２の錘２７３を追加していく錘追加装置２８２と、を備えている。

【0085】

図１４に示すアーム２７０は、例えば、断面視Ｕ字状に形成され、第１の錘２７１が設けられた一端側が通常時に下降するように、支軸２８０に支持されている。支軸２８０よりもアーム２７０の他端側には、受け皿部２７２を形成する仕切板２７４が、アーム２７０の内側に固定されている。アーム２７０の他端は、開放された排出口２７５となっており、アーム２７０の他端側が下降したときに、受け皿部２７２に溜まった第２の錘２７３をドレン排出部２８３に排出するようになっている。

【0086】

錘追加装置２８２は、第２の錘２７３として、例えば水などの液体や、砂などの固体を受け皿部２７２に投入する。第２の錘２７３が水の場合は、常時充水（保圧）されている給水設備配管や、運転により充水される系統設備配管などから分岐させた配管に弁を設け、当該弁を開くことにより、受け皿部２７２に水を追加するとよい。また、錘追加装置２８２を自動化する場合、弁を電動弁として定期に弁を開操作させる制御を組み込むとよい。また、第２の錘２７３が固体の場合は、ベルトコンベア等で受け皿部２７２に固体を投入することができるが、装置が大掛かりになる場合、手動操作で固体を追加してもよい。

【0087】

上記構成の加振装置２０１によれば、受け皿部２７２に第２の錘２７３を追加していくと、あるタイミングで第２の錘２７３によってアーム２７０が支軸２８０を中心に回動し、アーム２７０の一端側が上昇する。アーム２７０の一端側が上昇すると、アーム２７０の他端側が下降し、アーム２７０の他端の排出口２７５から、受け皿部２７２に溜まった第２の錘２７３が排出される。そうすると、アーム２７０の他端側よりも相対的に重くなったアーム２７０の一端側が重力により下降し、第１の錘２７１が円弧の軌道を描いて系統配管１００に衝突する。

【0088】

このような第２実施形態の一変形例によれば、上述した第１実施形態と同様に、系統配管１００に対して一定の打撃を与えることができるため、同条件下で系統配管１００の振動を定期的に測定でき、例えば、作業者がハンマーなどで系統配管１００を加振する場合よりも、加振診断の精度を高めることができる。

【0089】

図１５は、第２実施形態の一変形例に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置２００を示す説明図である。
図１５に示す加振診断装置２００の加振装置２０１は、アーム２７０を系統配管１００に向かって付勢するスプリング２９０と、アーム２７０を系統配管１００から離間させ、スプリング２９０を蓄勢する（縮める）アクチュエータ２８１と、アクチュエータ２８１に電力を供給する電源部２４０と、を備えている。

【0090】

アーム２７０は、その長手方向の中間位置を支軸２８０に支持されている。スプリング２９０は、第１の錘２７１が設けられたアーム２７０の一端側に対し、支軸２８０を挟んだ反対側のアーム２７０の他端側を付勢している。スプリング２９０は、支持台２９１に支持され、アーム２７０の一端側を系統配管１００に押し付けるように、アーム２７０の他端側を付勢している。アクチュエータ２８１は、例えば電動機であって、支軸２８０に接続されている。なお、アクチュエータ２８１は、スプリング２９０を蓄勢する（縮める）ことができれば、ソレノイドなどであっても構わない。

【0091】

図１５に示す加振装置２０１は、上述した第１実施形態と同様に、アクチュエータ２８１の駆動開始から所定時間後に、電源部２４０からアクチュエータ２８１への電力の供給を遮断し、スプリング２９０の付勢によりアーム２７０を回動させ、アーム２７０を系統配管１００に衝突させる第１のタイマースイッチ２５０と、電源部２４０からアクチュエータ２８１への電力の供給が遮断されてから所定期間後に、電源部２４０からアクチュエータ２８１への電力の供給を再開させる第２のタイマースイッチ２６０と、を備えている。

【0092】

加振装置２０１は、通常時（待機時）、図１５に示すように、スプリング２９０が伸びた状態であり、第１の錘２７１と系統配管１００とが接している。また、この通常時においては、第１のタイマースイッチ２５０及び第２のタイマースイッチ２６０が共にＯＦＦになっており、電源部２４０からアクチュエータ２８１への給電は遮断されている。第２のタイマースイッチ２６０は、この状態で上述した所定期間（例えば１ヶ月）後にＯＮになるように設定されている。

【0093】

図１６は、第２実施形態の一変形例に係る加振装置２０１の動作を説明する説明図である。
第２のタイマースイッチ２６０の測定開始から所定期間が経過すると、第２のタイマースイッチ２６０がＯＮになり、また、第１のタイマースイッチ２５０もＯＮになり、電源部２４０が確立し、アクチュエータ２８１が運転を開始する。アクチュエータ２８１は、図１６（ａ）に示すように、系統配管１００からアーム２７０を離間させ、スプリング２９０を蓄勢する。

【0094】

第１のタイマースイッチ２５０がＯＮになると、第１のタイマースイッチ２５０は、予め設定した所定時間の測定を開始する。当該所定時間は、アクチュエータ２８１がスプリング２９０を所定長さまで縮めるまでにかかる時間を予め計算しておき、その時間を設定するとよい。第１のタイマースイッチ２５０の測定開始から所定時間が経過すると、第１のタイマースイッチ２５０がＯＦＦになり、電源部２４０からアクチュエータ２８１への電力の供給が遮断される。

