JP2024049715A - 圧縮機システム - Google Patents

Abstract

【課題】より多様なモードの劣化や欠陥を検出可能な圧縮機システムを提供する。【解決手段】圧縮機システムは、ロータ、および該ロータを覆うことで圧縮する流体の流路を形成するステータを備える圧縮機と、流路と連通する収容空間に配置された犠牲部材と、を備え、犠牲部材は、収容空間に配置されて、流体の圧力の変化によってひずむ測定対象部位を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、圧縮機システムに関する。

遠心圧縮機などのターボ機械の分野では、ロータやステータを形成する材料が作動流体にさらされることにより劣化する場合がある。この材料の劣化の例として、例えば、作動流体の成分に起因する脆化や腐食などが挙げられる。

例えば、特許文献１には、経時的な電気抵抗の増加を検出可能な多電極複合センサ（ＣＭＡＳ）プローブを作動流体にさらされるように圧縮機の内部に配置することで、材料の侵食・腐食の具合を測定しながら監視する方法が開示されている。

特開２０１９－８２１６５号公報

ところで、高速回転する圧縮機のロータには、遠心力に起因する応力が作用し、ステータよりも作用する応力が大きいため、ステータと比較して脆化や腐食などの劣化が進行しやすい。そのため、ロータでは、この応力が腐食とあいまって、例えば応力腐食割れなどの欠陥が発生する場合がある。したがって、より多様なモードの劣化や欠陥を検出することができる技術が要求される。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、より多様なモードの劣化や欠陥を検出可能な圧縮機システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る圧縮機システムは、ロータ、および該ロータを覆うことで圧縮する流体の流路を形成するステータを備える圧縮機と、前記流路と連通する収容空間に配置された犠牲部材と、を備え、前記犠牲部材は、前記収容空間に配置されて、前記流体の圧力の変化によってひずむ測定対象部位を有する。

本開示によれば、より多様なモードの劣化や欠陥を検出可能な圧縮機システムを提供することができる。

本開示の第１実施形態から第３実施形態に係る圧縮機システムの概略構成を示した図である。 図１の要部を拡大したものであり、本開示の第１実施形態に係る犠牲部材の構成を説明するための図である。 図１の要部を拡大したものであり、本開示の第２実施形態に係る犠牲部材の構成を説明するための図である。 図１の要部を拡大したものであり、本開示の第３実施形態に係る犠牲部材の構成を説明するための図である。 本開示の第４実施形態に係る圧縮機システムの概略構成を示した図である。 本開示の第５実施形態に係る圧縮機システムの概略構成を示した図である。 図６の要部を拡大したものであり、本開示の第５実施形態に係る犠牲部材、および点検用蓋の構成を説明するための図である。 本開示の第６実施形態に係る犠牲部材、および点検用蓋の構成を説明するための図であり、図７で示した部分に対応した図である。 本開示の第７実施形態に係る犠牲部材、および点検用蓋の構成を説明するための図である。 本開示のその他の実施形態に係る圧縮機システムの概略構成を示した図である。 本開示のその他の実施形態に係る圧縮機システムの概略構成を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本開示による圧縮機システムを実施するための形態を説明する。

＜第１実施形態＞
［圧縮機システム］
圧縮機システムは、プラント内で稼働する圧縮機の劣化や欠陥を検出するためのシステムである。本実施形態における圧縮機システムは、圧縮機のロータの劣化や欠陥を検出する。

図１に示すように、圧縮機システム１は、圧縮機１０と、犠牲部材２０と、ひずみゲージ３０と、点検用蓋４０とを備えている。

（圧縮機）
圧縮機１０は、例えば、化学プラント内における建屋などの内部に配置されている。圧縮機１０は、この建屋内部の大気環境下に配置されている。圧縮機１０は、例えば、化学プラント内で発生するプロセスガスを作動流体として圧縮するとともに、圧縮したプロセスガスを化学プラント内に配置されている反応用装置（図示省略）などに供給する。

本実施形態における圧縮機１０は、水素ガス（Ｈ_２）をプロセスガスとして圧縮する一軸多段式の遠心圧縮機（多段遠心圧縮機）である。以下、説明の便宜上、圧縮機１０が圧縮の対象とするプロセスガスを単に「ガスＧ」と称する。

圧縮機１０は、ロータ１１と、ステータ１２と、軸受部１３と、シール部１４とを備えている。

（ロータ）
ロータ１１は、圧縮機１０が駆動された際に回転する圧縮機１０の一部分である。
ロータ１１は、回転軸１１０と、インペラ１１１とを有している。

回転軸１１０は、水平方向に沿った一方向に延びる仮想的な軸線Ａｒを中心とした円柱状に形成されている。本実施形態では、説明の便宜上、この軸線Ａｒが延びる方向を「軸線方向Ｄａ」と称する。また、この軸線方向Ｄａの両側のうち、一方の側（図１における左側）を単に「一方側Ｄａｌ」と称し、その反対（図１における右側）を「他方側Ｄａｒ」と称する。

また、軸線Ａｒを中心に延びるこの回転軸１１０の周方向を単に「周方向Ｄｃ」と称する。さらに、軸線Ａｒに対して垂直な方向を「径方向」と称する。本実施形態における回転軸１１０は、例えば、金属材料によって形成されている。

インペラ１１１は、回転軸１１０の外周面１１０ｓにこの回転軸１１０と一体に取り付けられており、軸線方向Ｄａに間隔をあけて複数段が配置されている。本実施形態では、５段のインペラ１１１が軸線方向Ｄａに間隔をあけて配置されている場合を一例として示している。

以下、説明の便宜上、複数のインペラ１１１のうち最も一方側Ｄａｌに配置されたインペラ１１１を「最前段インペラ１１１ｆ」と称し、複数のインペラ１１１のうち最も他方側Ｄａｒに配置された配置されたインペラ１１１を「最後段インペラ１１１ｅ」と称する。

各段のインペラ１１１は、回転軸１１０と共に軸線Ａｒ回りに回転することで発生する遠心力を利用して、一方側Ｄａｌからインペラ１１１の内部に流入したガスＧを圧縮するとともに径方向の外側に向かって圧送する。したがって、各段のインペラ１１１は、ガスＧにさらされている。

各インペラ１１１は、ディスク１１１ａと、ブレード１１１ｂと、カバー１１１ｃとを有している。本実施形態におけるインペラ１１１は、いわゆるクローズドインペラである。インペラ１１１は、例えば、金属材料によって形成されている。

ディスク１１１ａは、回転軸１１０に取り付けられた際、軸線Ａｒを中心にして他方側Ｄａｒに向かうにしたがって漸次に拡大する円筒状に形成されている。したがって、ディスク１１１ａには、他方側Ｄａｒに向かうにしたがって一方側Ｄａｌを向く側面（符号の図示省略）が形成されている。また、ディスク１１１ａは、このディスク１１１ａの内周面（符号の図示省略）が回転軸１１０の外周面１１０ｓに嵌り込むことによって、回転軸１１０に一体に固定されている。

ブレード１１１ｂは、ディスク１１１ａにおける上記側面と一体に形成されている。ブレード１１１ｂは、複数が周方向Ｄｃに等間隔に並ぶように配置されている。ブレード１１１ｂは、例えば、他方側Ｄａｒに向かうにしたがって回転軸１１０の回転方向Ｄｒにねじれるように広がっている。

なお、本実施形態における回転軸１１０の回転方向Ｄｒは、一方側Ｄａｌから回転軸１１０を見た時に、この回転軸１１０が時計回りに回る方向である。

カバー１１１ｃは、ディスク１１１ａと共にブレード１１１ｂを軸線方向Ｄａに挟んだ状態でディスク１１１ａに一方側Ｄａｌから対向している。カバー１１１ｃは、他方側Ｄａｒに向かうにしたがって漸次に拡大する円筒状に形成されている。

カバー１１１ｃは、ブレード１１１ｂと一体に形成されている。このカバー１１１ｃがブレード１１１ｂと一体に形成されることで、カバー１１１ｃとディスク１１１ａとの間には、ブレード１１１ｂによってガスＧが圧縮される圧縮流路１１１ｐが画定されている。

（ステータ）
ステータ１２は、圧縮機１０が駆動された際に静止している圧縮機１０の一部分である。ステータ１２は、ロータ１１を径方向の外側から覆っている。

ステータ１２は、ケーシング１２０と、ダイアフラム１２１と、入口ノズル１２２と、出口ノズル１２３とを有している。

ケーシング１２０は、圧縮機１０の外殻であり、圧縮機１０を構成する各種装置を収容している。本実施形態におけるケーシング１２０は、例えば、軸線方向Ｄａに延びた状態で両端が閉塞された筒状に形成されている。ケーシング１２０における圧縮機１０の外部に面する外面１２０ｓは、大気にさらされている。ケーシング１２０は、例えば、金属材料によって形成されている。

ケーシング１２０には、このケーシング１２０の外側から内側に向かってガスＧが流入させるためのケーシング入口流路１２０ａと、ケーシング１２０の内側から外側に向かってガスＧが流出させるためのケーシング出口流路１２０ｂとが形成されている。

これらケーシング入口流路１２０ａおよびケーシング出口流路１２０ｂは、ケーシング１２０の外壁を貫通するように形成されている。また、ケーシング入口流路１２０ａとケーシング出口流路１２０ｂとは、軸線方向Ｄａに互いに離間して配置されている。具体的には、ケーシング入口流路１２０ａは、ケーシング出口流路１２０ｂよりも一方側Ｄａｌに配置されている。

ダイアフラム１２１は、ロータ１１のインペラ１１１を径方向の外側から覆った状態、かつ回転軸１１０の外周面１１０ｓと隙間をあけた状態で回転軸１１０を外周側から覆うように配置されている。ダイアフラム１２１は、軸線Ａｒを中心に延びる円筒状に形成されている。

ダイアフラム１２１は、ケーシング１２０に収容されており、ケーシング１２０の内面１２０ｉにこのケーシング１２０と一体に固定されている。ダイアフラム１２１は、例えば、ボルトなどの締結部材（図示省略）によってケーシング１２０の内面１２０ｉに固定されている。ダイアフラム１２１は、例えば、金属材料によって形成されている。

ダイアフラム１２１は、回転軸１１０の外周面１１０ｓに対向する内周面としての対向面１２１ｓを内側に有している。また、ダイアフラム１２１には、この対向面１２１ｓから径方向の外側に凹み、インペラ１１１を内側に収容するための収容凹部１２１ｒが形成されている。収容凹部１２１ｒは、インペラ１１１の数と同一の数が軸線方向Ｄａに並んで配置されている。

ダイアフラム１２１には、ガスＧが流れる複数の流路が形成されている。具体的に説明すると、ダイアフラム１２１には、最前段インペラ１１１ｆの圧縮流路１１１ｐにガスＧを流入（吸入）させるための第１流路１２１ａと、最後段インペラ１１１ｅの圧縮流路１１１ｐからガスＧを流出（吐出）させるための第２流路１２１ｂと、これら第１流路１２１ａと第２流路１２１ｂとの間で隣り合うインペラ１１１の圧縮流路１１１ｐ同士を互いに接続する複数の中間流路１２１ｃとが形成されている。

第１流路１２１ａは、ダイアフラム１２１に形成された複数の流路のうち最も一方側Ｄａｌに配置された流路である。第１流路１２１ａは、例えば、軸線Ａｒを中心とした環状の空間として形成されている。

第１流路１２１ａは、ケーシング入口流路１２０ａにケーシング１２０の内側（径方向の内側）から接続されている。また、第１流路１２１ａは、最前段インペラ１１１ｆの圧縮流路１１１ｐに一方側Ｄａｌから接続されている。

