JP6995697B2 - ポンプ設備及びポンプ設備の管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ設備及びポンプ設備の管理方法に関するものである。

下記特許文献１には、複数台のポンプを備え、大雨等に湛水防除の目的で稼働するポンプ設備が開示されている。このようなポンプ設備では、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、主ポンプ及び補機の管理運転が必要不可欠である。例えば、主ポンプが横軸ポンプ等であって、吸込側の水位が羽根車よりも低い機場（吸上げ機場）場合、主ポンプを運転させるために、真空ポンプ（補機）を備える満水系統を用いて、主ポンプを呼び水で満たす必要がある。仮に、満水系統の故障や性能低下により、主ポンプが運転できない状態が生じた場合、設備の排水機能が損なわれてしまう。したがって、満水系統の正常な運転は、主ポンプを適切な時期に適切に運転させるための重要な要素である。

特開２０１２－２４６８６５号公報

上記従来技術では、主ポンプを呼び水で満たすまでの満水時間、具体的には、真空ポンプの始動から停止までの運転時間を記録し、当該運転時間に対して閾値を設定し、運転時間が当該閾値を超えたか否かで、満水系統の異常を判定していた。しかしながら、満水時間は、様々な環境要因によって、その都度変化するため、満水系統の異常の有無を判定する適切な閾値を設定するのが困難であった。このため、上記従来技術では、非常に大雑把な管理となっており、満水系統の異常を判定する手法としては精度が低いものであった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ポンプを呼び水で満水させる満水系統の異常を判定する精度を高めることができるポンプ設備及びポンプ設備の管理方法の提供を目的とする。

（１）本発明の一態様に係るポンプ設備は、液体を揚水するポンプと、前記ポンプを呼び水で満たす満水系統と、を備えるポンプ設備であって、前記ポンプを呼び水で満たすまでにかかる満水時間に影響する状態量を計測する計測器と、前記計測器の計測結果に基づいて前記満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、前記満水系統によって前記ポンプを呼び水で満たすまでにかかった前記満水時間の実測値と、を比較して前記満水系統の異常を判定する制御装置を備える。

（２）上記（１）に記載されたポンプ設備であって、前記計測器として、前記ポンプの吸込側の水位を計測する水位計を備え、前記制御装置は、前記水位計の計測結果に基づいて、前記満水時間の理論値を算出してもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載されたポンプ設備であって、前記計測器として、大気圧を計測する気圧計を備え、前記制御装置は、前記気圧計の計測結果に基づいて、前記満水時間の理論値を算出してもよい。
（４）上記（１）～（３）に記載されたポンプ設備であって、前記満水系統は、前記ポンプ内に負圧を発生させる真空ポンプを有し、前記測定器として、前記真空ポンプのローターの回転速度を計測する回転速度計を備え、前記制御装置は、前記回転速度計の計測結果に基づいて、前記満水時間の理論値を算出してもよい。
（５）上記（１）～（４）に記載されたポンプ設備であって、前記計測器として、気温を計測する温度計を備え、前記制御装置は、前記温度計の計測結果に基づいて、前記満水時間の理論値を算出してもよい。
（６）上記（１）～（５）に記載されたポンプ設備であって、前記満水系統は、前記ポンプ内に負圧を発生させる水封式の真空ポンプと、前記真空ポンプに補給水を供給する補水槽と、を有し、前記計測器として、前記補給水の水温を計測する水温計を備え、前記制御装置は、前記水温計の計測結果に基づいて、前記満水時間の理論値を算出してもよい。
（７）上記（１）～（６）に記載されたポンプ設備であって、前記ポンプは、複数台設けられており、前記制御装置は、前記計測器の計測結果に基づいて前記複数台のポンプを呼び水で満たすまでにかかる前記満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、前記満水系統によって前記複数台のポンプを呼び水で満たすまでにかかった前記満水時間の実測値と、を比較して前記満水系統の異常を判定する複数台同時異常判定モードを備えてもよい。
（８）上記（７）に記載されたポンプ設備であって、前記制御装置は、前記複数台同時異常判定モードによって異常を検知した場合、前記複数台のポンプのそれぞれについて個別に、前記計測器の計測結果に基づいて前記満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、前記満水系統によって前記ポンプを呼び水で満たすまでにかかった前記満水時間の実測値と、を比較し、前記満水系統の異常が前記複数台のポンプのうちどのポンプで発生したかを特定する個別異常判定モードを備えてもよい。
（９）上記（８）に記載されたポンプ設備であって、前記制御装置は、前記個別異常判定モードによってポンプを特定した場合、当該ポンプを呼び水で満たすために使用した前記満水系統の構成機器を個別に検査し、前記異常が発生した箇所を特定する異常箇所特定モードを備えてもよい。
（１０）上記（９）に記載されたポンプ設備であって、前記満水系統の構成機器には、前記ポンプ内の満水を検知する満水検知器、前記ポンプ内に負圧を発生させる真空ポンプ、前記真空ポンプが水封式である場合、当該真空ポンプに補給水を供給する補水槽、前記真空ポンプと前記ポンプとの間を接続する吸気配管、前記吸気配管に設けられた各種自動弁、及び、前記ポンプに設けられた吐出弁、のうち少なくとも１つが含まれていてもよい。

（１１）本発明の一態様に係るポンプ設備の管理方法は、液体を揚水するポンプと、前記ポンプを呼び水で満たす満水系統と、を備えるポンプ設備の管理方法であって、前記ポンプを呼び水で満たすまでにかかる満水時間に影響する状態量を計測し、前記状態量に基づいて前記満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、前記満水系統によって前記ポンプを呼び水で満たすまでにかかった前記満水時間の実測値と、を比較して前記満水系統の異常を判定する。

