JP2013246538A - バルブ整備管理装置および管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】整備受発注者間でバルブの整備前後の状態を共有することを可能とする。
【解決手段】整備対象のバルブの評価用データから整備が必要か否かを決定するための評価指標を求める。登録領域ＡＲ１に整備対象のバルブのＩＤを登録する。登録領域ＡＲ２に整備対象のバルブの整備前評価指標を登録する。登録領域ＡＲ３に整備対象のバルブの整備後評価指標を登録する。整備対象のバルブに対応付けて、整備前評価指標のみが登録されている場合には、その整備前評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が未完了状態であることを提示し、整備前評価指標および整備後評価指標が登録されている場合には、その整備前評価指標および整備後評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が完了状態であることを提示する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、整備対象とされるバルブの整備前後の状態を管理するバルブ整備管理装置および管理方法に関するものである。

従来より、石油，化学系のプラントでは多数のバルブが使用されており、定期的なメンテナンスの際には、多数のバルブが整備対象の候補になる。そして、その整備対象の候補とされる多数のバルブの中から実際に整備対象（開放点検など）となるバルブを決定する。この整備対象のバルブの決定（選定）は、使用期間などの参考情報に基づき、整備発注者と整備受注者が適宜協議して行なっていた。また、そのための参考情報を収集してレポートとして出力する機器情報管理システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

定期的なメンテナンスに際し、バルブの開放点検を伴う整備を始め、バルブ整備は相当のコストが発生する。このため、バルブの整備を実施することは、整備コスト面（工数，交換部材費など）と保全効果面（安全性，動作性能など）とのトレードオフの課題を扱うことになる。

特開２０１１−２１５９１７号公報 特許第３２５４６２４号公報

しかしながら、コスト対効果の確認は、任意に実施する程度になりやすい。特にバルブ特性については、バルブ保全に関する専門知識も必要とされるため、整備発注者側が効果確認の方法さえも知り得ないこともある。したがって、整備に関するコスト対効果の課題の扱いが整備受注者側（＝整備実施者側）次第になり、適切さに著しく欠けるケースも発生し得る。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、整備受発注者間でバルブの整備前後の状態を共有することが可能なバルブ整備管理装置および管理方法を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、整備対象のバルブの評価用データを取得する評価用データ取得手段と、取得された評価用データから整備対象のバルブに対して整備が必要か否かを決定するための評価指標を求める評価指標算出手段と、整備対象のバルブに対する整備前の指示入力に応じて、その整備対象のバルブに対して求められる前記評価指標を整備前評価指標として登録し、整備対象のバルブに対する整備後の指示入力に応じて、その整備対象のバルブに対して求められる前記評価指標を整備後評価指標として登録する評価指標登録手段と、整備対象のバルブに対応付けて、整備前評価指標のみが登録されている場合には、その整備前評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が未完了状態であることを提示し、整備前評価指標および整備後評価指標が登録されている場合には、その整備前評価指標および整備後評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が完了状態であることを提示する整備状態提示手段とを備えることを特徴とする。

発明者は、バルブの整備（特に開放点検）を実施するか否かの判断材料として、特定の評価指標を採用することが可能であり、その場合、その評価指標は整備不要な状態に移行したことを示す評価指標としても採用できることに着眼した。さらに、プラント保全管理のソフトウエアシステム（機器管理システム）において、バルブ整備を管理する際に整備後の状態が整備受発注者間で共有されないケースが発生し、これがコスト対効果の課題に影響していることを突き止めた。そして、コスト対効果の課題を改善するためには、整備不要な状態に移行したことを示す評価指標を、整備後の状態として整備受発注者間で必ず共有されるように管理するシステムが有効であることに想到した。

このような技術思想に基づいて、本発明では、整備対象のバルブの評価用データから整備が必要か否かを決定するための評価指標を求めるようにし、整備対象のバルブに対する整備前の指示入力に応じて、その整備対象のバルブに対して求められる評価指標を整備前評価指標として登録し、整備対象のバルブに対する整備後の指示入力に応じて、その整備対象のバルブに対して求められる評価指標を整備後評価指標として登録するようにする。そして、整備対象のバルブに対応付けて、整備前評価指標のみが登録されている場合には、その整備前評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が未完了状態であることを提示し、整備前評価指標および整備後評価指標が登録されている場合には、その整備前評価指標および整備後評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が完了状態であることを提示するようにする。これにより、整備受発注者間でバルブの整備前後の状態を共有することが可能となり、バルブの整備を実施する際、整備発注者側にとっては、コスト対効果の納得性が向上し、整備受注者側にとっては、整備実施による保全責任のあいまいさが低減し、ビジネスリスクを低減することが可能となる。