第２流路１２１ｂは、ダイアフラム１２１に形成された複数の流路のうち最も他方側Ｄａｒに配置された流路である。第２流路１２１ｂは、例えば、軸線Ａｒを中心とした環状の空間として形成されている。

第２流路１２１ｂは、最後段インペラ１１１ｅの圧縮流路１１１ｐに他方側Ｄａｒから接続されている。また、第２流路１２１ｂは、ケーシング出口流路１２０ｂにケーシング１２０の内側（径方向の内側）から接続されている。

複数の中間流路１２１ｃは、これら第１流路１２１ａおよび第２流路１２１ｂの間で間隔をあけた状態で軸線方向Ｄａに並ぶように配置されている。各中間流路１２１ｃは、一方側Ｄａｌに配置されたインペラ１１１の圧縮流路１１１ｐで圧縮されたガスＧをこのインペラ１１１よりも他方側Ｄａｒに配置された次段のインペラ１１１の圧縮流路１１１ｐに案内する流路である。

本実施形態における中間流路１２１ｃは、ディフューザ流路１２１ｄと、戻り流路１２１ｅとによって構成されている。

ディフューザ流路１２１ｄは、複数のインペラ１１１のうち最後段インペラ１１１ｅを除くインペラ１１１の圧縮流路１１１ｐで圧縮されたガスＧを径方向の外側に導く流路である。ディフューザ流路１２１ｄの一端は、収容凹部１２１ｒの内面に開口している。ディフューザ流路１２１ｄの一端は、開口部分がインペラ１１１の圧縮流路１１１ｐの出口に径方向に対向するように配置されている。

戻り流路１２１ｅは、このディフューザ流路１２１ｄの一端とは反対の他端に接続されており、ディフューザ流路１２１ｄを流れたガスＧを径方向の内側に導くとともに、このガスＧを次段のインペラ１１１の圧縮流路１１１ｐに導く流路である。

したがって、第１流路１２１ａと第２流路１２１ｂとの間のガスＧの流路では、インペラ１１１の圧縮流路１１１ｐと、ディフューザ流路１２１ｄおよび戻り流路１２１ｅで構成される中間流路１２１ｃとが交互に繰り返されている。
以下、説明の便宜上、インペラ１１１の圧縮流路１１１ｐと中間流路１２１ｃとによって構成されているガスＧの流路を「圧縮部」と称する。

なお、収容凹部１２１ｒの内面とインペラ１１１のディスク１１１ａとの間の隙間、および収容凹部１２１ｒの内面とインペラ１１１のカバー１１１ｃとの間の隙間には、インペラ１１１の回転に伴って圧縮されたガスＧの一部が流入する。したがって、これらの隙間は、インペラ１１１の圧縮流路１１１ｐに連通している。

入口ノズル１２２は、外部から供給されるガスＧをケーシング１２０の内部に導入する。したがって、入口ノズル１２２は、圧縮機１０におけるガスＧの入口部分である。入口ノズル１２２は、ケーシング１２０と一体に形成されている。なお、入口ノズル１２２は、例えば、金属材料によって形成されている。

入口ノズル１２２の内部には、吸入流路１２２ａが形成されている。この吸入流路１２２ａには、例えば、入口ノズル１２２に接続され、この入口ノズル１２２と圧縮機１０外部のガス供給源などの装置（図示省略）とをつなぐ吸入配管１００の内部を流れてきたガスＧが流入する。

吸入流路１２２ａは、ケーシング１２０に形成されたケーシング入口流路１２０ａにケーシング１２０の外側（径方向の外側）から接続されている。したがって、吸入配管１００内を流れるガスＧは、吸入流路１２２ａおよびケーシング入口流路１２０ａを通じて第１流路１２１ａに流入する。

本実施形態では、上述したダイアフラム１２１の第１流路１２１ａ、ケーシング１２０のケーシング入口流路１２０ａ、および入口ノズル１２２の吸入流路１２２ａによって、圧縮される前のガスＧが流れる入口流路Ｐ１が構成されている。入口流路Ｐ１は、圧縮機１０におけるガスＧの流路のうち、圧縮部によって圧縮される前の最も圧力の低いガスＧが流れる流路である。

出口ノズル１２３は、ケーシング１２０の内部で圧縮されたガスＧをケーシング１２０の外部に流出させる。したがって、出口ノズル１２３は、圧縮機１０におけるガスＧの出口部分である。出口ノズル１２３は、ケーシング１２０と一体に形成されている。出口ノズル１２３は、入口ノズル１２２よりも他方側Ｄａｒに配置されている。なお、出口ノズル１２３は、例えば、金属材料によって形成されている。

出口ノズル１２３の内部には、吐出流路１２３ａが形成されている。この吐出流路１２３ａは、ケーシング１２０に形成されたケーシング出口流路１２０ｂにケーシング１２０の外側（径方向の外側）から接続されている。したがって、吐出流路１２３ａには、ダイアフラム１２１に形成された第２流路１２１ｂを流れるとともに、ケーシング出口流路１２０ｂを通じて圧縮後のガスＧが流入する。

また、吐出流路１２３ａには、出口ノズル１２３と圧縮機１０外部の装置とをつなぐ吐出配管２００が接続されている。したがって、吐出流路１２３ａを流れるガスＧは、この吐出配管２００を通じて圧縮機１０外部の装置に向かって流れ去る（吐出される）。

本実施形態では、上述したダイアフラム１２１の第２流路１２１ｂ、ケーシング１２０のケーシング出口流路１２０ｂ、および出口ノズル１２３の吐出流路１２３ａによって、圧縮された後のガスＧが流れる出口流路Ｐ２が構成されている。出口流路Ｐ２は、圧縮機１０におけるガスＧの流路のうち、圧縮部によって圧縮された最も圧力の高いガスＧが流れる流路である。

（軸受部）
軸受部１３は、ケーシング１２０に収容されている。
本実施形態における軸受部１３は、ラジアル軸受１３０と、スラスト軸受１３１と、スラストカラー１３２とを有している。

ラジアル軸受１３０は、ロータ１１の回転軸１１０を回転可能に支持している。ラジアル軸受１３０は、例えば、一対が軸線方向Ｄａに互いに離間した状態で配置されている。一対のラジアル軸受１３０は、ダイアフラム１２１を軸線方向Ｄａに間に挟むように配置されている。

スラスト軸受１３１は、インペラ１１１によるガスＧの圧縮に伴ってロータ１１の回転軸１１０が軸線方向Ｄａに変位することを抑制している。スラスト軸受１３１は、回転軸１１０に一体に取り付けられたフランジ状のスラストカラー１３２を軸線方向Ｄａに支持した状態で押圧することで、回転軸１１０が軸線方向Ｄａに変位することを抑制している。

具体的には、これらスラスト軸受１３１およびスラストカラー１３２は、例えば、それぞれ一対が軸線方向Ｄａに互いに離間した状態で配置されている。また、一対のスラスト軸受１３１およびスラストカラーのそれぞれは、ダイアフラム１２１とラジアル軸受１３０との間に配置されている。

一対のスラスト軸受１３１のうち一方側Ｄａｌに配置されたスラスト軸受１３１は、一対のスラストカラー１３２のうち一方側Ｄａｌに配置されたスラストカラー１３２を一方側Ｄａｌから押圧した状態で支持している。

一方で、一対のスラスト軸受１３１のうち他方側Ｄａｒに配置されたスラスト軸受１３１は、一対のスラストカラー１３２のうち他方側Ｄａｒに配置されたスラストカラー１３２を他方側Ｄａｒから押圧した状態で支持している。

（シール部）
シール部１４は、ロータ１１の回転軸１１０とステータ１２のダイアフラム１２１との間の隙間から圧縮部に空気が流入することを抑制している。シール部１４は、回転軸１１０とダイアフラム１２１との間に配置されている。シール部１４は、例えば、一対が軸線方向Ｄａに並ぶ複数のインペラ１１１を間に挟むように配置されている。

一対のシール部１４のうち一方側Ｄａｌに配置されたシール部１４は、空気が回転軸１１０とダイアフラム１２１との間の隙間を通じて一方側Ｄａｌから最前段インペラ１１１ｆの圧縮流路１１１ｐに流入することを抑制している。

一方で、一対のシール部１４のうち他方側Ｄａｒに配置されたシール部１４は、空気が回転軸１１０とダイアフラム１２１との間の隙間を通じて他方側Ｄａｒから最後段インペラ１１１ｅの圧縮流路１１１ｐに流入することを抑制している。

以下、説明の便宜上、一対のシール部１４のうち一方側Ｄａｌに配置されたシール部１４を「第１シール部１４ａ」と称し、一対のシール部１４のうち他方側Ｄａｒに配置されたシール部１４を「第２シール部１４ｂ」と称する。

詳細な図示は省略するが、本実施形態におけるシール部１４（第１シール部１４ａおよび第２シール部１４ｂ）は、例えば、回転軸１１０の外周面１１０ｓから径方向の外側にフランジ状に広がるように形成された複数のロータ側フィンと、ダイアフラム１２１における対向面１２１ｓから径方向の内側にフランジ状に広がるように形成された複数のステータ側フィンとが軸線方向Ｄａに交互に配列されることによって構成されたラビリンスシールである。シール部１４には、例えば、吐出配管２００内を流れる圧縮後のガスＧの一部がシールガスとして供給されている。

詳細な図示は省略するが、吐出配管２００内を流れる圧縮後のガスＧの一部は、例えば、第２シール部１４ｂよりも他方側Ｄａｒからこの第２シール部１４ｂに向かうように供給される。

これによって、第１シール部１４ａよりも一方側Ｄａｌ、および第２シール部１４ｂよりも他方側Ｄａｒにおける回転軸１１０の外周面１１０ｓとダイアフラム１２１の対向面１２１ｓとの間の隙間には、圧縮後のガスＧが流通している。したがって、ダイアフラム１２１と回転軸１１０との間の隙間の空間は、高圧の状態に維持されている。

以下、圧縮機１０によるガスＧの圧縮の流れの一例を説明する。

回転軸１１０は、軸受部１３によって支持された状態で、例えば電動機などの駆動源（図示省略）によって所定の回転速度で回転方向Ｄｒに高速回転される。回転軸１１０の回転に伴って回転軸１１０と一体のインペラ１１１がこの回転軸１１０と共に高速回転する。

吸入配管１００を通じて圧縮機１０外部に配置されたガス供給源から圧縮機１０に向かって送気されたガスＧは、ロータ１１が回転駆動することで、入口ノズル１２２を通じてケーシング１２０の内部に吸入される。入口ノズル１２２の吸入流路１２２ａおよびケーシング１２０のケーシング入口流路１２０ａを通じて、ダイアフラム１２１の第１流路１２１ａに流入したガスＧは、後続の最前段インペラ１１１ｆの圧縮流路１１１ｐ内で回転するブレード１１１ｂによって圧縮される。つまり、圧縮機１０に向かって吸入配管１００内を流れる圧縮前のガスＧは、圧縮機１０の入口流路Ｐ１（吸入流路１２２ａ、ケーシング入口流路１２０ａ、および第１流路１２１ａ）を通じて最前段インペラ１１１ｆの圧縮流路１１１ｐに導かれる。

最前段インペラ１１１ｆの圧縮流路１１１ｐ内で圧縮されたガスＧは、後続のディフューザ流路１２１ｄおよび戻り流路１２１ｅを通じて次段のインペラ１１１の圧縮流路１１１ｐに導かれ、このインペラ１１１の圧縮流路１１１ｐ内で更に圧縮される。インペラ１１１の圧縮流路１１１ｐで圧縮されたガスＧは、後続の中間流路１２１ｃ（ディフューザ流路１２１ｄおよび戻り流路１２１ｅ）を流れるとともに、次段のインペラ１１１で更に圧縮されるステップを繰り返すことで、最後段インペラ１１１ｅの圧縮流路１１１ｐに到る。

