機能保全

ポンプ設備の性能管理における機能診断評価の方法・特徴について

ポンプ設備の性能管理とは、ポンプ設備に必要な機能・性能を長期にわたって維持させる行為です。

ポンプ設備の性能レベルを健全度で表し、レベルに応じた対策を検討するため、以下の手順で性能管理がされます。

  1. 日常点検
  2. 機能診断調査
  3. 機能診断評価
  4. 機能保全計画の策定
  5. 機能保全(長寿命化対策)の実施

今回は、この中の「機能診断評価」についてまとめさせていただきます。

ポンプ設備の性能管理における機能診断評価の方法・特徴について

機能診断評価は、機能診断調査の結果から設備・装置・部位の性能低下状態・要因を把握し、設備・装置・部位の健全度を総合的に判定します。

健全度の把握のみではなく、性能レベルが低下しないように施設管理者に対し助言を行い、点検・整備を通じ性能維持の向上を図る。

更新に向けた判断指標としても健全度は使用されるため、施設管理者と調整が必要になります。

健全度

引用:農業水利施設の機能保全の手引き「ポンプ場(ポンプ設備)」農林水産省

機能診断評価は、機能診断調査の結果から、現状の性能レベルを健全度という指標で判定します。

健全度は、低い状態から高い状態へS-1からS-5で示します。

S-4は求性能が満足されている状態として、日常管理における点検・整備を通じて健全度をS-4レベルに維持することを基本としています。

S-1からS-3の健全度と判定された場合は、性能レベルを回復するための対策を講じる必要があります。

引用:農業水利施設の機能保全の手引き「ポンプ場(ポンプ設備)」農林水産省

機能保全対策では、性能低下に伴う維持管理費の経年増加・部品等の陳腐化による入手困難性・環境適合性などの情報を加味し、適切な更新計画を立案することんみつながります。

検討要素については、本来的機能は現地調査、社会的機能は事前調査により把握し、長期シナリオへ反映します。

S-5

Sー5と判定された場合は、変状がほとんど認められない状態で、新品とほぼ同等であると判断されるため、長寿命化対策等は不要です。


S-4

S-4と判定された場合は、軽微な変状が認められる状態で、軽度な摩耗などがあるが運転に全く支障がないため、長寿命化対策は不要です。

しかし、要観察対象であるため、機能保全計画策定ではS-3に至るまでの余寿命を算定する対応があります。

S-3

S-3と判定された場合は、変状が顕著に認められる状態で、S-2に移行する前に対策を行うことが前提であるため、施設管理者への適切な指導・助言が必要となり、補修が実施されます。

ただし、維持管理コスト等の問題により早急な対策実施が困難な場合、点検・監視を強化するなどして健全度が急激に変化しないことを確認するという条件で、対策実施までの供用を許容することもあります。


S-2

S-2と判定された場合は、施設の構造的安定性に影響を及ぼす変状が認められる状態で、補修ではなく補強対策が必要になります。

S-3については対策実施までの供用が条件付きですが可能でしたが、S-2では許容せず直ちに対策を実施しなければなりません。

そのため、S-3とS-2が混在する場合はS-2を優先して対策の検討を行います。

S-1

S-1と判定された場合は、施設の構造的安定性に重大な影響を及ぼす変状が複数認められる状態で、近い将来に施設機能が失われるため、補強では経済的な対応が困難で施設の改築が必要です。


設備・装置・部位の健全度評価の仕方

引用:農業水利施設の機能保全の手引き「ポンプ場(ポンプ設備)」農林水産省

現地調査により劣化等の程度を、本来的機能における性能の低下レベルとして評価します。

S-1評価においては、本来的機能に加え、社会的機能における設備の総合的な要求性能の低下を加味して評価を行います。

部位評価において異なる健全度が混在する場合は、部位の重要度・劣化の影響度などを加味する必要があります。

劣化の影響度は、調査項目の劣化内容、部位にとってどの程度影響を及ぼすかを3ランクに区分します。

性能低下を進行させる支配的な要因を抽出し、健全度ランクの低いものを代表とし、評価数・エンジニアリングジャッジなどを含め、装置の健全度とするなど工夫するとよいです。

しかし、定性的評価などで評価が困難な場合は、専門的な知見を有する者からの意見を活用します。

基幹施設改修の要否に関わる判断につながる場合は、技術検討委員会を設けて検討するなど、客観的な評価が必要です。

部位の健全度評価の仕方

引用:農業水利施設の機能保全の手引き「ポンプ場(ポンプ設備)」農林水産省

部位の健全度は基本的にS-5~2で評価を行うが、重要部位における部品陳腐化などの入手困難性により、更新が必要な場合が考えられる場合はS-1評価を用いる。

  • S-5は新品同様
  • S-4は多少の劣化はみられるが、判定基準・許容値内で機能上の支障はない状態
  • S-3・S-2は判定基準値・許容値を超えた状態

評価の対象部位をビデオ・写真等に保存しておくことで、専門家の評価以外に今後のサンプルデータとしての活用も図ります。

まとめ

不勉強ながら、ポンプ設備の性能管理における機能診断調査の方法・特徴についてまとめさせていただきました。

施設管理については、ポンプ設備以外にも「除塵機」「電気設備」など様々な設備があります。

これらを含めた総合的な施設管理についても実施していく必要があります。

そのために、ポンプ施設管理技術者などの個々の設備における資格の他にも、「機械保全技能士」の資格などの取得を目指すのも良いかもしれません。

今後も機械設備について研鑽に努め、農業土木分野についても手広く知識を吸収したいと思います。

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