本発明によれば、整備対象のバルブに対応付けて、整備前評価指標のみが登録されている場合には、その整備前評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が未完了状態であることを提示し、整備前評価指標および整備後評価指標が登録されている場合には、その整備前評価指標および整備後評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が完了状態であることを提示するようにしたので、整備受発注者間でバルブの整備前後の状態を共有することが可能となり、バルブの整備を実施する際、整備発注者側にとっては、コスト対効果の納得性が向上し、整備受注者側にとっては、整備実施による保全責任のあいまいさが低減し、ビジネスリスクを低減することが可能となる。

本発明に係るバルブ整備管理装置の一実施の形態を用いたシステムの構成図である。 整備対象のバルブ毎に設定される整備前評価指標と整備後評価指標の登録領域のイメージ図である。 評価指標登録部に登録されている内容の提示例を示す図である。 ステップ応答特性の一例を示す図である。 ステップ応答特性に含まれる管理指標の内容を説明する図である。 ステップ応答特性に関する評価指標を用いた場合の整備状態提示部に登録されている内容の提示例（整備前評価指標および整備後評価指標が登録されている場合）を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るバルブ整備管理装置の一実施の形態を用いたシステムの構成図である。この実施の形態は、極めて基本的な構成と処理手順を説明するためのものである。

図１において、１−１〜１−ｎはプラントで使用される多数のバルブ、２−１〜２−ｎはバルブ１−１〜１−ｎに付設されたポジショナ（バルブポジショナ）、３は機器管理システム、４は本発明に係るバルブ整備管理装置である。

このシステムにおいて、ポジショナ２（２−１〜２−ｎ）は、上位装置（図示せず）からの設定開度θｓｐを入力とし、バルブ１（１−１〜１−ｎ）からフィードバックされてくる実開度θｐｖを見ながら、θｓｐ＝θｐｖとなるようにバルブ１（１−１〜１−ｎ）の開度を制御する。また、ポジショナ２（２−１〜２−ｎ）は、バルブ１（１−１〜１−ｎ）の制御状態などに関するデータを、機器管理システム３に特定の周期で送信する。

機器管理システム３は、データ収集部３−１と、データ記憶部３−２と、情報処理部３−３と、情報提示部３−４とを備えている。データ収集部３−１は、ポジショナ２−１〜２−ｎからのデータを収集し、データ記憶部３−２に蓄積する。情報処理部３−３は、データ記憶部３−２に蓄積されているデータを利用して、情報処理を行い、２次的な情報を生成する。情報提示部３−４は、データ記憶部３−２に蓄積されているデータや情報処理部３−３で生成された情報を提示する。

バルブ整備管理装置４は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、バルブＩＤ取得部４−１と、データ取得部４−２と、評価指標算出部４−３と、評価指標登録部４−４と、整備状態提示部４−５とを備えている。

バルブ整備管理装置４と機器管理システム３とは相互に接続され、機器管理システム３のデータ記憶部３−２に蓄積されているデータや情報処理部３−３で生成される情報は、バルブ整備管理装置４内のデータ取得部４−２により必要に応じて取得される。また、バルブ整備管理装置４内のバルブＩＤ取得部４−１は、バルブ１−１〜１−ｎの全てあるいはいずれかを整備対象とし、バルブ１−１〜１−ｎ中の整備対象のＩＤを取得する。以下の説明では、バルブ１−１〜１−ｎの全てが整備対象であるものとする。バルブ１−１〜１−ｎのＩＤは機器管理システム３のデータ記憶部３−２に記憶されている。

なお、本発明に係るバルブ整備管理装置４は、例えば機器管理システム３が実装されているパーソナルコンピュータ（ＰＣ）と同じＰＣ上に実装されてデータや情報を共有してもよいし、別のＰＣ上に実装されて通信機能を介してデータや情報を共有してもよい。

以下、バルブ整備管理装置４における各部の機能を交えながら、本実施の形態特有の処理動作について説明する。

バルブＩＤ取得部４−１は、整備対象のバルブ１−１〜１−ｎのＩＤを取得し、評価指標登録部４−４へ送る。評価指標登録部４−４は、バルブＩＤ取得部４−１からのバルブ１−１〜１−ｎのＩＤを登録し、このバルブ１−１〜１−ｎのＩＤに対応付けて整備前評価指標と整備後評価指標を登録するための登録領域を設定する。評価指標については後述する。

図２（ａ）に整備対象のバルブ毎に設定される整備前評価指標と整備後評価指標の登録領域のイメージ図を示す。同図において、ＡＲ１は整備対象のバルブのＩＤの登録領域、ＡＲ２は整備前評価指標の登録領域、ＡＲ３は整備後評価指標の登録領域である。運用を開始する前の初期状態において、登録領域ＡＲ２における整備前評価指標および登録領域ＡＲ３における整備後評価指標は、未登録とされている。また、登録領域ＡＲ１には、整備対象のバルブのＩＤとしてタグ名などが登録されている。