上記本発明の態様によれば、ポンプを呼び水で満水させる満水系統の異常を判定する精度を高めることができるポンプ設備及びポンプ設備の管理方法が得られる。

第１実施形態に係るポンプ機場の全体構成図である。 第１実施形態に係る主ポンプの概略構成図である。 第１実施形態に係る吸込側の水位計に基づく主ポンプの満水時間の理論値の算出方法を説明する説明図である。 第１実施形態に係る満水系統の異常の判定手法の一例を示す図である。 第１実施形態に係る制御装置による制御フローである。 大気圧と真空ポンプの風量との関係を示すグラフである。 補給水の水温が真空ポンプの性能に及ぼす影響を示すグラフである。 第１実施形態に係る吐出側の水位計に基づく主ポンプの満水時間の理論値の算出方法を説明する説明図である。 第２実施形態に係るポンプ機場の構成図である。 第２実施形態に係る制御装置による制御フローである。 第２実施形態に係る異常箇所特定ステップにて実行される吐出弁の検査フローである。 第２実施形態に係る異常箇所特定ステップにて実行される満水検知器の検査フローである。 第２実施形態に係る異常箇所特定ステップにて実行される補水槽の検査フローである。 第２実施形態に係る異常箇所特定ステップにて実行される真空ポンプの検査フローである。 第２実施形態に係る異常箇所特定ステップにて実行される各種自動弁の検査フローである。 第２実施形態に係る異常箇所特定ステップにて実行される吸気ラインの検査フローである。

以下、本発明の実施形態のポンプ設備及びポンプ設備の管理方法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、大雨等に湛水防除の目的で稼働するポンプ機場を例示する。

（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（ポンプ設備）は、複数台の主ポンプ１０（ポンプ）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、ギヤポンプ２２、コンプレッサ２３、冷却水ポンプ２４などを備える。真空ポンプ２１は、主ポンプ１０を呼び水で満たす満水系統３０の構成機器である。

図２は、第１実施形態に係る主ポンプ１０の概略構成図である。
主ポンプ１０は、図２に示すように、吸込水槽２に開口する吸込口１１ａと、吐出水槽３に開口する吐出口１１ｂと、を有するケーシング１１を備える。吸込水槽２、吐出水槽３には、吸込側，吐出側の水位を計測する水位計２ａ，３ａが設けられている。ケーシング１１には、横方向（水平方向）に延びるポンプ軸１２が挿入されている。ポンプ軸１２には、図示しないインペラ（羽根車）が接続されている。このインペラは、吸込水槽２の水位レベルよりも高い位置に設置されている。また、当該インペラの下流側かつ吐出口１１ｂの上流側には、吐出弁１３が設けられている。

主ポンプ１０は、駆動機４によって駆動する。駆動機４は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関である。この駆動機４が設置されるポンプ機場１内には、温度計４ｃ、気圧計４ｄが設けられている。なお、駆動機４は、電動機であってもよい。駆動機４の駆動軸４ａには減速機５が連結され、減速機５には主ポンプ１０のポンプ軸１２が連結されている。駆動機４を駆動することによって、減速機５を介してポンプ軸１２が回転し、主ポンプ１０によって吸込水槽２内の水が揚水されて、その水が吐出水槽３に吐出されるようになっている。

真空ポンプ２１は、主ポンプ１０の起動時にケーシング１１内の空気を吸引し、ケーシング１１内を呼び水で満たす。真空ポンプ２１は、ケーシング１１に吸気ライン３０ａ（吸気配管）を介して接続されている。吸気ライン３０ａには、ケーシング１１内の呼び水の満水を検知するための満水検知器１４と、吸気ライン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。

真空ポンプ２１は、電動機２１ａによって駆動する。電動機２１ａには、真空ポンプ２１のローターの回転速度を計測するための回転速度計２１ｂが取り付けられている。この真空ポンプ２１は、例えば水封式（具体的にはナッシュ式）真空ポンプであって、図１に示すように、その吸気側には補給水を給水する給水管３２が接続され、排気側には給水された水及び吸い込んだ空気を排出する排出管３３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の開閉するための給水弁３５が設けられている。また、補水槽３４には、補給水の水温を計測する水温計３４ａが設けられている。

図１に示すギヤポンプ２２は、駆動機４の燃料を汲み上げるものである。このギヤポンプ２２は、電動機２２ａによって駆動する。ギヤポンプ２２は、燃料供給ライン４０（燃料供給配管）に設けられている。燃料供給ライン４０においては、ギヤポンプ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から駆動機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、ギヤポンプ２２が駆動していない間でも、必要な供給圧で燃料を駆動機４に供給することができる。

コンプレッサ２３は、駆動機４に供給する圧縮空気を生成するものである。このコンプレッサ２３は、電動機２３ａによって駆動する。コンプレッサ２３は、空気供給ライン５０（空気供給配管）に設けられている。空気供給ライン５０においては、コンプレッサ２３の駆動によって生成された圧縮空気が空気槽８に貯留され、この空気槽８から駆動機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、コンプレッサ２３が駆動していない間でも圧縮空気を内燃機関などの駆動機４に供給して、始動することができる。

冷却水ポンプ２４は、駆動機４を冷却する冷却水を組み上げるものである。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、冷却水供給ライン６０（冷却水供給配管）に設けられている。冷却水供給ライン６０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、各駆動機４を冷却する熱交換器４ｂに冷却水が供給される。なお、減速機５にも図示しない熱交換器を設置する場合、冷却水供給ライン６０において、駆動機４の熱交換器４ｂと減速機５の熱交換器とを直列に接続してもよい。

ポンプ機場１は、上述した各構成機器の動作を統括的に制御する制御装置１００（図２参照）を備える。制御装置１００は、図示しないＣＰＵ等の演算部、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ハードディスクドライブ（ＨＤＤ），ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の記憶部、各構成機器とデータのやり取りする入出力インターフェース等が、図示しないバスで接続されたものである。入出力インターフェースには、上述した各構成機器以外にも、図示しないディスプレイ等の表示装置、マウス、キーボード等の入力装置が接続されている。

記憶部には、演算部が読み出して実行するためのプログラムが格納されており、制御装置１００はそのプログラムに従って、以下説明する満水系統３０の異常を判定することができるようになっている。本実施形態の制御装置１００は、主ポンプ１０を呼び水で満たすまでにかかる満水時間に影響する状態量を計測する計測器の計測結果に基づいて満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、満水系統３０によって主ポンプ１０を呼び水で満たすまでにかかった満水時間の実測値と、を比較して満水系統３０の異常を判定する。

満水時間の実測値は、例えば、真空ポンプ２１が始動したときから、満水検知器１４が満水を検知し、真空ポンプ２１が停止するまでの運転時間を、制御装置１００に組み込まれたタイマーなどによって計測することができる。この満水時間の実測値は、記憶部に記憶される。なお、主ポンプ１０一台当たりの満水時間は、主ポンプ１０の容積にもよるが、満水系統３０が健全であれば、例えば５～１０［ｍｉｎ］程度である。
一方、満水時間の理論値は、次のようにして算出することができる。

