スクリュー式圧縮機における異常なアンロードのトラブルシューティング方法？故障診断＋対処手順

オイルインジェクション式スクリューエアコンプレッサは産業用途で広く使用されています。ロード／アンロードの不具合は、装置の起動・停止を頻繁に引き起こし、圧力の変動を生じ、生産効率や装置の寿命に悪影響を及ぼす可能性があります。以下に、一般的な故障とそれに対応する解決策を簡潔に分析します。

I. ロード／アンロードシステムの基本原理

ロード機構：システム圧力が下限まで低下すると、圧力スイッチ／センサーが指令を発して吸気弁を開きます。ロータが空気を圧縮し、使用端に供給します。

アンロード機構：圧力が上限に達すると、吸気弁が閉じます。装置は無負荷運転状態となり、ロータの回転のみを維持してエネルギー消費を低減します。

圧力制御：上下限の設定により、圧力範囲を正確に制御します。高機能モデルではPID制御を採用し、安定した空気供給圧力を実現しています。

II. ロード／アンロード故障の主な原因

センサー部品の故障：圧力スイッチ接点の酸化やセンサーチップのドリフトによって信号が歪むほか、高温・高湿度・粉塵・油分が性能劣化を促進し、感度に影響を与えます。

吸入バルブの不具合：カーボン堆積物や汚染物質によりピストンの摺動不良やばねの疲労が発生。また、コイルの損傷や配線の緩みによりバルブが正常に作動せず、関連する故障の35％を占めています。

制御システムの故障：PLCモジュールの異常や基板上の半田接続部の緩みによる指令エラー。パラメータ設定の誤りやアルゴリズムの欠陥が制御精度の低下を引き起こします。

配管の漏れ：経年劣化したフランジガスケット、緩んだ継手、腐食または穿孔した配管が原因です。1mm²の穴からの漏れは、年間約15,000m³のガス損失を生じ、装置の頻繁な運転を余儀なくさせます。

機械的摩耗：吸気バルブスチームと圧力スイッチのマイクロスイッチ機構の長期間運転により、クリアランスギャップが増大し、表面の摩耗が進行することで、応答遅延や不完全な作動を引き起こします。

III. 故障診断および対策

センサーシステムのメンテナンス：高精度の校正器（誤差≤±1％）を用いて四半期ごとに圧力スイッチ／センサーをキャリブレーションする。保護カバーを設置し、感知面を定期的に清掃し、必要に応じて防食処理を施す。

吸気バルブの修理：分解してカーボン堆積物／油性残留物を除去し、シール面の摩耗を点検して研磨により復元する。組み立て後に気密性試験および動的開閉検証を行い、応答性能が仕様に適合することを確認する。

制御システムの診断：マルチメータおよびオシロスコープを使用してPLC信号および回路基板のパラメータを点検し、損傷した部品を交換する。プログラムロジックを確認し、制御アルゴリズムを最適化して安定版に更新する。

パイプライン漏れの修復：超音波漏れ検出器を使用して漏れを特定し、漏れ検出液で確認する。軽微な漏れはシール剤で修復し、重度に損傷した配管は交換し、ねじ接続部は緩み防止接着剤で補強する。

機械部品のメンテナンス：重要部品の寸法を測定し、許容公差を超えて摩耗したバルブステムおよびプラグを交換する。可動部には高温用グリースを塗布し、円滑な作動を確保する。