データ取得部４−２は、整備対象のバルブに対する整備前のオペレータからの指示入力に応じて、その整備対象のバルブの評価用データを取得し、評価指標算出部４−３へ送る。

評価指標算出部４−３は、データ取得部４−２からの整備対象のバルブの評価用データから、その整備対象のバルブに対して整備が必要か否かを決定するための評価指標を定量化する演算処理を実行し、これによって得られた評価指標を評価指標登録部４−４へ送る。この実施の形態では、評価指標として、スティックスリップの発生状態に関する評価指標を求める。なお、スティックスリップについては、特許文献２に開示されているのでここでの詳しい説明は省略する。

評価指標登録部４−４は、評価指標算出部４−３からの評価指標を受け取り、整備対象のバルブの整備前評価指標の登録領域ＡＲ２が未登録であることを確認して、受け取った評価指標を整備前評価指標として登録する（図２（ｂ）参照）。

データ取得部４−２は、整備対象のバルブに対する整備後のオペレータからの指示入力に応じて、その整備対象のバルブの評価用データを取得し、評価指標算出部４−３へ送る。

評価指標算出部４−３は、データ取得部４−２からの整備対象のバルブの評価用データから、その整備対象のバルブに対して整備が必要か否かを決定するための評価指標を定量化する演算処理を実行し、これによって得られた評価指標を評価指標登録部４−４へ送る。なお、この評価指標は、整備前に定量化され登録されたものと同一のものである。すなわち、スティックスリップの発生状態に関する評価指標である。

評価指標登録部４−４は、評価指標算出部４−３からの評価指標を受け取り、整備対象のバルブの整備後評価指標の登録領域ＡＲ３が未登録であることを確認して、受け取った評価指標を整備後評価指標として登録する（図２（ｃ）参照）。

整備状態提示部４−５は、オペレータからの提示要求に応えて、評価指標登録部４−４に登録されている内容を提示する。例えば、バルブ１−１〜１−ｎの中から所望の整備対象のバルブを指定して、オペレータから提示要求があった場合、その整備対象のバルブの評価指標登録部４−４における登録内容を提示する。

この場合、図２（ｂ）に示されるように、整備前評価指標のみが登録されている場合には、その整備前評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が未完了状態であることを提示し（図３（ａ）参照）、図２（ｃ）に示されるように、整備前評価指標および整備後評価指標が登録されている場合には、その整備前評価指標および整備後評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が完了状態であることを提示する（図３（ｂ）参照）。

なお、図３（ａ）に示した例では、整備前の評価結果しか表示されていないことから整備が未完了状態であることが分かり、図３（ｂ）に示した例では、整備後の評価結果が表示されていることから整備が完了状態であることが分かる。また、「×」は評価結果が悪かったことを示し、「○」は評価結果が良かったことを示す。整備が未完了状態であるか、完了状態であるかについて、文字などで明示するようにしてもよいし、評価結果として評価指標そのものを提示するようにしてもよい。

以上の処理により、整備受発注者間でバルブ１−１〜１−ｎの整備前後の状態を共有することが可能となり、バルブの整備を実施する際、整備発注者側にとっては、コスト対効果の納得性が向上し、整備受注者側にとっては、整備実施による保全責任のあいまいさが低減し、ビジネスリスクを低減することができるようになる。

例えば、整備不要な状態（予め規定された正常範囲）に移行したことを示す評価結果を、整備後の状態として整備受発注者間で必ず共有されるように管理できるようになる。また、整備後の評価結果が整備不要な状態に移行していない場合は、整備が不十分であったか、整備が無意味であったかを示すことになり、いずれにしろコスト対効果の客観的な指標が示されることになる。すなわち、コスト対効果の確認について適切さに著しく欠けるケースは発生しない。

なお、上述した実施の形態では、スティックスリップの発生状態に関する評価指標を用いるようにしたが、ステップ応答特性に関する評価指標を用いるようにしてもよい。図４にステップ応答特性の一例を示す。図４において、Ｉはステップ状の入力波形、IIはステップ状の入力波形に対する応答波形（ステップ応答特性）である。ステップ応答特性には、時定数Ｔｄ，Ｔ６３，Ｔ８６，Ｔ９８、整定時間Ｔｓｓ、オーバーシュート、アンダーシュートなどの複数の管理指標が含まれ（図５参照）、管理指標取得のためにステップ応答動作をオフラインで自動実行する。そして、これら管理指標の少なくとも１個を評価指標に利用し、その評価指標が予め規定された正常範囲に入っている場合を整備不要な状態とする。この自動実行機能は、一般的にバルブ，ポジショナ，機器管理システムで実現されており（周知技術）、バルブ整備の際に整備実施者などにより起動される。