（主ポンプ１０の吸込側の水位に基づく理論値の算出）
図３は、第１実施形態に係る吸込側の水位計２ａに基づく主ポンプ１０の満水時間の理論値の算出方法を説明する説明図である。なお、符号１５は、真空破壊弁である。
主ポンプ１０を呼び水で満たすまでにかかる満水時間の理論値は、例えば、以下のような式（１）で算出することができる。ここで、Ｔは満水時間［ｍｉｎ］、ＡＬは主ポンプ１０内の空気部分の容積［ｍ^３］、Ｑは真空ポンプ２１の風量［ｍ^３／ｍｉｎ］である。

真空ポンプ２１により主ポンプ１０内を真空引きする際は、図３に示すように、吐出弁１３は閉じられている。すなわち、主ポンプ１０内の空気部分の容積ＡＬは、主ポンプ１０の吸込側の水位から吐出弁１３までの容積となる。この容積ＡＬは、主ポンプ１０の吸込側の水位によって変化する。例えば、主ポンプ１０の吸込側の水位がｈ１である場合の容積ＡＬ１は、図３における交差線＋斜線部の容積となる。また、主ポンプ１０の吸込側の水位が、ｈ１より高いｈ２である場合の容積ＡＬ２は、図３における交差線部のみの容積となり、容積ＡＬ１よりも小さくなる。すなわち、吸込側の水位がｈ２の場合の満水時間Ｔ２は、吸込側の水位がｈ１の場合の満水時間Ｔ１よりも短くなる。

ポンプ機場１は、このような満水時間に影響する状態量（主ポンプ１０の吸込側の水位）を計測する計測器（水位計２ａ（図２参照））を備えており、制御装置１００は、この水位計２ａの計測結果に基づいて、満水時間の理論値を、以下のような式（２）で算出（補正）する。ここで、Ｔ２は吸込側の水位がｈ２の場合の満水時間［ｍｉｎ］、ΔＡＬは容積ＡＬ１と容積ＡＬ２の差［ｍ^３］、Ｑは真空ポンプ２１の風量［ｍ^３／ｍｉｎ］である。なお、ΔＡＬは、以下のような式（３）で算出することができる。ここで、Ｄは主ポンプ１０の吸込管の口径［ｍ］、ｈ３はｈ１とｈ２の水位差［ｍ］である。

以上のように、主ポンプ１０の吸込側の水位が変化すると、満水時間が変化するので、主ポンプ１０の吸込側の水位を水位計２ａによって計測し、その計測結果に基づいて、満水時間の理論値を算出するとよい。これにより、満水時間の理論値の算出精度を高めることができる。制御装置１００は、算出した満水時間の理論値を、上述した満水時間の実測値と比較することで、満水系統３０の異常を判定する。

図４は、第１実施形態に係る満水系統３０の異常の判定手法の一例を示す図である。
制御装置１００は、図４に示すように、主ポンプ１０の満水時間の実測値と理論値を比較し、満水系統３０の異常を判定する。具体的には、満水時間の理論値に対し許容値（許容範囲）を設定し、満水時間の実測値が、当該許容値の下方閾値または上方閾値を超えたときに、満水系統３０に異常が発生したと判定する。なお、上記例では下方閾値と上方閾値で同じ絶対値を使用しているが、設備及び機器仕様に基づき、下方閾値と上方閾値で値を変えてもよい。例えば、満水系統３０の性能が低下した場合、満水時間は延びる方向（値が増える方向）になるのが自然であるため、例えば、上方閾値の絶対値を下方閾値の絶対値よりも大きくしてもよい。

また、制御装置１００は、当該満水系統３０の異常を判定する点検が定期的に行われる場合、主ポンプ１０の満水時間の実測値と理論値との差の変化の傾向に基づいて、満水系統３０の異常の予兆を検知してもよい。制御装置１００は、例えば、異常の判定の点検が月１回の頻度で行われる場合、その月の計測値と前月の計測値とを結ぶ直線と、前月の計測値と前々月の計測値とを結ぶ直線との角度の差θが、所定の角度以上であれば、異常の予兆を検知したと判定する。この判定は、上述した満水系統３０の異常判定の許容値未満で行うとよい。

次に、上記のように構成されたポンプ機場１の管理方法、具体的には、満水系統３０の異常を判定する制御装置１００の制御フローについて説明する。

図５は、第１実施形態に係る制御装置１００による制御フローである。
制御装置１００は、図示しないタイマー等により予め設定された点検タイミングとなったら、満水系統３０の点検指令を出す（ステップＳ１）。次に、制御装置１００は、点検の対象となる主ポンプ１０の満水時間の理論値を算出し、当該理論値に対して許容値を設定する（ステップＳ２）。上述したように、満水時間の理論値は、満水時間に影響を与える吸込側の水位を計測する水位計２ａの計測結果に基づいて補正を加える。

次に、制御装置１００は、真空ポンプ２１を運転させ、満水系統３０によって対象の主ポンプ１０を呼び水で満たすまでにかかった運転時間を、満水時間の実測値として取得する（ステップＳ３）。そして、制御装置１００は、当該満水時間の実測値がステップＳ２で設定した理論値の許容値内かを判定する（ステップＳ４）。制御装置１００は、満水時間の実測値が理論値の許容値内である場合（ステップＳ４が「ＹＥＳ」の場合）、満水系統３０に異常がないと判定する（ステップＳ５）。一方、制御装置１００は、満水時間の実測値が理論値の許容値を超えていた場合（ステップＳ４が「ＮＯ」の場合）、満水系統３０に異常があると判定する（ステップＳ６）。

上述したように、本実施形態によれば、液体を揚水する主ポンプ１０と、主ポンプ１０を呼び水で満たす満水系統３０と、を備えるポンプ機場１であって、主ポンプ１０の吸込側の水位を計測する水位計２ａと、水位計２ａの計測結果に基づいて満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、満水系統３０によって主ポンプ１０を呼び水で満たすまでにかかった満水時間の実測値と、を比較して満水系統３０の異常を判定する制御装置１００を備える。この構成によれば、主ポンプ１０の満水時間に影響を与える環境要因である主ポンプ１０の吸込側の水位に基づいて、満水時間の理論値を精度よく算出できるため、満水系統３０の異常を判定する精度を高めることができる。