最後段インペラ１１１ｅの圧縮流路１１１ｐで圧縮されたガスＧは、後続のダイアフラム１２１の第２流路１２１ｂに吐出されるとともに、ケーシング１２０のケーシング出口流路１２０ｂおよび出口ノズル１２３の吐出流路１２３ａを通じて、吐出配管２００内に流入する。つまり、最後段インペラ１１１ｅの圧縮流路１１１ｐを経た圧縮後のガスＧは、圧縮機１０の出口流路Ｐ２（第２流路１２１ｂ、ケーシング出口流路１２０ｂ、および吐出流路１２３ａ）を通じて吐出配管２００内に導かれる。吐出配管２００内に流入したガスＧは、例えば、圧縮機１０外部に配置された反応用装置（図示省略）に導入されるとともに、反応用の流体として利用される。

まとめると、吸入配管１００から圧縮機１０に吸入された圧縮前のガスＧは、入口流路Ｐ１（吸入流路１２２ａ、ケーシング入口流路１２０ａ、および第１流路１２１ａ）を通じて、圧縮部における最前段インペラ１１１ｆの圧縮流路１１１ｐに導かれる。
最前段インペラ１１１ｆの圧縮流路１１１ｐに導かれたガスＧは、複数段のインペラ１１１の各圧縮流路１１１ｐと、これら圧縮流路１１１ｐ同士を接続する中間流路１２１ｃとから成るこの圧縮部で複数段にわたって所定の高圧状態になるまで圧縮される。
圧縮部によって圧縮された圧縮後のガスＧは、この圧縮部における最後段インペラ１１１ｅの圧縮流路１１１ｐから出口流路Ｐ２（第２流路１２１ｂ、ケーシング出口流路１２０ｂ、および吐出流路１２３ａ）を通じて吐出配管２００内に吐出される。

（犠牲部材）
犠牲部材２０は、駆動する圧縮機１０のロータ１１に作用する応力、およびロータ１１が作動流体としてのガスＧにさらされることによるロータ１１の経時変化・経年劣化の状態を模擬可能な部材である。

本実施形態における犠牲部材２０は、例えば、圧縮機１０の点検および修繕の必要有無の判定、ならびに、これら点検および修繕のタイミングや周期などの決定に用いられる部材である。

ここで、図１に示すように、上述した圧縮機１０のステータ１２のケーシング１２０には、この犠牲部材２０を収容するための収容空間Ｒが形成されている。本実施形態における収容空間Ｒは、ケーシング１２０の外面１２０ｓから凹むように形成された凹所１２０ｄの内面によって画定された空間である。すなわち、収容空間Ｒは、ケーシング１２０の外面１２０ｓに開口している。本実施形態における収容空間Ｒは、例えば、出口流路Ｐ２よりも他方側Ｄａｒに配置されている。

収容空間Ｒは、ケーシング１２０に形成された接続流路１２ｐによって出口流路Ｐ２に接続されている。つまり、収容空間Ｒは、接続流路１２ｐを介して、圧縮後の最も圧力の高いガスＧが流れる出口流路Ｐ２につながっている（連通している）。

接続流路１２ｐの一端は、収容空間Ｒに開口している。接続流路１２ｐの他端は、出口流路Ｐ２におけるケーシング出口流路１２０ｂに開口している。したがって、圧縮部によって圧縮された後に出口流路Ｐ２を流れるガスＧの一部は、この接続流路１２ｐを通じて収容空間Ｒに引き出されている。

犠牲部材２０は、この収容空間Ｒに配置されている。すなわち、犠牲部材２０は、圧縮機１０が稼動している際、圧縮部によって圧縮された後のガスＧにさらされる。なお、図１では、図示の都合上、この犠牲部材２０を点線の四角形で図示している。犠牲部材２０の構成および形状などは、図２を用いて詳細に説明する。

図２に示すように、本実施形態における犠牲部材２０は、Ｃリング部２１０と、押圧保持部２１とを有している。

（Ｃリング部）
Ｃリング部２１０は、圧縮機１０のロータ１１を形成する金属材料と同一組成の金属材料で形成されている。本実施形態におけるＣリング部２１０は、ロータ１１のうちインペラ１１１を形成する金属材料と同一組成の金属材料で形成されている。
ここでいう「同一組成」は、例えば、ロータ１１を製造する際に使用される材料と同一の材料であることを意味する。

Ｃリング部２１０には、出口流路Ｐ２から引き出されたガスＧの圧力を受けることによってひずむ測定対象部位２１ｘが形成されている。

Ｃリング部２１０は、板状の部材であり、凸となるように湾曲してＣ字状に配置されている。本実施形態では、Ｃリング部２１０の凸となる部分が上記の測定対象部位２１ｘとされている。Ｃリング部２１０は、上記の如くＣ字状に配置されることで互いに近接し合う一端２１０ａおよび他端２１０ｂが形成されている。以下、Ｃリング部２１０の一端２１０ａおよび他端２１０ｂをまとめて「両端」と称する場合がある。

（押圧保持部）
押圧保持部２１は、Ｃリング部２１０の両端（一端２１０ａおよび他端２１０ｂ）を互いに近づけるように押圧した状態で保持する。押圧保持部２１は、ボルト部２２および一対のナット部２３によって構成されている。

ボルト部２２は、柱状に形成されており、ナット部２３が螺合可能とされている。ボルト部２２は、Ｃリング部２１０における一端２１０ａに近い部分と、Ｃリング部２１０における他端２１０ｂに近い部分とのそれぞれを貫通している。ボルト部２２には、例えば、頭部を有さないボルトであるスタッドボルトなどが採用される。

一対のナット部２３は、Ｃリング部２１０を間に挟むようにボルト部２２に螺合している。一対のナット部２３は、ボルト部２２に螺合することで、Ｃリング部２１０を間に挟む方向でＣリング部２１０を押圧した状態で保持されている。

具体的には、一対のナット部２３のそれぞれは、ボルト部２２の延びる方向におけるＣリング部２１０の外側で、ボルト部２２に螺合した状態で配置されており、Ｃリング部２１０の一端２１０ａと他端２１０ｂとを互いに近接させるような圧力をＣリング部２１０に付与している。

この際、一対のナット部２３は、圧縮機１０の定格運転時にロータ１１に作用する最大応力よりも高い応力を、Ｃリング部２１０を間に挟む方向でＣリング部２１０に付与している。本実施形態における一対のナット部２３は、圧縮機１０の定格運転時にインペラ１１１に作用する最大応力よりも高い応力をＣリング部２１０に付与している。言い換えれば、一対のナット部２３の締め付けトルクは、圧縮機１０の定格運転時にロータ１１のインペラ１１１に作用する最大応力よりも高い応力がＣリング部２１０の測定対象部位２１ｘに付与されるように設定されている。

ここでいう「最大応力」は、例えば、圧縮機１０の定格運転時に最後段インペラ１１１ｅに作用する応力の大きさのうち、最大の大きさを意味する。
なお、ロータ１１のインペラ１１１に作用する応力の大きさおよび向き、ならびにこれらの分布などは、例えば、有限要素法解析（ＦＥＭ解析）などがなされることによって予め把握されている。

測定対象部位２１ｘを含むこの測定対象部位２１ｘの周辺部分は、一対のナット部２３がＣリング部２１０に圧力を付与することによって、測定対象部位２１ｘを基点に一端２１０ａおよび他端２１０ｂの側に引っ張られる。つまり、測定対象部位２１ｘには、引張応力が発生している。

（ひずみゲージ）
ひずみゲージ３０は、測定対象部位２１ｘのひずみ量を検出するセンサである。ひずみゲージ３０は、Ｃリング部２１０の測定対象部位２１ｘに取り付けられている（貼設されている）。ひずみゲージ３０は、例えば、圧縮機１０の外部に配置された監視装置など（図示省略）に電気的に接続されている。

ひずみゲージ３０は、測定対象部位２１ｘのひずみ量を検出するとともに、このひずみ量を示す信号を上記監視装置に送信する。これによって、監視装置は、例えば、Ｃリング部２１０の測定対象部位２１ｘの経時的なひずみ量を監視（モニタリング）することができる。

（点検用蓋）
点検用蓋４０は、ケーシング１２０に形成された凹所１２０ｄの開口を閉塞することで、収容空間Ｒを閉空間にする蓋部材である。点検用蓋４０は、ケーシング１２０の外面１２０ｓに対して着脱可能とされている。具体的には、点検用蓋４０は、ボルトなどの締結部材Ｂによってケーシング１２０の外面１２０ｓに対して着脱可能とされている。

つまり、点検用蓋４０は、締結部材Ｂによってケーシング１２０の外面１２０ｓに固定されることで収容空間Ｒの開口を閉塞し、締結部材Ｂが緩められた際に取り外されることで収容空間Ｒを開放する。点検用蓋４０は、例えば、金属材料によって形成されている。

点検用蓋４０は、圧縮機１０運転の際にケーシング１２０の外面１２０ｓに取り付けられる。点検用蓋４０は、ケーシング１２０の外面１２０ｓに取り付けられることで、収容空間Ｒを大気と気密に隔離する。また、点検用蓋４０は、圧縮機１０の運転員や補修員などによって犠牲部材２０が収容空間Ｒから取り出される際に、ケーシング１２０の外面１２０ｓから取り外される。これによって、圧縮機１０の運転員や補修員が、圧縮機１０の外部から犠牲部材２０を取り出すことや観察することができる。

（作用・効果）
上記構成では、圧縮機１０の稼動中（定格運転中）に圧縮されたガスＧ（Ｈ_２）の一部が収容空間Ｒに引き出されるとともに、収容空間Ｒに配置された犠牲部材２０がこの引き出されたガスＧにさらされる。犠牲部材２０がガスＧにさらされることで、この犠牲部材２０が有するＣリング部２１０は、ガスＧの圧力を受けることによってひずむ。
これにより、例えば、圧縮機１０の運転を停止した際にこの犠牲部材２０を収容空間Ｒから取り出すことで、Ｃリング部２１０における測定対象部位２１ｘのひずみ量を確認することができる。すなわち、Ｃリング部２１０の劣化具合の一指標であるひずみ量を測定対象部位２１ｘから検出することができる。圧縮機１０を構成する部材では、単純にガスＧの性質による腐食等の劣化だけでなく、高圧のガスＧに対してロータ１１のように回転しながら曝されることで受ける圧力による劣化の影響も大きい。これに対し、犠牲部材２０がガスＧの圧力によってひずむことで、ガスＧの性質だけでなく、ガスＧの圧力による劣化の影響を検出することができる。
したがって、Ｃリング部２１０にガスＧからの圧力が作用するに伴い、Ｃリング部２１０に応力がどの程度作用したかを確認することができる。その結果、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）の劣化具合を推定することができる。

さらに、上記構成では、Ｃリング部２１０がロータ１１のインペラ１１１を形成する金属材料と同一の金属材料で形成されている。
これにより、例えば、圧縮機１０の運転を停止した際に犠牲部材２０を収容空間Ｒから取り出すとともに、Ｃリング部２１０の表面を観察することで、ガスＧによるＣリング部２１０の表面に発生した脆化（水素脆化）の進行具合や、欠陥の有無などを確認することができる。つまり、Ｃリング部２１０の劣化具合の一指標である脆化の進行具合をＣリング部２１０の表面から検出することができる。
その結果、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）の劣化具合を推定することができる。