図６にステップ応答特性に関する評価指標を用いた場合の整備状態提示部４−５での評価指標登録部４−４における登録内容の提示例を示す。この図は整備前評価指標および整備後評価指標が登録されている場合の提示例である。

図６において、表示エリアＳ３には、導入時、整備前、整備後の評価結果が明示され、表示エリアＳ１に整備が完了状態であることが明示されている。また、表示エリアＳ２に、導入時、整備前、整備後の検査実施時刻が明示されている。

なお、図６中、表示エリアＳ４に示されたデータにおいて、「日付」は導入時、整備前、整備後の検査実施時刻を示しており、「ステップ」は検査回数を表している。例えば、「2008/02/05 21:19:02」は導入時の検査であることを示し、導入時にステップ１〜４までの４回のステップ応答検査を実施し、これにより得られたデータが記録されている。整備前、整備後の検査についても同様である。

また、図６中、表示エリアＳ５にはステップ応答検査の波形例を示しており、ラインＬ１は緑色で示されていて導入時の応答波形を示し、ラインＬ２は青色で示されていて整備前の応答波形を示し、ラインＬ３は赤色で示されていて整備後の応答波形を示している。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、各実施の形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

１（１−１〜１−ｎ）…バルブ、２（２−１〜２−ｎ）…ポジショナ、３…機器管理システム、４…バルブ整備管理装置、４−１…バルブＩＤ取得部、４−２…データ取得部、４−３…評価指標算出部、４−４…評価指標登録部、４−５…整備状態提示部、ＡＲ１…バルブのＩＤの登録領域、ＡＲ２…整備前評価指標の登録領域、ＡＲ３…整備後評価指標の登録領域。

Claims (6)

1. 整備対象のバルブの評価用データを取得する評価用データ取得手段と、
   取得された前記評価用データから前記整備対象のバルブに対して整備が必要か否かを決定するための評価指標を求める評価指標算出手段と、
   前記整備対象のバルブに対する整備前の指示入力に応じて、その整備対象のバルブに対して求められる前記評価指標を整備前評価指標として登録し、前記整備対象のバルブに対する整備後の指示入力に応じて、その整備対象の候補のバルブに対して求められる前記評価指標を整備後評価指標として登録する評価指標登録手段と、
   前記整備対象のバルブに対応付けて、前記整備前評価指標のみが登録されている場合には、その整備前評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が未完了状態であることを提示し、前記整備前評価指標および整備後評価指標が登録されている場合には、その整備前評価指標および整備後評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が完了状態であることを提示する整備状態提示手段と
   を備えることを特徴とするバルブ整備管理装置。
2. 請求項１に記載されたバルブ整備管理装置において、
   前記評価指標算出手段は、
   前記評価指標としてスティックスリップの発生状態に関する評価指標を求める
   ことを特徴とするバルブ整備管理装置。
3. 請求項１に記載されたバルブ整備管理装置において、
   前記評価指標算出手段は、
   前記評価指標としてステップ応答特性に関する評価指標を求める
   ことを特徴とするバルブ整備管理装置。
4. 整備対象のバルブの評価用データを取得する評価用データ取得ステップと、
   前記評価用データから前記整備対象のバルブに対して整備が必要か否かを決定するための評価指標を求める評価指標算出ステップと、
   前記整備対象のバルブに対する整備前の指示入力に応じて、その整備対象のバルブに対して求められる前記評価指標を整備前評価指標として登録し、前記整備対象のバルブに対する整備後の指示入力に応じて、その整備対象のバルブに対して求められる前記評価指標を整備後評価指標として登録する評価指標登録ステップと、
   前記整備対象のバルブに対応付けて、前記整備前評価指標のみが登録されている場合には、その整備前評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が未完了状態であることを提示し、前記整備前評価指標および整備後評価指標が登録されている場合には、その整備前評価指標および整備後評価指標が指し示す評価結果と合わせて整備が完了状態であることを提示する整備状態提示ステップと
   を備えることを特徴とするバルブ整備管理方法。
5. 請求項４に記載されたバルブ整備管理方法において、
   前記評価指標算出ステップは、
   前記評価指標としてスティックスリップの発生状態に関する評価指標を求める
   ことを特徴とするバルブ整備管理方法。
6. 請求項４に記載されたバルブ整備管理方法において、
   前記評価指標算出ステップは、
   前記評価指標としてステップ応答特性に関する評価指標を求める
   ことを特徴とするバルブ整備管理方法。

Images