ところで、主ポンプ１０の満水時間に影響を与える環境要因は、主ポンプ１０の吸込側の水位だけではない。このため、主ポンプ１０の吸込側の水位の代わりに、または、主ポンプ１０の吸込側の水位と組み合わせて、以下の環境要因に基づき、満水系統３０の理論値を算出するとよい。なお、これら環境要因の組み合わせは、全部であっても、一部であってもよい。

（大気圧に基づく理論値の算出）
例えば、台風等により標準大気圧が低下すると、真空ポンプ２１の風量が低下する。図６は、大気圧と真空ポンプ２１の風量との関係を示すグラフである。図６の符号Ｃ１は標準大気圧の場合の真空ポンプ２１のポンプ性能曲線（又は性能曲線）、符号Ｃ２は標準大気圧よりも気圧が低下した場合の真空ポンプ２１のポンプ性能曲線（又は性能曲線）を示す。同じ到達真空度（例えば－７０［ｋＰａ］）で比較すると、標準大気圧より気圧が低下した場合には、真空ポンプ２１の風量がΔＱだけ低下していることが分かる。なお、以下の表１は、大気圧と到達真空度の関係の一例を示している。

すなわち、上述した式（１）に示すように、真空ポンプ２１の風量が低下すると、満水時間Ｔは長くなる。ポンプ機場１は、このような満水時間に影響する状態量（大気圧）を計測する計測器（気圧計４ｄ（図２参照））を備えており、制御装置１００は、この気圧計４ｄの計測結果に基づいて、満水時間の理論値を、以下のような式（４）で算出（補正）することができる。ここで、Ｔ´は大気圧低下時の満水時間［ｍｉｎ］、Ｑは標準大気圧時の真空ポンプ２１の風量［ｍ^３／ｍｉｎ］、ΔＱは標準大気圧時と大気圧低下時の真空ポンプ２１の風量の差［ｍ^３／ｍｉｎ］である。

以上のように、大気圧が変化すると、満水時間が変化するので、大気圧を気圧計４ｄによって計測し、その計測結果に基づいて、満水時間の理論値を算出するとよい。

（真空ポンプ２１のローターの回転速度に基づく理論値の算出）
また、例えば、真空ポンプ２１の内部において錆等が発生し、羽根車とケーシングの接触（摺動）によりローターの回転速度が低下すると、真空ポンプ２１の風量が低下する。すなわち、真空ポンプ２１のローターの回転速度が低下すると、上述の大気圧低下時と同様（図６と同様）に、真空ポンプ２１の風量が低下するため、満水時間が長くなる。

ポンプ機場１は、このような満水時間に影響する状態量（真空ポンプ２１のローターの回転速度）を計測する計測器（回転速度計２１ｂ（図２参照））を備えており、制御装置１００は、この回転速度計２１ｂの計測結果に基づいて、満水時間の理論値を、以下のような式（５）で算出（補正）することができる。ここで、Ｔ´´は回転速度低下時の満水時間［ｍｉｎ］、Ｑは標準回転速度時の真空ポンプ２１の風量［ｍ^３／ｍｉｎ］、ΔＱは標準回転速度時と回転速度低下時の真空ポンプ２１の風量の差［ｍ^３／ｍｉｎ］である。

以上のように、真空ポンプ２１のローターの回転速度が変化すると、満水時間が変化するので、真空ポンプ２１のローターの回転速度を回転速度計２１ｂによって計測し、その計測結果に基づいて、満水時間の理論値を算出するとよい。

（気温に基づく理論値の算出）
また、一定量の空気の体積は、気温の上昇により膨張する。すなわち、真空ポンプ２１の吸込空気量は気温に依存しており、気温によって真空ポンプ２１の風量が変化する。つまり、気温の変化は、満水時間に影響する環境要因となる。

ポンプ機場１は、このような満水時間に影響する状態量（気温）を計測する計測器（温度計４ｃ（図２参照））を備えており、制御装置１００は、この温度計４ｃの計測結果に基づいて、真空ポンプ２１の風量を、以下のような式（６）で算出（補正）することができる。ここで、Ｑ_ＳＶは真空ポンプ２１の風量［ｍ^３／ｍｉｎ］、Ｑ_ＦＡは自由空気量［ｍ^３／ｍｉｎ］、Ｐ_Ｓは真空度［ｋＰａ］、Ｔ_Ｓは真空ポンプ２１の吸込大気温度［℃］である。このＱ_ＳＶを式（１）に代入することで、満水時間の理論値を算出することができる。

以上のように、気温が変化すると、真空ポンプ２１の風量が変化し、満水時間が変化するので、気温を温度計４ｃによって計測し、その計測結果に基づいて、満水時間の理論値を算出するとよい。

（補給水の水温に基づく理論値の算出）
また、例えば、真空ポンプ２１に供給する補給水の水温が上がるほど、真空ポンプ２１のケーシング内に占める蒸気の割合が増えるため、真空ポンプ２１の吸込空気量が低下する。すなわち、真空ポンプ２１に供給する補給水の水温が上がると、真空ポンプ２１の風量が低下し、満水時間が長くなる。

ポンプ機場１は、このような満水時間に影響する状態量（補給水の水温）を計測する計測器（水温計３４ａ（図１参照））を備えており、制御装置１００は、この水温計３４ａの計測結果に基づいて、真空ポンプ２１の風量を、以下のような式（７）で算出（補正）することができる。式（７）は、標準水温１５［℃］の時の例を示す。ここで、Ｑ_ＳＶは真空ポンプ２１の風量［ｍ^３／ｍｉｎ］、Ｋは空気量低減係数、Ｑ_ＳＶ１５℃は標準真空ポンプ風量（水温１５［℃］の時）［ｍ^３／ｍｉｎ］である。このＱ_ＳＶを式（１）に代入することで、満水時間の理論値を算出することができる。なお、Ｋは、以下のような式（８）で算出することができる。ここで、Ｐ_Ｓは真空度（絶対圧力）［ｍｍＨｇ］、Ｐ_Ｖは吸込大気圧［ｍｍＨｇ］、Ｐ_Ｖ１５℃は蒸気圧（水温１５［℃］の時）［ｍｍＨｇ］である。