以上をまとめると、上記の犠牲部材２０を圧縮機１０が圧縮する流体の流路につながる収容空間Ｒに配置することで、例えば、測定対象部位を有さない犠牲部材、またはロータ１１を形成する金属材料と同一組成の金属材料で形成されていない測定対象部位を有する犠牲部材を用いる場合と比較して、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）に生じる可能性のある劣化や欠陥をより多く検出することができる。

また、上記構成では、犠牲部材２０が収容される収容空間Ｒが、圧縮部によって圧縮された後の最も圧力の高いガスＧが流れる出口流路Ｐ２につながっている。
これにより、圧縮される前のガスＧまたは圧縮途中のガスＧを収容空間Ｒに引き出す場合と比較して、ガスＧからより大きな圧力がＣリング部２１０に付与される。つまり、より過酷な脆化条件のもとで劣化したＣリング部２１０の状態を確認することができる。
特に、プロセスガスとして水素ガスを使用する場合、水素ガスにさらされる部材は水素脆化の影響を強く受ける。水素脆化は、高い圧力が付与されるほど生じやすくなる。そのため、最も圧力の高いガスＧが流れる出口流路Ｐ２とつながった収容空間Ｒに犠牲部材２０を配置することで、圧縮機１０において最も水素脆化の影響を受けた部材を犠牲部材２０によって高い精度で模擬することができる。
したがって、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）の劣化具合をより適正に推定することができる。

また、上記構成では、Ｃリング部２１０における凸となる部分がガスＧの圧力によってひずむ測定対象部位２１ｘとされている。さらに、ボルト部２２が、Ｃリング部２１０における一端２１０ａに近い部分および他端２１０ｂに近い部分のそれぞれを貫通し、ボルト部２２に螺合した一対のナット部２３が、ロータ１１（インペラ１１１）に生じる最大応力よりも高い応力を、Ｃリング部２１０を間に挟む方向でＣリング部２１０に付与している。
これにより、圧縮機１０の稼動中（定格運転中）には、ロータ１１に作用する最大応力よりも常に高い応力がＣリング部２１０に作用し続ける。そのため、ロータ１１がガスＧにさらされながら回転する圧縮流路１１１ｐの環境よりも過酷な脆化条件のもとで劣化したＣリング部２１０の状態を確認することができる。
したがって、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）の劣化具合をより適正に推定することができる。

また、上記構成では、犠牲部材２０が収容される収容空間Ｒが、圧縮機１０のステータ１２（ケーシング１２０）に形成されている。
これにより、例えば、収容空間Ｒを画定するための部材などを圧縮機１０に追設する必要がない。したがって、圧縮機１０の部品点数が増加することを抑制することができる。

また、上記構成では、測定対象部位２１ｘにひずみゲージ３０が取り付けられている。
これにより、例えば、ひずみゲージ３０によって検出されたひずみ量を示す信号を圧縮機１０の外部に送信することが可能となり、圧縮機１０運転中のＣリング部２１０における測定対象部位２１ｘのひずみ量の経時的な変化を圧縮機１０の外部から監視（モニタリング）することができる。
したがって、ひずみゲージ３０によって検出されたＣリング部２１０の測定対象部位２１ｘにおけるひずみ量に基づいて、適切なタイミングで圧縮機１０のロータ１１を点検・修繕することができる。

また、上記構成では、ケーシング１２０の外面１２０ｓにおける収容空間Ｒの開口が、着脱可能な点検用蓋４０によって閉塞されている。
これにより、点検用蓋４０を取り外すことで犠牲部材２０を収容空間Ｒから取り出すことができる。また、点検用蓋４０を閉じることで収容空間Ｒを大気と気密に隔離することができる。そのため、犠牲部材２０を収容空間Ｒから取り出す際に、例えば、圧縮機１０を分解する必要がない。
したがって、劣化したＣリング部２１０の状態を容易に確認することができる。

＜第２実施形態＞
続いて、本開示に係る犠牲部材の第２実施形態について図３を用いて説明する。以下に説明する第２実施形態では、上記の第１実施形態と共通する構成については図中に同符号を付して、その説明を省略する。第２実施形態では、犠牲部材の構成が、上記の第１実施形態で説明した犠牲部材の構成と異なっている。

本実施形態における収容空間Ｒは、円柱状の空間として形成されている。すなわち、凹所１２０ｄは、ケーシング１２０の外面１２０ｓから断面円形状に凹むように形成されている。また、本実施形態における点検用蓋４０には、圧縮機１０外部の大気と収容空間Ｒ内とを連通させるように貫通した大気開放孔４０ｈが形成されている。

（犠牲部材）
本実施形態における犠牲部材２０は、ダイアフラム板２１１を有している。

（ダイアフラム板）
ダイアフラム板２１１は、所定の厚みを有した円板状に形成されている。ダイアフラム板２１１は、一面２１１ａと、この一面２１１ａとは反対を向く他面２１１ｂとを有している。ダイアフラム板２１１は、収容空間Ｒを２つの空間に区画している。

すなわち、ダイアフラム板２１１は、このダイアフラム板２１１を境にして一面２１１ａの側に配置された空間と、他面２１１ｂの側に配置された空間とに収容空間Ｒを二分している。また、ダイアフラム板２１１は、これら２つの空間を互いに気密に隔離した状態で収容空間Ｒに配置されている。

具体的には、ダイアフラム板２１１は、凹所１２０ｄの内面に固定されている。ダイアフラム板２１１によって区画された２つの空間のうち一方の空間（一面２１１ａの側に配置された空間）は、接続流路１２ｐを通じて出口流路Ｐ２に連通している。ダイアフラム板２１１によって区画された２つの空間のうち他方の空間（他面２１１ｂの側に配置された空間）は、点検用蓋４０に形成された大気開放孔４０ｈを通じて大気開放されている。

以下、説明の便宜上、ダイアフラム板２１１が区画する２つの空間のうち、出口流路Ｐ２に連通した空間を「第１空間Ｒ１」と称する。また、ダイアフラム板２１１が区画する２つの空間のうち、大気開放された空間を「第２空間Ｒ２」と称する。

本実施形態では、例えば、ダイアフラム板２１１における第２空間Ｒ２を向く他面２１１ｂが測定対象部位２１ｘとされている。第１空間Ｒ１は、接続流路１２ｐを通じて第１空間Ｒ１に出口流路Ｐ２から圧縮後のガスＧが引き出されることで、大気開放されている第２空間Ｒ２と比較して高圧の状態になる。すなわち、第１空間Ｒ１と第２空間Ｒ２との間には差圧が生じている。

ダイアフラム板２１１の一面２１１ａは、この差圧によって、第１空間Ｒ１内で第２空間Ｒ２に向かって凸となるようにひずむ。同時に、測定対象部位２１ｘとしての他面２１１ｂは、上記の差圧によって一面２１１ａが凸となる方向（第２空間Ｒ２の側）に押し出され、第２空間Ｒ２に向かって凸となるようにひずむ。つまり、圧縮機１０運転時のダイアフラム板２１１の測定対象部位２１ｘには、圧縮応力が発生している。

（ひずみゲージ）
本実施形態におけるひずみゲージ３０は、ダイアフラム板２１１の測定対象部位２１ｘである他面２１１ｂの中央部分に取り付けられている（貼設されている）。

（作用・効果）
上記構成では、圧縮機１０の稼動中に圧縮されたガスＧ（Ｈ_２）の一部が収容空間Ｒの第１空間Ｒ１に引き出されるとともに、収容空間Ｒに配置された犠牲部材２０のダイアフラム板２１１がこの引き出されたガスＧにさらされる。ダイアフラム板２１１は、ガスＧの圧力を受けることによってひずむ。
これにより、例えば、圧縮機１０の運転を停止した際にこの犠牲部材２０を収容空間Ｒから取り出すことで、ダイアフラム板２１１における測定対象部位２１ｘのひずみ量を確認することができる。つまり、ダイアフラム板２１１の劣化具合の一指標であるひずみ量を測定対象部位２１ｘから検出することができる。
したがって、ダイアフラム板２１１にガスＧからの圧力が作用するに伴い、ダイアフラム板２１１に応力がどの程度作用したかを確認することができる。その結果、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）の劣化具合を推定することができる。

さらに、上記構成では、ダイアフラム板２１１がロータ１１のインペラ１１１を形成する金属材料と同一組成の金属材料で形成されている。
これにより、例えば、圧縮機１０の運転を停止した際に犠牲部材２０を収容空間Ｒから取り出すとともに、ダイアフラム板２１１の一面２１１ａを観察することで、ガスＧによるダイアフラム板２１１の一面２１１ａに発生した脆化（水素脆化）の進行具合や、欠陥の有無などを確認することができる。つまり、ダイアフラム板２１１の劣化具合の一指標である脆化の進行具合をダイアフラム板２１１の一面２１１ａから検出することができる。
その結果、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）の劣化具合を推定することができる。

また、上記構成では、ダイアフラム板２１１が第１空間Ｒ１と第２空間Ｒ２との間に生じた差圧によって、第二空間Ｒ２に向かって押されて湾曲する。その結果、測定対象部位２１ｘが圧縮応力によってひずむ。
これにより、例えば、圧縮機１０の短周期的な始動や停止など（ＤＳＳ：Daily Start and Stop）のオペレーションの際にダイアフラム板２１１に繰り返し発生する圧縮応力によるひずみ量をひずみゲージ３０によって検出することができる。したがって、例えば、第１実施形態で説明した犠牲部材２０の構成と比較して、圧縮機１０の定格運転時にロータ１１に恒常的に発生するひずみの大きさの確認に留まらず、圧縮機１０の始動時および停止時に繰り返し発生するひずみ量の変化を確認することができる。
その結果、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）の劣化具合をより適正に推定することができる。

また、上記構成では、大気開放された第２空間Ｒ２を向く他面２１１ｂにひずみゲージ３０が配置されている。
これにより、ひずみゲージ３０がガスＧにさらされることがないため、ひずみゲージ３０がガスＧの圧力を受けることによって故障することがない。

また、上記構成では、第２空間Ｒ２が、点検用蓋４０に形成された大気開放孔４０ｈによって大気開放されている。これにより、例えば、圧縮機システム１が点検用蓋４０を備えない場合と比較して、ダイアフラム板２１１が破損することで第１空間Ｒ１と第２空間Ｒ２とが連通した場合に、ガスＧが収容空間Ｒから圧縮機１０の外部に一度に過剰に漏出してしまうことを抑制することができる。その結果、出口流路Ｐ２を流れるガスＧの圧力が低下してしまうことを抑制することができる。

＜第３実施形態＞
続いて、本開示に係る犠牲部材の第３実施形態について図４を用いて説明する。以下に説明する第３実施形態では、上記の第１実施形態および第２実施形態と共通する構成については図中に同符号を付して、その説明を省略する。第３実施形態で説明する犠牲部材の構成は、第１実施形態および第２実施形態で説明した犠牲部材の構成と異なっている。

（犠牲部材）
本実施形態における犠牲部材２０は、ピストンリング部２４と、固定板部２５と、ロッド部２１２とを有している。

（ピストンリング部）
ピストンリング部２４は、所定の厚みを有した円板状に形成されている。ピストンリング部２４は、第１面２４ａと、この第１面２４ａとは反対を向く第２面２４ｂとを有している。ピストンリング部２４は、収容空間Ｒを２つの空間に区画している。

すなわち、ピストンリング部２４は、このピストンリング部２４を境にして第１面２４ａの側に配置された空間と、第２面２４ｂの側に配置された空間とに収容空間Ｒを二分している。また、ピストンリング部２４は、これら２つの空間を互いに気密に隔離した状態で収容空間Ｒに配置されている。