【0095】

すると、スプリング２９０の蓄勢が開放され、図１６（ｂ）に示すように、スプリング２９０の付勢によってアーム２７０が支軸２８０を中心に回動し、第１の錘２７１が円弧の軌道を描いて系統配管１００に衝突する。
このような第２実施形態の一変形例によれば、スプリング２９０の付勢により系統配管１００に対して一定の打撃を与えることができるため、同条件下で系統配管１００の振動を定期的に測定でき、例えば、作業者がハンマーなどで系統配管１００を加振する場合よりも、加振診断の精度を高めることができる。

【0096】

図１７は、第２実施形態の一変形例に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置２００を示す説明図である。
図１７に示す加振診断装置２００の加振装置２０１は、上述した図１５に示す加振装置２０１と同様に、スプリング２９０の付勢により系統配管１００を打撃する構成となっているが、系統配管１００を天地逆転した状態で打撃するようになっている。スプリング２９０の付勢により系統配管１００を打撃する構成は、自由落下のように系統配管１００を打撃する位置が上に限定されず、例えば、水平位置や下から系統配管１００を打撃することができる。

【0097】

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。

【0098】

図１８は、他の実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置２００を示す説明図である。
図１８に示す加振診断装置２００の加振装置２０１は、系統配管１００に取り付けられた振動スピーカー２０５を備えている。加振診断装置２００は、振動スピーカー２０５によって系統配管１００の特定箇所を加振し、当該加振による系統配管１００の振動結果に基づいて、系統配管１００を診断している。この構成によれば、振動スピーカー２０５よって一定の加振を与えるため、同条件下で系統配管１００の加振及び診断ができる。

【0099】

図１９は、他の実施形態に係るポンプ機場系統配管の加振診断装置２００を示す説明図である。
図１９に示す加振診断装置２００の加振装置２０１は、系統配管１００の特定箇所に設けられ、錘２１０の落下をガイドする筒部２０６を備えている。この構成によれば、上述した第１実施形態などで、筒部２０６の上端の決まった高さから錘２１０を落とすようにすることで、系統配管１００に対する錘２１０の当たり方が一定になり、同条件下で系統配管１００の加振及び診断ができる。

【0100】

また、例えば、上記実施形態では、系統配管１００の特定箇所として、系統配管１００において常時水が溜まる特定箇所Ｗや、系統配管１００において設置位置が一番低い特定箇所Ｌを例示したが、その他、曲管部や、レジューサ管部などでも加振診断しても構わない。

【0101】

また、例えば、充水された系統配管１００では、流体を伝わる波動の影響も受ける可能性があるため、充水された系統配管の途中に設けられた弁類を利用し、弁類を開閉することにより異常発生位置を判別しても構わない。水系統の系統配管１００は基本、充水されていることが常態であるため、加振診断時に特定区間を、弁類を閉操作することにより区切り、診断を行うとよい。閉鎖区間にすることにより内部流体を伝わる波動の影響を受けずに診断を行うことができる。また、弁類に変わり、配管の途中にゴムフレキのような振動絶縁部を設けることにより区切り診断を行っても良い。これにより、系統配管１００の表面の振動が伝わらず、流体からの伝搬となるため、配管内部の異常箇所の特定がし易くなる。

【符号の説明】

【0102】

１…ポンプ機場、２…設置フロア、２ａ…ピット、２ｂ…ピット蓋、４…回転機、５…減速機、６…地下貯油槽、７…燃料小出槽、８…空気槽、９…熱交換器、１０…主ポンプ、１４…満水検知器、１５…駆動装置、１６…軸封部、２０…補機、２１…真空ポンプ、２１ａ…電動機、２２…燃料移送ポンプ、２２ａ…電動機、２３…空気圧縮機、２３ａ…電動機、２４…冷却水ポンプ、２４ａ…電動機、２５…封水ポンプ、２５ａ…電動機、３０…満水系統、３０ａ…系統配管、３１…吸気弁、３２…給水管、３３ｂ…排出管、３４…補水槽、３５…給水弁、４０…燃料供給配管、５０…圧縮空気系統、５０ａ…系統配管、６０…冷却水系統、６０ａ…系統配管、６０ｂ…系統配管、６１…冷却水槽、６２…逆流防止弁、６３…開閉弁、６４…自動空気抜き弁、７１…取水ピット、７２…取水ポンプ、７２ａ…電動機、７３…ストレーナ、７４…サンドセパレーター、８０…封水系統、８０ａ…系統配管、８１…封水弁、８１ａ…枝管、１００…系統配管、１０１…接続部、１０２…配管サポート、２００…加振診断装置、２０１…加振装置、２０２…測定装置、２０３…データ処理装置、２０５…振動スピーカー、２０６…筒部、２１０…錘、２２０…ロープ、２３０…巻上機、２３１…巻上ドラム、２３２…軸支部、２３３…電動機、２４０…電源部、２５０…第１のタイマースイッチ（タイマースイッチ）、２６０…第２のタイマースイッチ、２７０…アーム、２７１…錘、２７１…第１の錘、２７２…受け皿部、２７３…第２の錘、２７４…仕切板、２７５…排出口、２８０…支軸、２８１…アクチュエータ、２８２…錘追加装置、２８３…ドレン排出部、２９０…スプリング、２９１…支持台、Ｌ…特定箇所、Ｐ…加振点、Ｐ１…加振点、Ｐ２…加振点、Ｐ３…加振点、Ｐ４…加振点、Ｔ１…巻上時間、Ｔ２…所定期間、Ｗ…特定箇所

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】