図７は、補給水の水温（水温１５［℃］基準の時））が真空ポンプ２１の性能に及ぼす影響を示すグラフである。図７に示すように、空気量低減係数（Ｋ）が１に近いほど、すなわち、標準水温１５［℃］に近いほど、高い真空度が得られることが分かる。また、標準水温１５［℃］よりも水温が上昇すると、空気量低減係数が１より低下し、真空度が低下することが分かる。すなわち、真空ポンプ２１に供給する補給水の水温が上がると、真空ポンプ２１の風量が低下するため、満水時間が長くなることが分かる。

以上のように、補給水の水温が変化すると、満水時間が変化するので、補給水の水温を水温計３４ａによって計測し、その計測結果に基づいて、満水時間の理論値を算出するとよい。

その他、主ポンプ１０の満水時間に影響を与える環境要因としては、補水槽３４の水位が挙げられる。例えば、補給水の水量が多い場合、真空ポンプ２１の風量が減少し、満水時間が長くなる。また、補給水の水量が少ない場合は、空気漏れにより真空ポンプ２１の真空度が上がり難くなり、満水時間が長くなる。このため、補水槽３４に設けられた図示しない水位計の計測結果に基づいて、満水時間の理論値を算出するとよい。

なお、補水槽３４の水位に基づく理論値は、上述したような各環境要因と比べて定量的に算出することが難しいため、例えば、真空ポンプ２１の工場での試験記録、もしくは実機場で真空ポンプ２１を試運転したときの試運転記録などの実測データ（補水槽３４の水位と真空ポンプ２１の風量の対比データ）を記憶部に記憶しておき、当該実測データに基づいて、満水時間の理論値を算出してもよい。

また、上述した主ポンプ１０の吸込側の水位に基づく理論値の算出においては、吐出弁１３を閉じた状態で、主ポンプ１０内の空気部分の容積ＡＬを算出していたが、吐出弁１３が無い、もしくは、吐出弁１３が開いた状態で運転するポンプ機場１については、吸込水槽２の水位に加え、吐出水槽３の水位を水位計３ａによって取得し、容積ＡＬを算出（補正）してもよい。

図８は、第１実施形態に係る吐出側の水位計３ａに基づく主ポンプ１０の満水時間の理論値の算出方法を説明する説明図である。
図８に示すように、吐出弁１３が開いている場合、主ポンプ１０内の空気部分の容積ＡＬは、吐出弁１３及び吐出弁１３より下流側の部分を含めた容積となる。例えば、主ポンプ１０の吐出側の水位がＨ１である場合、その容積は図８における交差線＋斜線部の容積となる。また、主ポンプ１０の吐出側の水位が、Ｈ１より高いＨ２である場合の容積は、図８における交差線部のみの容積となる。すなわち、式（１）に示すように、吐出側の水位がＨ２の場合の満水時間は、吐出側の水位がＨ１の場合の満水時間よりも短くなる。なお、この場合、上述した式（２）のｈ３に係る項は、Ｈ１とＨ２の水位差Ｈ３に変更される。また、上述した式（２）のＤに係る項（空間断面積）は、吐出管の水平断面形状に応じて（図８の例では楕円形に）変更するとよい。

（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。

図９は、第２実施形態に係るポンプ機場１の構成図である。
図９では、ポンプ機場１のうち２台の主ポンプ１０及びその２台の主ポンプ１０に接続された満水系統３０を図示している。２台の主ポンプ１０の構成は、上述した第１実施形態と同様であるが、満水検知器１４の設置高さが異なる。例えば、口径の異なる主ポンプ１０がポンプ機場１に複数台存在する場合、満水検知器１４の設置高さが異なることがある。以下、吸込側水位から高さＡ１に満水検知器１４が設置された主ポンプ１０を主ポンプＰ１、吸込側水位から高さＡ１よりも高い、高さＡ２に満水検知器１４が設置された主ポンプ１０を主ポンプＰ２と称して説明する場合がある。

第２実施形態の満水系統３０は、２台の真空ポンプ２１に対し２本に分岐して接続される吸気ライン３０ａに、自動弁３６ａ，３６ｂ及び真空計３７ａ，３７ｂが設けられている。また、自動弁３６ａ，３６ｂより上流側で１本に合流した吸気ライン３０ａにも真空計３７ｃが設けられている。２台の真空ポンプ２１に補給水を供給する補水槽３４には、電極式の水位計３４ｂが設けられている。以下、自動弁３６ａ，真空計３７ａが配置された吸気ライン３０ａの分岐経路の真空ポンプ２１を真空ポンプＶＰ１、自動弁３６ａ，真空計３７ａが配置された吸気ライン３０ａの分岐経路の真空ポンプ２１を真空ポンプＶＰ２と称して説明する場合がある。

図９において図示しない第２実施形態の制御装置１００は、記憶部に記憶されたプログラムに従って、複数台の主ポンプ１０の異常の判定を同時に行う複数台同時異常判定モードと、一台ずつ個別に主ポンプ１０の異常の判定を行う個別異常判定モードと、満水系統３０のうちどの構成機器に異常が発生したかを特定する異常箇所特定モードと、を実行させる。なお、各モードの実行順序は、複数台同時異常判定モード→個別異常判定モード→異常箇所特定モードの順に設定されており、効率的に満水系統３０の異常発生箇所を徐々に絞り込んでいけるようになっている。

複数台同時異常判定モードは、複数台（図９の例では２台全台）の主ポンプ１０を呼び水で満たすまでにかかる満水時間の理論値（合計値）を算出すると共に、当該理論値と、満水系統３０によって複数台の主ポンプ１０を呼び水で満たすまでにかかった満水時間の実測値と、を比較して満水系統３０の異常を判定するモードである。すなわち、複数台同時異常判定モードのとき、制御装置１００は、満水系統３０によって複数台の主ポンプ１０に対して一度に真空引きを行う。なお、このとき、制御装置１００は、２台の真空ポンプ２１を同時に運転させて真空引きを行わせてもよい。また、満水検知器１４の設置高さが異なる場合、満水検知の時間差を、満水時間の理論値に反映させてもよい。

個別異常判定モードは、複数台同時異常判定モードによって異常を検知した場合、複数台の主ポンプ１０のそれぞれについて個別に、満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、満水系統３０によって主ポンプ１０を呼び水で満たすまでにかかった満水時間の実測値と、を比較し、満水系統３０の異常が複数台の主ポンプ１０のうちどのポンプで発生したかを特定するモードである。すなわち、個別異常判定モードのとき、制御装置１００は、上述した第１実施形態と同様に、１台の真空ポンプ２１を運転させて１台の主ポンプ１０の真空引きを行う。