具体的には、ピストンリング部２４は、凹所１２０ｄの内面に摺接した状態で収容空間Ｒが延びる方向に移動可能に配置されている。ピストンリング部２４によって区画された２つの空間のうち一方の空間（第１面２４ａの側に配置された空間）は、接続流路１２ｐを通じて出口流路Ｐ２に連通している。ピストンリング部２４によって区画された２つの空間のうち他方の空間（第２面２４ｂの側に配置された空間）は、点検用蓋４０に形成された大気開放孔４０ｈを通じて大気開放されている。

以下、説明の便宜上、ピストンリング部２４が区画する２つの空間のうち、出口流路Ｐ２に連通した空間を「第１空間Ｒ１」と称する。また、ピストンリング部２４が区画する２つの空間のうち、大気開放された空間を「第２空間Ｒ２」と称する。

第１空間Ｒ１は、接続流路１２ｐを通じて第１空間Ｒ１に出口流路Ｐ２からガスＧが引き出されることで、大気開放されている第２空間Ｒ２と比較して高圧の状態になる。すなわち、第１空間Ｒ１と第２空間Ｒ２との間には差圧が生じている。

（固定板部）
固定板部２５は、所定の厚みを有した円板状に形成されている。固定板部２５は、第１空間Ｒ１に配置されている。固定板部２５は、凹所１２０ｄの内面に移動不能な状態で固定されている。
固定板部２５は、主面２５ａと、この主面２５ａとは反対を向いた状態でピストンリング部２４の第１面２４ａと対向する裏面２５ｂとを有している。

固定板部２５には、主面２５ａから裏面２５ｂにかけて貫通した複数の連通孔２５ｈが形成されている。複数の連通孔２５ｈは、これら主面２５ａおよび裏面２５ｂが広がる方向で互いに等しい間隔をあけて円環状に並ぶように配置されている。

本実施形態では、固定板部２５に４つの連通孔２５ｈが形成されている場合を一例として示している。連通孔２５ｈは、固定板部２５を境にした時の第１空間Ｒ１における第１面２４ａの側の空間と、第２面２４ｂの側の空間とを互いに連通させている。

（ロッド部）
ロッド部２１２は、円柱状に形成されている。ロッド部２１２の一端は、固定板部２５の裏面２５ｂの中央部分に固定されている。具体的には、ロッド部２１２の一端は、裏面２５ｂにおける複数の連通孔２５ｈの各開口よりも内側の部分に固定されている。ロッド部２１２の他端は、ピストンリング部２４の第１面２４ａの中央部分に固定されている。

すなわち、ロッド部２１２は、固定板部２５とピストンリング部２４とをつないだ状態でこれら固定板部２５およびピストンリング部２４の間で延びている。本実施形態では、ロッド部２１２における側面２１２ｓが測定対象部位２１ｘとされている。

ピストンリング部２４は、第１空間Ｒ１と第２空間Ｒ２との間に生じた差圧によって、第２空間Ｒ２の容積を減らすように移動する。同時に、測定対象部位２１ｘとしてのロッド部２１２の側面２１２ｓは、ピストンリング部２４の移動に伴ってロッド部２１２の延びる方向に引き延ばされるようにひずむ。つまり、圧縮機１０運転時の測定対象部位２１ｘには、引張応力が発生している。

（ひずみゲージ）
本実施形態におけるひずみゲージ３０は、ロッド部２１２の測定対象部位２１ｘである側面２１２ｓの中央部分に取り付けられている（貼設されている）。

（作用・効果）
上記構成では、圧縮機１０の稼動中に圧縮されたガスＧ（Ｈ_２）の一部が収容空間Ｒの第１空間Ｒ１に引き出されるとともに、収容空間Ｒに配置された犠牲部材２０がこの引き出されたガスＧにさらされる。犠牲部材２０のピストンリング部２４がガスＧによって第２空間Ｒ２側に押されるに伴って、この犠牲部材２０が有するロッド部２１２は、このロッド部２１２が延びる方向にひずむ（引っ張られる）。
これにより、例えば、圧縮機１０の運転を停止した際にこのロッド部２１２を収容空間Ｒから取り出すことで、ロッド部２１２における測定対象部位２１ｘのひずみ量を確認することができる。つまり、ロッド部２１２の劣化具合の一指標であるひずみ量を測定対象部位２１ｘから検出することができる。
したがって、ロッド部２１２にガスＧからの圧力が作用するに伴い、ロッド部２１２に応力がどの程度作用したかを確認することができる。その結果、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）の劣化具合を推定することができる。

さらに、上記構成では、ロッド部２１２がロータ１１のインペラ１１１を形成する金属材料と同一組成の金属材料で形成されている。
これにより、例えば、圧縮機１０の運転を停止した際にロッド部２１２を収容空間Ｒから取り出すとともに、ロッド部２１２の側面２１２ｓを観察することで、ガスＧによるロッド部２１２の側面２１２ｓに発生した脆化（水素脆化）の進行具合や、欠陥の有無などを確認することができる。つまり、ロッド部２１２の劣化具合の一指標である脆化の進行具合をロッド部２１２の側面２１２ｓから検出することができる。
その結果、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）の劣化具合を推定することができる。

また、上記構成では、第１実施形態で説明した構成と比較して、ロッド部２１２の測定対象部位２１ｘが第１空間Ｒ１と第２空間Ｒ２との間に生じた差圧によってひずむ。その際、ロッド部２１２は、第一空間Ｒ１に流れ込むガスＧの圧力の変化によって、伸び縮みする。その結果、測定対象部位２１ｘが引張応力によってひずむ。
これにより、例えば、圧縮機１０の短周期的な始動や停止など（ＤＳＳ：Daily Start and Stop）のオペレーションの際にロッド部２１２に繰り返し発生する引張応力によるひずみ量をひずみゲージ３０が検出することができる。

ここで、圧縮機１０運転時におけるロータ１１には、遠心力の作用に伴って引張応力が発生する。そのため、上記構成によれば、同一の応力モード（引張応力）によるひずみ量の変化を確認することができる。
その結果、圧縮機１０のロータ１１（インペラ１１１）の劣化具合をより適正に推定することができる。

＜第４実施形態＞
続いて、本開示に係る圧縮機システム１の第４実施形態について図５を用いて説明する。以下に説明する第４実施形態では、上記の第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態と共通する構成については図中に同符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態における圧縮機１０が圧縮の対象とするガスＧは、水素ガス（Ｈ_２）ではなく、腐食性のガスである。本実施形態における圧縮機１０が圧縮の対象とするガスＧは、例えば硫化水素ガス（Ｈ_２Ｓ）である。

本実施形態における収容空間Ｒは、ケーシング１２０の外面１２０ｓから凹むように形成された凹所１２０ｄの内面によって画定された空間である。すなわち、収容空間Ｒは、ケーシング１２０の外面１２０ｓに開口している。収容空間Ｒは、例えば、入口流路Ｐ１よりも一方側Ｄａｌに配置されている。

また、収容空間Ｒは、ケーシング１２０に形成された接続流路１２ｐによって入口流路Ｐ１に接続されている。つまり、収容空間Ｒは、接続流路１２ｐを介して、圧縮される前のガスＧが流れる入口流路Ｐ１につながっている（連通している）。

本実施形態における接続流路１２ｐの一端は、収容空間Ｒに開口している。接続流路１２ｐの他端は、入口流路Ｐ１におけるケーシング入口流路１２０ａに開口している。したがって、圧縮部によって圧縮される前の入口流路Ｐ１を流れるガスＧの一部は、この接続流路１２ｐを通じて収容空間Ｒに引き出される。

犠牲部材２０は、この収容空間Ｒに配置されている。すなわち、犠牲部材２０は、圧縮機１０が稼動している際、圧縮部によって圧縮される前のガスＧにさらされる。なお、図５では、紙面の都合上、この犠牲部材２０を点線の四角形で図示している。

本実施形態における犠牲部材２０には、上記の第１実施形態から第３実施形態で説明した犠牲部材２０のうち、いずれの犠牲部材２０を採用してもよい。この際、ひずみゲージ３０は、犠牲部材２０が有する測定対象部位２１ｘに取り付けられている（貼設されている）。

（作用・効果）
上記構成では、圧縮機１０の稼動中（定格運転中）に圧縮される前のガスＧ（Ｈ_２Ｓ）の一部が収容空間Ｒに引き出されるとともに、収容空間Ｒに配置された犠牲部材２０がこの引き出されたガスＧにさらされる。犠牲部材２０がガスＧにさらされることで、この犠牲部材２０の測定対象部位２１ｘは、ガスＧの圧力を受けることによってひずむ。同時に、測定対象部位２１ｘが圧縮機１０のロータ１１を形成する金属材料と同一組成の金属材料で形成されているため、測定対象部位２１ｘは、圧縮機１０のロータ１１と同様にガスＧによる腐食作用を受ける。この際、測定対象部位２１ｘは、例えば、測定対象部位２１ｘが圧縮途中のガスＧまたは圧縮後のガスＧにさらされる場合と比較して、腐食成分の濃度が高い圧縮前のガスＧにさらされるため、より大きな腐食作用をガスＧから受ける。つまり、ロータ１１がガスＧにさらされながら回転する圧縮流路１１１ｐの環境よりも過酷な応力腐食割れ条件のもとで劣化した測定対象部位２１ｘの状態を確認することができる。
したがって、圧縮機１０のロータ１１の劣化具合をより適正に推定することができる。

＜第５実施形態＞
続いて、本開示に係る圧縮機システム１の第５実施形態について図６および図７を用いて説明する。以下に説明する第５実施形態では、上記の第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態と共通する構成については図中に同符号を付して、その説明を省略する。第５実施形態では、犠牲部材の構成が第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態で説明した犠牲部材の構成と異なっている。

第５実施形態における圧縮機システム１は、ひずみゲージ３０を備えていない。また、本実施形態における圧縮機１０が圧縮の対象とするガスＧは、水素ガス（Ｈ_２）である。

本実施形態における収容空間Ｒは、ダイアフラム１２１における最後段インペラ１１１ｅを収容する収容凹部１２１ｒの内面から他方側Ｄａｒに凹むように形成された凹所１２０ｄの内面によって画定された空間である。

すなわち、収容空間Ｒは、最後段インペラ１１１ｅを収容する収容凹部１２１ｒの内面に開口しており、最後段インペラ１１１ｅの圧縮流路１１１ｐにつながっている。凹所１２０ｄは、ロータ１１の回転軸１１０を囲むような環状に形成されている。すなわち、収容空間Ｒは、ロータ１１の回転軸１１０を囲む環状の空間として形成されている。

（犠牲部材）
図７に示すように、本実施形態における犠牲部材２０は、柱状部２１３を有している。

（柱状部）
柱状部２１３は、柱状に形成されており、ロータ１１における最後段インペラ１１１ｅのディスク１１１ａに一体に取り付けられている。柱状部２１３は、このディスク１１１ａから他方側Ｄａｒに延びている。すなわち、圧縮機１０運転時における柱状部２１３は、最後段インペラ１１１ｅの回転に伴って、軸線Ａｒ回りに収容空間Ｒ内を旋回する。

柱状部２１３は、外表面からくびれるように凹む凹部２１３ａを有している。凹部２１３ａは、柱状部２１３の延びる方向（軸線方向Ｄａ）における中央部分に配置されている。凹部２１３ａでは、柱状部２１３の延びる方向に対して直交する方向の柱状部２１３の断面積が、この凹部２１３ａ以外の部分よりも小さい。

具体的には、凹部２１３ａでは、断面積が、最も一方側Ｄａｌの始まり部分から他方側Ｄａｒに向かって、および、最も他方側Ｄａｒの始まり部分から一方側Ｄａｌに向かって縮小し合った後に合一している。