異常箇所特定モードは、個別異常判定モードによって主ポンプ１０を特定した場合、当該主ポンプ１０を呼び水で満たすために使用した満水系統３０の構成機器を個別に検査し、異常が発生した箇所を特定するモードである。異常箇所特定モードで検査される満水系統３０の構成機器には、主ポンプ１０内の満水を検知する満水検知器１４、主ポンプ１０内に負圧を発生させる真空ポンプ２１、真空ポンプ２１が水封式である場合、当該真空ポンプ２１に補給水を供給する補水槽３４、真空ポンプ２１と主ポンプ１０との間を接続する吸気ライン３０ａ、吸気ライン３０ａに設けられた各種自動弁（吸気弁３１、真空破壊弁１５、自動弁３６ａ，３６ｂ）、及び、主ポンプ１０に設けられた吐出弁１３、のうち少なくとも１つ（本実施形態では全部）が含まれている。

次に、上記のように構成されたポンプ機場１の管理方法、具体的には、満水系統３０の点検時に、複数台同時異常判定モード、個別異常判定モード、及び異常箇所特定モードを実行する制御装置１００の制御フローについて詳しく説明する。

図１０は、第２実施形態に係る制御装置１００による制御フローである。
制御装置１００は、図１０に示すように、先ず、複数台同時異常判定モードによる複数台同時異常判定ステップＳ１０を実行し、次に、個別異常判定モードによる個別異常判定ステップＳ２０を実行し、最後に、異常箇所特定モードによる異常箇所特定ステップＳ３０を実行する。これら各ステップは、満水系統３０の点検指令が出ると、自動かつ連続して実行される。

先ず、制御装置１００は、図示しないタイマー等により予め設定された点検タイミングとなったら、満水系統３０の点検指令を出す（ステップＳ１１）。次に、制御装置１００は、点検の対象となる複数台（この例では全台とする）の主ポンプ１０の満水時間の理論値を算出する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で算出する満水系統の理論値は、一度に真空引きされる主ポンプ１０の全台の満水時間の理論値の合計値である。

次に、制御装置１００は、真空ポンプ２１を運転させる（ステップＳ１３）。そして、制御装置１００は、満水系統３０によって主ポンプ１０の全台に対して真空引きを行い、満水時間の実測値を取得すると共に、当該満水時間の実測値と理論値とを比較し、主ポンプ１０の全体として満水時間に異常がないか確認する（ステップＳ１４）。なお、異常の有無は、第１実施形態と同様に、満水時間の実測値が、設定した理論値の許容値内であるかで判定する。

ステップＳ１４が「ＮＯ」の場合、制御装置１００は、満水系統３０全体に異常がないと判定し（ステップＳ１５）、満水系統３０の点検を終了する。このように、複数台同時異常判定モードによって、主ポンプ１０の全台に対して一度に真空引きを行うことにより、満水系統３０全体の正常状態を素早く確認することができる。したがって、管理者の点検負担を低減し、満水系統３０の信頼性を保持することができる。
一方、ステップＳ１４が「ＹＥＳ」の場合、制御装置１００は、満水系統３０の一部または全体に異常があると判定し（ステップＳ１６）、以下説明する個別異常判定ステップＳ２０に移行する。

個別異常判定ステップＳ２０では、制御装置１００は、複数台同時異常判定モードで一度に真空引きした主ポンプ１０のそれぞれについて個別に、満水時間の理論値を算出する（ステップＳ２１）。次に、制御装置１００は、主ポンプ１０一台ずつ真空引きを行うため、真空ポンプ２１を運転させる（ステップＳ２２）。そして、制御装置１００は、各主ポンプ１０に対して１台ずつ真空引きを行い、満水時間の実測値を取得すると共に、当該満水時間の実測値と理論値とを比較し、満水時間に異常がないか確認する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３が「ＮＯ」の場合、制御装置１００は、異常が判定されるまで１台ずつ真空引きを繰り返し、満水系統３０の異常がどの主ポンプ１０で発生したかを特定する（ステップＳ２４）。このように、複数台同時異常判定モードにて異常があった場合に、初めて個別異常判定モードで１台ずつ真空引きをすることで、最初から個別異常判定モードで１台ずつ真空引きをするよりも、満水系統３０の点検を効率よく行える。
一方、ステップＳ２３が「ＹＥＳ」またはステップＳ２４によって主ポンプ１０を特定した場合、制御装置１００は、当該特定号機について故障確認を行うため、以下説明する異常箇所特定ステップＳ３０に移行する。

（吐出弁１３の異常の有無の検査）
図１１は、第２実施形態に係る異常箇所特定ステップＳ３０にて実行される吐出弁１３の検査フローである。
制御装置１００は、個別異常判定モードで特定した主ポンプ１０の吐出弁１３に対し、図１１に示す検査フローを実施し、吐出弁１３の異常の有無を判定する。先ず、制御装置１００は、個別異常判定モードで特定した主ポンプ１０の満水時間の理論値を算出する（ステップＳ２０－１）と共に、その吐出弁１３を閉じ（ステップＳ２０－２）、真空ポンプ２１を運転させ（ステップＳ２０－３）、満水検知時間（満水時間の実測値）を測定する（ステップＳ２０－４）。

なお、これらのステップは、上述した個別異常判定ステップＳ２０において実施済みであるため、重複して行わなくてもよい。ステップＳ２０－４にて満水時間の実測値が理論値の許容値内であった場合、吐出弁１３は正常であると判定することができる（ステップＳ３０－１）。一方、ステップＳ２０－４にて満水時間の実測値が理論値の許容値外であった場合、今度は吐出弁１３を開いた状態で検査をするため、制御装置１００は、一旦、真空破壊弁１５を開き、真空引きした主ポンプ１０の真空破壊をする（ステップＳ３１－１）。

次に、制御装置１００は、吐出弁１３を開いた状態での主ポンプ１０の満水時間の理論値を算出する（ステップＳ３１－２）。ステップＳ３１－２で算出する満水系統の理論値は、上述の図８にて説明した水位計３ａに基づく満水時間の理論値の算出方法を用いるとよい。次に、制御装置１００は、吐出弁１３を全開にし（ステップＳ３１－３）、真空ポンプ２１を運転させ（ステップＳ３１－４）、満水検知時間（満水時間の実測値）を測定する（ステップＳ３１－５）。

ステップＳ３１－５にて満水時間の実測値が理論値の許容値内であった場合、制御装置１００は、満水系統３０の異常が、吐出弁１３の異常であったと判定（特定）する（ステップＳ３１－６）。すなわち、ステップＳ２０－４における許容値外との判定は、吐出弁１３の漏れ、つまり吐出弁１３が不完全な閉鎖状態であり、例えば、二次側（吐出水槽３側）からの空気混入が原因であった可能性がある。
一方、ステップＳ２０－４にて満水時間の実測値が理論値の許容値外であった場合、満水系統３０の異常が、吐出弁１３以外で発生していると判定することができる（ステップＳ３１－７）。

なお、この吐出弁１３の検査では、吐出弁１３（自動弁）の開閉時間、動作電流値を取り込み、異常の有無の判定材料としてもよい。また、吐出弁１３の二次側（吐出水槽３側）に、図示しない水検知センサを設けて、ステップＳ２０にて吐出弁１３を閉じた状態で真空引きをした際に、吐出水槽３からの水の吸い上げの有無を確認してもよい。さらに、吐出弁１３の二次側（吐出水槽３側）に、図示しない気圧計を設けて、ステップＳ２０にて吐出弁１３を閉じた状態で真空引きをした際に、二次側に圧力変動があるか（吐出水槽３からの水の吸い上げの有無）を確認してもよい。

（満水検知器１４の異常の有無の検査）
図１２は、第２実施形態に係る異常箇所特定ステップＳ３０にて実行される満水検知器１４の検査フローである。
制御装置１００は、個別異常判定モードで特定した主ポンプ１０に付属する満水検知器１４に対し、図１２に示す検査フローを実施し、満水検知器１４の異常の有無を判定する。先ず、制御装置１００は、満水検知器１４の点検指令を出す（ステップＳ３２－１）。次に、制御装置１００は、吸込水槽２の水位レベルを水位計２ａから取得する。そして、制御装置１００は、吸込水槽２の水位レベルと、主ポンプ１０に付属する満水検知器１４の設置高さの差（図９に示すＡ１もしくはＡ２）から、真空ポンプ２１の吸込圧力の理論値を設定する（ステップＳ３２－３）。

次に、制御装置１００は、真空ポンプ２１を運転させる（ステップＳ３２－４）。そして、制御装置１００は、ステップＳ３２－３で設定した吸込圧力の理論値に未到達で、満水検知器１４の発報がされたか否かを判定する（ステップＳ３２－５）。なお、真空ポンプ２１の吸込圧力の実測値は、真空計３７ａ，３７ｂ，３７ｃのいずれかを用いて計測することができる。なお、制御装置１００は、吸込圧力の実測値が理論値に到達し、かつ、満水検知器１４の発報を確認したときに、満水状態であると判定している。

すなわち、理論値よりも早く満水検知器１４が発報した場合（ステップＳ３２－５が「ＹＥＳ」の場合）、疑似満水状態となっている可能性が高いため、制御装置１００は、満水検知器１４が異常であると判定する（ステップＳ３２－８）。一方、ステップＳ３２－５が「ＮＯ」の場合、制御装置１００は、吸込圧力の実測値が理論値に到達した状態で、真空ポンプ２１の運転が継続しているか否かを判定する（ステップＳ３２－６）。

すなわち、理論値に到達しているのに満水検知器１４が発報せず真空ポンプ２１の運転が継続している場合（ステップＳ３２－５が「ＹＥＳ」の場合）、満水検知器１４が故障している可能性が高いため、制御装置１００は、満水検知器１４が異常であると判定する（ステップＳ３２－８）。一方、ステップＳ３２－６が「ＮＯ」の場合、制御装置１００は、満水検知器１４は正常であると判定する（ステップＳ３２－７）。なお、この満水検知器１４の検査において、理論値よりも遅く満水検知器１４が発報した場合、配管系統、弁等からの漏れが疑われるため、満水系統３０の異常が、満水検知器１４以外で発生していると判定できる。

（補水槽３４の異常の有無の検査）
図１３は、第２実施形態に係る異常箇所特定ステップＳ３０にて実行される補水槽３４の検査フローである。
制御装置１００は、満水系統３０の補水槽３４に対し、図１３に示す検査フローを実施し、補水槽３４の異常の有無を判定する。先ず、制御装置１００は、補水槽３４に設けられた水位計３４ｂ（図９参照）を用いて、補水槽３４の水位を確認する（ステップＳ３３－１）。

ステップＳ３３－１にて補水槽３４の水位が規定水位に達している場合、制御装置１００は、補水槽３４を含む補水系統が正常であると判定する（ステップＳ３３－２）。一方、ステップＳ３３－１にて補水槽３４の水位が規定水位に達していない場合、制御装置１００は、例えば補水槽３４に補給水を供給するラインに漏れなどの異常があると判定することができる（ステップＳ３３－３）。

（真空ポンプ２１の異常の有無の検査）
図１４は、第２実施形態に係る異常箇所特定ステップＳ３０にて実行される真空ポンプ２１の検査フローである。
制御装置１００は、満水系統３０の真空ポンプ２１に対し、図１４に示す検査フローを実施し、真空ポンプ２１の異常の有無を判定する。制御装置１００は、図９に示す２台（全台）の真空ポンプ２１を一定条件で比較するために、自動弁３６ａ，３６ｂを全閉した締切状態にして、２台の真空ポンプ２１を同時に運転させる（ステップＳ３４－１）。または、真空破壊弁１５を全開した大気開放状態にして、２台の真空ポンプ２１を同時に運転させてもよい。

次に、制御装置１００は、真空計３７ａ，３７ｂで、２台の真空ポンプ２１の締切状態での吸込圧力を計測すると共に、２台の真空ポンプ２１を駆動させるそれぞれの電動機２１ａに設けられた図示しない電流計などで２台の真空ポンプ２１の駆動電流値を計測する（ステップＳ３４－２）。そして、制御装置１００は、計測した吸込圧力及び電流値が共に正常である場合（ステップＳ３４－３）、真空ポンプ２１が正常であると判定する（ステップＳ３４－４）。一方、計測した吸込圧力、電流値のいずれかが異常である場合（ステップＳ３４－５）、制御装置１００は、真空ポンプ２１が異常（故障状態）であると判定する（ステップＳ３４－６）。