ここで、ステータ１２には、収容空間Ｒからケーシング１２０の外面１２０ｓに延び、このケーシング１２０の外面１２０ｓに開口するスコープ孔１２ｈが形成されている。具体的には、スコープ孔１２ｈの一端は、上記凹所１２０ｄの内面に開口しており、スコープ孔１２ｈの他端は、ケーシング１２０の外面１２０ｓに開口している。スコープ孔１２ｈは、ダイアフラム１２１とケーシング１２０とにわたって連続的な１つの孔として形成されている。

（点検用蓋）
点検用蓋４０は、ケーシング１２０の外面１２０ｓにおけるスコープ孔１２ｈの開口１２ｈ´を閉塞することで、収容空間Ｒを大気と気密に隔離する蓋部材である。点検用蓋４０は、ケーシング１２０の外面１２０ｓに対して着脱可能とされている。

具体的には、点検用蓋４０は、ボルトなどの締結部材Ｂによってケーシング１２０の外面１２０ｓに対して着脱可能である。つまり、点検用蓋４０は、締結部材Ｂによってケーシング１２０の外面１２０ｓに固定されることでケーシング１２０の外面１２０ｓにおけるスコープ孔１２ｈの開口１２ｈ´を閉塞し、締結部材Ｂが緩められた際に取り外されることでスコープ孔１２ｈの開口１２ｈ´を露出させる。

点検用蓋４０は、圧縮機１０運転の際にケーシング１２０の外面１２０ｓに取り付けられる。また、点検用蓋４０は、例えば、圧縮機１０の運転員や補修員などによって柱状部２１３の状態が確認される際に、ケーシング１２０の外面１２０ｓから取り外される。点検用蓋４０がケーシング１２０の外面１２０ｓから取り外された際、圧縮機１０の運転員や補修員は、例えば工業用内視鏡Ｂｓ（ボアスコープ）などを用いて、柱状部２１３の外表面や、凹部２１３ａの状態などを確認する。

（作用・効果）
上記構成では、圧縮機１０の稼動中（定格運転中）に圧縮されたガスＧ（Ｈ_２）の一部が収容空間Ｒに引き出されるとともに、収容空間Ｒに配置された柱状部２１３がこの引き出されたガスＧにさらされる。同時に、柱状部２１３は、ロータ１１における最後段インペラ１１１ｅの回転に伴って、回転軸１１０を囲む環状の空間として形成された収容空間Ｒ内で軸線Ａｒ回りに旋回する。柱状部２１３が軸線Ａｒ回りに旋回しながらガスＧの圧力を受けることによって、この柱状部２１３の測定対象部位２１ｘとしての凹部２１３ａがひずむ。
したがって、上記の各実施形態で説明した構成と比較して、ロータ１１に作用する応力を柱状部２１３がより高精度に模擬することができる。

また、上記構成では、例えば工業用内視鏡Ｂｓなどを用いることで、圧縮機１０の外部から収容空間Ｒに配置された柱状部２１３にアクセス可能にするスコープ孔１２ｈがステータ１２に形成されており、ケーシング１２０の外面１２０ｓに対して着脱可能な点検用蓋４０がケーシング１２０の外面１２０ｓにおけるスコープ孔１２ｈの開口１２ｈ´を閉塞している。
これにより、柱状部２１３の状態を確認する際に、例えば、圧縮機１０を分解する必要がない。
したがって、劣化した柱状部２１３の状態を容易に確認することができる。

＜第６実施形態＞
続いて、本開示に係る圧縮機システム１の第６実施形態について図８を用いて説明する。以下に説明する第６実施形態では、上記の第５実施形態と共通する構成については図中に同符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態における収容空間Ｒは、ダイアフラム１２１の対向面１２１ｓから径方向の外側に凹むように形成された凹所１２０ｄの内面によって画定された空間である。

すなわち、収容空間Ｒは、ダイアフラム１２１とロータ１１の回転軸１１０との間の隙間の空間に開口している。収容空間Ｒは、第２シール部１４ｂよりも他方側Ｄａｒに配置されている。凹所１２０ｄは、ロータ１１の回転軸１１０を囲むような環状に形成されている。すなわち、収容空間Ｒは、ロータ１１の回転軸１１０を囲む環状の空間として形成されている。

（犠牲部材）
本実施形態における犠牲部材２０は、柱状部２１３を有している。

（柱状部）
柱状部２１３は、柱状に形成されており、ロータ１１の回転軸１１０に一体に取り付けられている。柱状部２１３は、この回転軸１１０の外周面１１０ｓから径方向の外側に延びている。すなわち、圧縮機１０運転時における柱状部２１３は、回転軸１１０の回転に伴って、軸線Ａｒ回りに旋回する。

柱状部２１３は、外表面からくびれるように凹む凹部２１３ａを有している。凹部２１３ａは、柱状部２１３の延びる方向（径方向）における中央部分に配置されている。凹部２１３ａでは、柱状部２１３の延びる方向に対して直交する方向の柱状部２１３の断面積が、この凹部２１３ａ以外の部分よりも小さい。

具体的には、凹部２１３ａでは、断面積が、径方向の最も内側の始まり部分から外側に向かって、および、径方向の最も外側の始まり部分から内側に向かって縮小し合った後に合一している。

（作用・効果）
上記構成によっても、第５実施形態で説明した構成の作用・効果と同様の作用・効果を奏することができる。

また、上記構成では、柱状部２１３が径方向に延びた状態で回転軸１１０に取り付けられている。
これにより、ロータ１１の回転に伴う遠心力の作用方向と、柱状部２１３に作用する引張応力の方向とが一致する。
したがって、上記の第５実施形態で説明した構成と比較して、ロータ１１に作用する応力を柱状部２１３がより高精度に模擬することができる。

＜第７実施形態＞
続いて、本開示に係る圧縮機システム１の第７実施形態について図９を用いて説明する。以下に説明する第７実施形態では、上記の第５実施形態と共通する構成については図中に同符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態における圧縮機１０が圧縮の対象とするガスＧは、水素ガス（Ｈ_２）ではなく、腐食性のガスである。本実施形態における圧縮機１０が圧縮の対象とするガスＧは、例えば硫化水素ガス（Ｈ_２Ｓ）である。

本実施形態における収容空間Ｒは、ダイアフラム１２１における最前段インペラ１１１ｆを収容する収容凹部１２１ｒの内面から一方側Ｄａｌに凹むように形成された凹所１２０ｄの内面によって画定された空間である。

すなわち、収容空間Ｒは、最前段インペラ１１１ｆを収容する収容凹部１２１ｒの内面に開口しており、最前段インペラ１１１ｆの圧縮流路１１１ｐにつながっている。凹所１２０ｄは、ロータ１１の回転軸１１０を囲むような環状に形成されている。すなわち、収容空間Ｒは、ロータ１１の回転軸１１０を囲む環状の空間として形成されている。

（犠牲部材）
本実施形態における犠牲部材２０は、柱状部２１３を有している。

（柱状部）
柱状部２１３は、柱状に形成されており、ロータ１１における最前段インペラ１１１ｆのカバー１１１ｃに一体に取り付けられている。柱状部２１３は、このカバー１１１ｃから一方側Ｄａｌに延びている。すなわち、圧縮機１０運転時における柱状部２１３は、最前段インペラ１１１ｆの回転に伴って、軸線Ａｒ回りに収容空間Ｒ内を旋回する。

柱状部２１３は、外表面からくびれるように凹む凹部２１３ａを有している。凹部２１３ａは、柱状部２１３の延びる方向（軸線方向Ｄａ）における中央部分に配置されている。凹部２１３ａでは、柱状部２１３の延びる方向に対して直交する方向の柱状部２１３の断面積が、この凹部２１３ａ以外の部分よりも小さい。

具体的には、凹部２１３ａでは、断面積が、最も一方側Ｄａｌの始まり部分から他方側Ｄａｒに向かって、および、最も他方側Ｄａｒの始まり部分から一方側Ｄａｌに向かって縮小し合った後に合一している。

（作用・効果）
上記構成では、圧縮機１０の稼動中（定格運転中）に最前段インペラ１１１ｆによって圧縮されたガスＧ（Ｈ_２Ｓ）の一部が収容空間Ｒに引き出されるとともに、収容空間Ｒに配置された柱状部２１３がこの引き出されたガスＧにさらされる。そして、柱状部２１３は、圧縮機１０のロータ１１と同様にガスＧによる腐食作用を受ける。この際、柱状部２１３は、最前段インペラ１１１ｆの圧縮流路１１１ｐで圧縮されたガスＧにさらされるため、例えば、この最前段インペラ１１１ｆよりも後段のインペラ１１１によって圧縮されたガスＧにさらされる場合と比較して、より大きな腐食作用をガスＧから受ける。同時に、柱状部２１３は、ロータ１１における最前段インペラ１１１ｆの回転に伴って、回転軸１１０を囲む環状の空間として形成された収容空間Ｒ内で軸線Ａｒ回りに旋回する。柱状部２１３は、軸線Ａｒ回りに旋回しながらガスＧの圧力を受けることによって、測定対象部位２１ｘとしての凹部２１３ａがひずむ。
したがって、例えば、上記の第４実施形態で説明した構成と比較して、ロータ１１の応力腐食割れの条件をより高精度に模擬することができる。

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は実施形態の構成に限られることはなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内での構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。

上記実施形態で説明した犠牲部材２０を収容する収容空間Ｒは、ステータ１２に形成されていなくてもよい。例えば、図１０に示すように、圧縮機システム１は、内側に収容空間Ｒを画定する点検室５０を更に備えてもよい。
点検室５０は、例えば、ケーシング１２０の外面１２０ｓに取り付けられている。点検室５０は、例えば、一方の端部が開口した筒状に形成されている。点検室５０には、上述した点検用蓋４０がこの点検室５０の開口を閉塞するように取り付けられている。この際、点検用蓋４０は、点検室５０に対して着脱可能であればよい。またこの際、点検室５０内部の収容空間Ｒは、ステータ１２に形成された接続流路１２ｐを通じて出口流路Ｐ２に連通していればよい。なお、点検室５０内部の収容空間Ｒは、接続流路１２ｐを通じて入口流路Ｐ１に連通していてもよい。
これにより、ステータ１２に収容空間Ｒを形成する必要がない。したがって、収容空間Ｒを配置するにあたって、ステータ１２の設計の自由度が低下することを抑制することができる。

また例えば、図１１に示すように、圧縮機システム１は、点検室５０内部の収容空間Ｒと、吐出配管２００内とを接続し、吐出配管２００内を流れるガスＧの一部を点検室５０内に導く導入管６０を更に備えてもよい。この際、導入管６０と吐出配管２００との接続部分である導入口と、第２流路１２１ｂと最後段インペラ１１１ｅの圧縮流路１１１ｐとの接続部分（第２流路１２１ｂの始まり部分）との間における流路長Ｌは、ガスＧの圧力損失との関係上、例えば１０ｍ以内であることが望ましい。なお、導入管６０の導入口が接続されるのは、吐出配管２００に限定されることはなく、出口ノズル１２３であってもよい。つまり、導入管６０は、出口ノズル１２３の吐出流路１２３ａ内を流れる圧縮後のガスＧを点検室５０内に導入してもよい。

また、上記の第１実施形態で説明した一対のナット部２３のそれぞれは、ボルト部２２の延びる方向におけるＣリング部２１０の内側で、ボルト部２２に螺合した状態で配置され、Ｃリング部２１０の一端２１０ａと他端２１０ｂとを互いに離間させるような圧力をＣリング部２１０に付与していてもよい。

また、上記の第１実施形態から第３実施形態、第５実施形態、および第６実施形態で説明した圧縮機１０が圧縮の対象とするガスＧは、水素ガス（Ｈ_２）に限定されることはない。また、上記の第４実施形態および第７実施形態で説明した圧縮機１０が圧縮の対象とする腐食性のガスＧは、硫化水素ガス（Ｈ_２Ｓ）に限定されることはない。

また、上記の第１実施形態から第３実施形態で説明した接続流路１２ｐの他端は、ケーシング出口流路１２０ｂに接続されている場合に限定されることはなく、例えば、吐出流路１２３ａや第２流路１２１ｂに接続されていてもよい。また、第４実施形態で説明した接続流路１２ｐの他端は、ケーシング入口流路１２０ａに接続されている場合に限定されることはなく、例えば、吸入流路１２２ａや第１流路１２１ａに接続されていてもよい。また、接続流路１２ｐの他端は、入口流路Ｐ１および出口流路Ｐ２に接続されている場合に限定されることはなく、例えば、中間流路１２１ｃに接続されてもよい。この場合、中間流路１２１ｃを出口流路とし、接続流路１２ｐを通じてガスＧを収容空間Ｒに引き出せばよい。また、例えば、中間流路１２１ｃにガスＧが直接供給される流路が形成されている場合、この流路を入口流路とし、接続流路１２ｐを通じてガスＧを収容空間Ｒに引き出してもよい。

また、上記の第１実施形態から第４実施形態で説明した圧縮機システム１は、ひずみゲージ３０を必ずしも備えていなくてもよい。

また、上記の第１実施形態から第４実施形態で説明したひずみゲージ３０は、例えば、複数が測定対象部位２１ｘに取り付けられていてもよい。これにより、例えば、一のひずみゲージ３０が故障した場合であっても、他のひずみゲージ３０によって、測定対象部位２１ｘのひずみ量を測定することができる。

また、上記の第２実施形態および第３実施形態で説明したひずみゲージ３０は、測定対象部位２１ｘにおける中央部分に必ずしも取り付けられていなくてもよい。

また、上記の第２実施形態および第３実施形態で説明した収容空間Ｒは、円柱状に形成されている場合に限定されることはなく、例えば、四角柱状に形成されてもよい。この場合、第２実施形態で説明したダイアフラム板２１１、ならびに、第３実施形態で説明したピストンリング部２４および固定板部２５は、平板状（矩形板状）に形成されていればよい。

また、上記の第１実施形態、および第５実施形態から第７実施形態で説明した柱状部２１３は、複数が収容空間Ｒに配置されてもよい。第５実施形態から第７実施形態で説明した犠牲部材２０が収容空間Ｒ内に複数配置される場合、例えば、回転軸１１０の周方向Ｄｃに等間隔に並ぶようにロータ１１に取り付けられていればよい。
これにより、例えば、所定の期間が経過するごとに、１つずつまたは複数ずつ犠牲部材２０を取り出して、測定対象部位２１ｘの状態を確認することができる。したがって、期間の長さに応じた測定対象部位２１ｘの経時変化・経年劣化、ひいてはロータ１１の経時変化・経年劣化を把握することができる。

また、上記の第１実施形態から第３実施形態で説明した収容空間は、ケーシング１２０の外面１２０ｓに開口していなくてもよい。この場合、この収容空間Ｒからケーシング１２０の外面１２０ｓに延びてこのケーシング１２０の外面１２０ｓに開口するスコープ孔１２ｈがステータ１２に形成され、ケーシング１２０の外面１２０ｓに対して着脱可能とされた点検用蓋４０がこのスコープ孔１２ｈを閉塞することで収容空間Ｒを大気と気密に隔離していればよい。なお、この場合、収容空間Ｒは、ケーシング１２０に形成されている場合に限定されることはなく、例えば、ダイアフラム１２１に形成されてもよい。
これにより、犠牲部材２０における測定対象部位２１ｘの状態を確認する際に、例えば、圧縮機１０を分解する必要がない。

また、上記の第２実施形態では、ダイアフラム板２１１における他面２１１ｂが測定対象部位２１ｘとされているが、これに限定されることはない。例えば、ダイアフラム板２１１における一面２１１ａが測定対象部位２１ｘとされてもよい。したがって、ダイアフラム板２１１の少なくとも一部が測定対象部位２１ｘとされていればよい。

また、上記の第２実施形態および第３実施形態で説明した圧縮機システム１は、例えば、点検用蓋４０を必ずしも備えていなくてもよい。

また、上記の第２実施形態および第３実施形態で説明した第２空間Ｒ２は、必ずしも大気開放されていなくてもよい。第２空間Ｒ２は、例えば、外部とは気密に隔離された状態で、第１空間Ｒ１よりも圧力が低い状態に維持されたガスが封入されていてもよい。

また、上記の第５実施形態および第７実施形態で説明した柱状部２１３は、例えば、水平面に対して多少傾斜した状態でインペラ１１１に取り付けられていてもよい。また、上記の第６実施形態で説明した柱状部２１３は、軸線Ａｒに垂直な仮想面に対して多少傾斜した状態で回転軸１１０に取り付けられていてもよい。

また、上記の第５実施形態および第７実施形態で説明した柱状部２１３の凹部２１３ａは、柱状部２１３が延びる方向における中央部分に配置されなくてもよい。

また、上記の第５実施形態から第７実施形態で説明した圧縮機システム１は、例えば、ロータ１１の回転に伴って柱状部２１３が凹部２１３ａを基点に破断した際に、破断片がロータ１１に接触することを防止する接触防止機構を更に備えていてもよい。接触防止機構は、例えば、柱状部２１３に干渉しないように収容空間Ｒに配置されている。

また、上記の第１実施形態から第７実施形態で説明した収容空間Ｒは、複数がステータ１２に形成されてもよい。この場合、各収容空間Ｒが、犠牲部材２０を収容していてよい。

また、上記の第１実施形態から第７実施形態で説明した測定対象部位２１ｘは、必ずしも、ロータ１１を形成する金属材料と同一組成の金属材料で形成されていなくてもよく、測定対象部位２１ｘは、ロータ１１とは異なる他の金属材料で形成されてもよい。この場合、他の金属材料には、例えば、ロータ１１に新たに適用される金属材料や、ロータ１１以外の部材（例えばステータ１２）の金属材料などを挙げることができる。

また、上記の第１実施形態から第７実施形態における圧縮機１０は、一軸多段式の遠心圧縮機（多段遠心圧縮機）に限定されることはなく、例えば、一軸単段式の遠心圧縮機（単段遠心圧縮機）であってもよい。

また、上記の第１実施形態から第７実施形態で説明した圧縮機システム１の構成は、それぞれ独立した構成に留まることはない。各実施形態に記載の構成要素を適宜組み合わせて圧縮機システム１を構成してよい。

＜付記＞
各実施形態に記載の圧縮機システムは、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る圧縮機システム１は、ロータ１１、および該ロータ１１を覆うことで圧縮する流体（ガスＧ）の流路を形成するステータ１２を備える圧縮機１０と、前記流路と連通する収容空間Ｒに配置された犠牲部材２０と、を備え、前記犠牲部材２０は、前記収容空間Ｒに配置されて、前記流体の圧力によってひずむ測定対象部位２１ｘを有する。

これにより、例えば、圧縮機１０の運転を停止した際に、この犠牲部材２０を収容空間Ｒから取り出すことで、測定対象部位２１ｘのひずみ量を確認することができる。
また、例えば、測定対象部位２１ｘを観察することで、流体による測定対象部位２１ｘの劣化具合や、欠陥の有無などを確認することができる。

（２）第２の態様に係る圧縮機システム１は、（１）の圧縮機システム１であって、前記測定対象部位２１ｘは、前記ロータ１１を形成する金属材料と同一組成の金属材料で形成されていてもよい。

（３）第３の態様に係る圧縮機システム１は、（１）または（２）の圧縮機システム１であって、前記流体は、水素ガスであり、前記収容空間Ｒは、出口流路につながっていてもよい。

（４）第４の態様に係る圧縮機システム１は、（３）の圧縮機システム１であって、前記出口流路Ｐ２は、前記流路のうち圧縮された最も圧力の高い前記流体が流れる流路であってもよい。

これにより、例えば、圧縮される前の水素ガスまたは圧縮途中の水素ガスを収容空間Ｒに引き出す場合と比較して、犠牲部材２０の測定対象部位２１ｘは、水素ガスからより大きな圧力を受ける。
つまり、より過酷な脆化条件のもとで劣化した測定対象部位２１ｘの状態を確認することができる。

（５）第５の態様に係る圧縮機システム１は、（１）または（２）の圧縮機システム１であって、前記流体は、腐食性のガスであり、前記収容空間Ｒは、入口流路につながっていてもよい。

（６）第６の態様に係る圧縮機システム１は、（５）の圧縮機システム１であって、前記流路のうち圧縮される前の最も圧力の低い前記流体が流れる流路であってもよい。

これにより、例えば、犠牲部材２０の測定対象部位２１ｘが圧縮途中の腐食性のガスまたは圧縮後の腐食性のガスにさらされる場合と比較して、測定対象部位２１ｘは、より大きな腐食作用を流体から受ける。
つまり、より過酷な応力腐食割れ条件のもとで劣化した測定対象部位２１ｘの状態を確認することができる。

（７）第７の態様に係る圧縮機システム１は、（１）から（６）のうちいずれかの圧縮機システム１であって、前記収容空間Ｒは、前記ステータ１２において外部に面する外面１２０ｓで開口しており、前記ステータ１２に対して着脱可能とされ、前記収容空間Ｒの開口を閉塞する点検用蓋４０を更に備えてもよい。

これにより、点検用蓋４０を取り外すことで、犠牲部材２０を収容空間Ｒから取り出すことができる。また、点検用蓋４０を閉じることで、収容空間Ｒを外部と気密に隔離することができる。
そのため、犠牲部材２０を収容空間Ｒから取り出す際に、例えば、圧縮機１０を分解する必要がない。

（８）第８の態様に係る圧縮機システム１は、（１）から（７）のうちいずれかの圧縮機システム１であって、前記測定対象部位２１ｘに取り付けられ、該測定対象部位２１ｘのひずみ量を検出可能なひずみゲージ３０を更に備えてもよい。

これにより、例えば、ひずみゲージ３０によって検出されたひずみ量を示す信号を圧縮機１０の外部に送信することが可能となる。
したがって、例えば、圧縮機１０運転中の測定対象部位２１ｘにおけるひずみ量の経時的な変化を圧縮機１０の外部から監視することができる。

（９）第９の態様に係る圧縮機システム１は、（１）から（８）のうちいずれかの圧縮機システム１であって、前記犠牲部材２０は、凸となるように湾曲してＣ字状に配置された板状のＣリング部２１０と、前記Ｃリング部２１０の両端（一端２１０ａおよび他端２１０ｂ）を互いに近づけるように押圧した状態で保持する押圧保持部２１と、を有し、前記Ｃリング部２１０は、前記凸となる部分が前記測定対象部位２１ｘとされ、前記押圧保持部２１は、前記測定対象部位２１ｘが間に配置された状態で、前記圧縮機１０の定格運転時に前記ロータ１１に作用する最大応力よりも高い応力を前記測定対象部位２１ｘに付与するように、前記Ｃリング部２１０を押圧していてもよい。

これにより、上記作用をより高精度に実現することができる。また、ロータ１１が流体にさらされながら回転する流路の環境よりも過酷な条件のもとで劣化したＣリング部２１０の状態を確認することができる。
したがって、圧縮機１０のロータ１１の劣化具合をより適正に推定することができる。

（１０）第１０の態様に係る圧縮機システム１は、（１）から（８）のうちいずれかの圧縮機システム１であって、前記犠牲部材２０は、前記流路に連通した第１空間Ｒ１と、大気開放された第２空間Ｒ２とに前記収容空間Ｒを区画するダイアフラム板２１１を有し、前記ダイアフラム板２１１の少なくとも一部が前記測定対象部位２１ｘとされてもよい。

これにより、上記作用をより高精度に実現することができる。
また、ダイアフラム板２１１の測定対象部位２１ｘが第１空間Ｒ１と第２空間Ｒ２との間に生じる差圧によってひずむため、例えば、圧縮機１０の短周期的な始動や停止などのオペレーションの際にダイアフラム板２１１に発生する圧縮応力によるひずみ量を検出することができる。

（１１）第１１の態様に係る圧縮機システム１は、（１）から（８）のうちいずれかの圧縮機システム１であって、前記犠牲部材２０は、前記流路に連通した第１空間Ｒ１と、大気開放された第２空間Ｒ２とに前記収容空間Ｒを区画するピストンリング部２４と、前記第１空間Ｒ１に移動不能な状態で配置された固定板部２５と、柱状に形成されて、前記ピストンリング部２４と前記固定板部２５とをつなぐロッド部２１２と、を有し、前記ロッド部２１２の少なくとも一部が前記測定対象部位２１ｘとされてもよい。

これにより、上記作用をより高精度に実現することができる。
また、ロータ１１に発生する応力と同一の応力モード（引張応力）によるロッド部２１２における測定対象部位２１ｘのひずみ量の変化を確認することができる。その結果、圧縮機１０のロータ１１の劣化具合をより適正に推定することができる。

（１２）第１２の態様に係る圧縮機システム１は、（１）または（２）の圧縮機システム１であって、前記収容空間Ｒは、前記ロータ１１の回転軸１１０を囲む環状に前記ステータ１２に形成されており、前記犠牲部材２０は、前記ロータ１１に固定された柱状部２１３を有し、前記柱状部２１３は、外表面からくびれるように凹む前記測定対象部位２１ｘとしての凹部２１３ａを有してもよい。

これにより、収容空間Ｒに配置された柱状部２１３が流体にさらされながらロータ１１の回転に伴って、収容空間Ｒ内で軸線Ａｒ回りに旋回する。柱状部２１３が軸線Ａｒ回りに旋回しながら流体の圧力を受けることによって、この柱状部２１３の測定対象部位２１ｘとしての凹部２１３ａがひずむ。
したがって、上記の構成と比較して、ロータ１１に作用する応力を柱状部２１３がより高精度に模擬することができる。

（１３）第１３の態様に係る圧縮機システム１は、（１２）の圧縮機システム１であって、前記流体は、水素ガスであり、前記ロータ１１は、前記回転軸１１０に回転可能に取り付けられ、前記回転軸１１０の延びる方向に並んだ状態で前記流体を圧縮する複数段のインペラ１１１を有し、前記収容空間Ｒは、複数段の前記インペラ１１１のうち最後段のインペラ（最後段インペラ１１１ｅ）の圧縮流路１１１ｐにつながっていてもよい。

これにより、例えば、最後段のインペラ１１１よりも前段のインペラ１１１の圧縮流路１１１ｐにつながる場合と比較して、柱状部２１３は、水素ガスからより大きな圧力を受ける。
つまり、より過酷な脆化条件のもとで劣化した柱状部２１３の状態を確認することができる。

（１４）第１４の態様に係る圧縮機システム１は、（１２）の圧縮機システム１であって、前記流体は、腐食性のガスであり、前記ロータ１１は、前記回転軸１１０に回転可能に取り付けられ、前記回転軸１１０の延びる方向に並んだ状態で前記流体を圧縮する複数段のインペラ１１１を有し、前記収容空間Ｒは、複数段の前記インペラ１１１のうち最前段のインペラ（最前段インペラ１１１ｆ）の圧縮流路１１１ｐにつながっていてもよい。

これにより、例えば、最前段のインペラ１１１よりも後段のインペラ１１１の圧縮流路１１１ｐにつながる場合と比較して、柱状部２１３は、より大きな腐食作用を腐食性のガスから受ける。
つまり、より過酷な応力腐食割れ条件のもとで劣化した柱状部２１３の状態を確認することができる。

（１５）第１５の態様に係る圧縮機システム１は、（１）から（１４）のうちいずれかの圧縮機システム１であって、前記ステータ１２には、前記収容空間Ｒから前記ステータ１２の外面１２０ｓに延び、該ステータ１２の外面１２０ｓに開口するスコープ孔１２ｈが形成されており、前記ステータ１２の外面１２０ｓに対して着脱可能とされ、前記スコープ孔１２ｈの開口１２ｈ´を閉塞する点検用蓋４０を更に備えてもよい。

これにより、点検用蓋４０をステータ１２の外面１２０ｓから取り外すとともに、例えば工業用内視鏡などをスコープ孔１２ｈに挿入することで、犠牲部材２０における測定対象部位２１ｘの状態を確認することができる。
つまり、測定対象部位２１ｘの状態を確認するにあたって圧縮機１０を分解する必要がない。

１…圧縮機システム １０…圧縮機 １１…ロータ １２…ステータ １２ｈ…スコープ孔 １２ｈ´…開口 １２ｐ…接続流路 １３…軸受部 １４…シール部 １４ａ…第１シール部 １４ｂ…第２シール部 ２０…犠牲部材 ２１…押圧保持部 ２１ｘ…測定対象部位 ２２…ボルト部 ２３…ナット部 ２４…ピストンリング部 ２４ａ…第１面 ２４ｂ…第２面 ２５…固定板部 ２５ａ…主面 ２５ｂ…裏面 ２５ｈ…連通孔 ３０…ひずみゲージ ４０…点検用蓋 ４０ｈ…大気開放孔 ５０…点検室 ６０…導入管 ６０ａ…導入孔 １００…吸入配管 １１０…回転軸 １１０ｓ…外周面 １１１…インペラ １１１ａ…ディスク １１１ｂ…ブレード １１１ｃ…カバー １１１ｅ…最後段インペラ １１１ｆ…最前段インペラ １１１ｐ…圧縮流路 １２０…ケーシング １２０ａ…ケーシング入口流路 １２０ｂ…ケーシング出口流路 １２０ｄ…凹所 １２０ｉ…内面 １２０ｓ…外面 １２１…ダイアフラム １２１ａ…第１流路 １２１ｂ…第２流路 １２１ｃ…中間流路 １２１ｄ…ディフューザ流路 １２１ｅ…戻り流路 １２１ｒ…収容凹部 １２１ｓ…対向面 １２２…入口ノズル １２２ａ…吸入流路 １２３…出口ノズル １２３ａ…吐出流路 １３０…ラジアル軸受 １３１…スラスト軸受 １３２…スラストカラー ２００…吐出配管 ２１０…Ｃリング部 ２１０ａ…一端 ２１０ｂ…他端 ２１１…ダイアフラム板 ２１１ａ…一面 ２１１ｂ…他面 ２１２…ロッド部 ２１２ｓ…側面 ２１３…柱状部 ２１３ａ…凹部 Ａｒ…軸線 Ｂ…締結部材 Ｂｓ…工業用内視鏡 Ｄａ…軸線方向 Ｄａｌ…一方側 Ｄａｒ…他方側 Ｄｃ…周方向 Ｄｒ…回転方向 Ｇ…ガス Ｌ…流路長 Ｐ１…入口流路 Ｐ２…出口流路 Ｒ…収容空間 Ｒ１…第１空間 Ｒ２…第２空間

Claims (15)

1. ロータ、および該ロータを覆うことで圧縮する流体の流路を形成するステータを備える圧縮機と、
   前記流路と連通する収容空間に配置された犠牲部材と、
   を備え、
   前記犠牲部材は、前記収容空間に配置されて、前記流体の圧力によってひずむ測定対象部位を有する
   圧縮機システム。
2. 前記測定対象部位は、前記ロータを形成する金属材料と同一組成の金属材料で形成されている
   請求項１に記載の圧縮機システム。
3. 前記流体は、水素ガスであり、
   前記収容空間は、出口流路につながっている
   請求項１または請求項２に記載の圧縮機システム。
4. 前記出口流路は、前記流路のうち圧縮された最も圧力の高い前記流体が流れる流路である
   請求項３に記載の圧縮機システム。
5. 前記流体は、腐食性のガスであり、
   前記収容空間は、入口流路につながっている
   請求項１または請求項２に記載の圧縮機システム。
6. 前記入口流路は、前記流路のうち圧縮される前の最も圧力の低い前記流体が流れる流路である
   請求項５に記載の圧縮機システム。
7. 前記収容空間は、前記ステータにおいて外部に面する外面で開口しており、
   前記ステータに対して着脱可能とされ、前記収容空間の開口を閉塞する点検用蓋を更に備える
   請求項１または請求項２に記載の圧縮機システム。
8. 前記測定対象部位に取り付けられ、該測定対象部位のひずみ量を検出可能なひずみゲージを更に備える
   請求項１または請求項２に記載の圧縮機システム。
9. 前記犠牲部材は、
   凸となるように湾曲してＣ字状に配置された板状のＣリング部と、
   前記Ｃリング部の両端を互いに近づけるように押圧した状態で保持する押圧保持部と、
   を有し、
   前記Ｃリング部は、前記凸となる部分が前記測定対象部位とされ、
   前記押圧保持部は、前記測定対象部位が間に配置された状態で、前記圧縮機の定格運転時に前記ロータに作用する最大応力よりも高い応力を前記測定対象部位に付与するように、前記Ｃリング部を押圧している
   請求項１または請求項２に記載の圧縮機システム。
10. 前記犠牲部材は、前記流路に連通した第１空間と、大気開放された第２空間とに前記収容空間を区画するダイアフラム板を有し、
    前記ダイアフラム板の少なくとも一部が前記測定対象部位とされた
    請求項１または請求項２に記載の圧縮機システム。
11. 前記犠牲部材は、
    前記流路に連通した第１空間と、大気開放された第２空間とに前記収容空間を区画するピストンリング部と、
    前記第１空間に移動不能な状態で配置された固定板部と、
    柱状に形成されて、前記ピストンリング部と前記固定板部とをつなぐロッド部と、
    を有し、
    前記ロッド部の少なくとも一部が前記測定対象部位とされた
    請求項１または請求項２に記載の圧縮機システム。
12. 前記収容空間は、前記ロータの回転軸を囲む環状に前記ステータに形成されており、
    前記犠牲部材は、前記ロータに固定された柱状部を有し、
    前記柱状部は、外表面からくびれるように凹む前記測定対象部位としての凹部を有する
    請求項１または請求項２に記載の圧縮機システム。
13. 前記流体は、水素ガスであり、
    前記ロータは、前記回転軸に回転可能に取り付けられ、前記回転軸の延びる方向に並んだ状態で前記流体を圧縮する複数段のインペラを有し、
    前記収容空間は、複数段の前記インペラのうち最後段のインペラの圧縮流路につながっている
    請求項１２に記載の圧縮機システム。
14. 前記流体は、腐食性のガスであり、
    前記ロータは、前記回転軸に回転可能に取り付けられ、前記回転軸の延びる方向に並んだ状態で前記流体を圧縮する複数段のインペラを有し、
    前記収容空間は、複数段の前記インペラのうち最前段のインペラの圧縮流路につながっている
    請求項１２に記載の圧縮機システム。
15. 前記ステータには、前記収容空間から前記ステータの外面に延び、該ステータの外面に開口するスコープ孔が形成されており、
    前記ステータの外面に対して着脱可能とされ、前記スコープ孔の開口を閉塞する点検用蓋を更に備える
    請求項１２に記載の圧縮機システム。

Images