なお、この真空ポンプ２１の検査では、上述した第１実施形態と同様に、図２に示す回転速度計２１ｂによって、真空ポンプ２１のローターの回転速度を管理してもよい。

（各種自動弁の異常の有無の検査）
図１５は、第２実施形態に係る異常箇所特定ステップＳ３０にて実行される各種自動弁の検査フローである。
制御装置１００は、満水系統３０の各種自動弁（吸気弁３１、真空破壊弁１５、自動弁３６ａ，３６ｂ）に対し、図１５に示す検査フローを実施し、各種自動弁の異常の有無を判定する。制御装置１００は、満水系統３０の各種自動弁を検査するために、各種自動弁（吸気弁３１、真空破壊弁１５、自動弁３６ａ，３６ｂ）を開閉動作させる（ステップＳ３５－１）。

次に、制御装置１００は、各種自動弁の開閉動作時の電流値及びその開閉時間を計測する（ステップＳ３５－２）。そして、制御装置１００は、計測した電流値及び開閉時間が共に正常である場合（ステップＳ３５－３）、各種自動弁が正常であると判定する（ステップＳ３５－４）。一方、計測した電流値、開閉時間のいずれかが異常である場合（ステップＳ３５－５）、制御装置１００は、各種自動弁が異常（故障状態）であると判定する（ステップＳ３５－６）。

（吸気ライン３０ａ（小配管）の異常の有無の検査）
図１６は、第２実施形態に係る異常箇所特定ステップＳ３０にて実行される吸気ライン３０ａの検査フローである。
制御装置１００は、満水系統３０の吸気ライン３０ａ（小配管）に対し、図１６に示す検査フローを実施し、吸気ライン３０ａの異常の有無を判定する。先ず、制御装置１００は、図９に示す２台の主ポンプ１０に付属する吸気弁３１をそれぞれ全閉した締切状態にして、２台の真空ポンプ２１を同時に運転させる（ステップＳ３６－１）。

次に、制御装置１００は、真空計３７ｃによって吸気ライン３０ａの圧力を取得し、真空計３７ｃの計測値が設定圧力に到達したら（ステップＳ３５－２）、２台の真空ポンプ２１を停止させる（ステップＳ３６－３）。そして、制御装置１００は、その真空状態を一定時間保持し、吸気ライン３０ａの小配管内の圧力の変化を、真空計３７ｃによって計測する（ステップＳ３６－４）。

制御装置１００は、真空計３７ｃで計測した小配管内の圧力の変化が規定値内である場合（ステップＳ３６－５）、吸気ライン３０ａの小配管が正常であると判定する（ステップＳ３６－６）。一方、真空計３７ｃで計測した小配管内の圧力の変化が規定値外である場合（ステップＳ３６－７）、吸気ライン３０ａの小配管が異常（例えば空気漏れ状態）であると判定する（ステップＳ３６－８）。

このように、上述した第２実施形態によれば、主ポンプ１０の全台の異常判定から、主ポンプ１０の個別の異常判定に移り、さらに、満水系統３０の異常箇所の特定まで行えるため、管理者の点検負担を低減し、満水系統３０の信頼性を高めることができる。なお、上述した各種異常判定の判定結果、異常箇所の特定結果は、図示しない表示装置に表示させて、管理者が確認できるようにするとよい。

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。

例えば、上記実施形態では、真空ポンプ２１がナッシュ式である場合を例示したが、この構成に限定されるものではなく、例えば真空ポンプ２１がルーツ式であってもよい。

また、例えば、上記第１実施形態において、主ポンプ１０の満水時間に影響を与える環境要因として、真空ポンプ２１内の水蒸気圧を考慮してもよい。
また、複数台の真空ポンプ２１で真空引きする場合には、吸気ライン３０ａの容積、配管抵抗も考慮してもよい。

１…ポンプ機場（ポンプ設備）、２…吸込水槽、２ａ…水位計、３…吐出水槽、３ａ…水位計、４…駆動機、４ａ…駆動軸、４ｂ…熱交換器、４ｃ…温度計、４ｄ…気圧計、５…減速機、６…地下貯油槽、７…燃料小出槽、８…空気槽、１０…主ポンプ、１１…ケーシング、１１ａ…吸込口、１１ｂ…吐出口、１２…ポンプ軸、１３…吐出弁、１４…満水検知器、１５…真空破壊弁、２０…補機、２１…真空ポンプ、２１ａ…電動機、２１ｂ…回転速度計、３０…満水系統、３０ａ…吸気ライン、３１…吸気弁、３２…給水管、３３…排出管、３４…補水槽、３４ａ…水温計、３４ｂ…水位計、３５…給水弁、３６ａ…自動弁、３６ｂ…自動弁、３７ａ…真空計、３７ｂ…真空計、３７ｃ…真空計、４０…燃料供給ライン、５０…空気供給ライン、６０…冷却水供給ライン、６１…冷却水槽、１００…制御装置

Claims (11)

1. 液体を揚水するポンプと、
   前記ポンプを呼び水で満たす満水系統と、を備えるポンプ設備であって、
   前記ポンプを呼び水で満たすまでにかかる満水時間に影響する状態量を計測する計測器と、
   前記計測器の計測結果に基づいて前記満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、前記満水系統によって前記ポンプを呼び水で満たすまでにかかった前記満水時間の実測値と、を比較して前記満水系統の異常を判定する制御装置を備える、ことを特徴とするポンプ設備。
2. 前記計測器として、前記ポンプの吸込側の水位を計測する水位計を備え、
   前記制御装置は、前記水位計の計測結果に基づいて、前記満水時間の理論値を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ設備。
3. 前記計測器として、大気圧を計測する気圧計を備え、
   前記制御装置は、前記気圧計の計測結果に基づいて、前記満水時間の理論値を算出する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ設備。
4. 前記満水系統は、前記ポンプ内に負圧を発生させる真空ポンプを有し、
   前記測定器として、前記真空ポンプのローターの回転速度を計測する回転速度計を備え、
   前記制御装置は、前記回転速度計の計測結果に基づいて、前記満水時間の理論値を算出する、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のポンプ設備。
5. 前記計測器として、気温を計測する温度計を備え、
   前記制御装置は、前記温度計の計測結果に基づいて、前記満水時間の理論値を算出する、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のポンプ設備。
6. 前記満水系統は、
   前記ポンプ内に負圧を発生させる水封式の真空ポンプと、
   前記真空ポンプに補給水を供給する補水槽と、を有し、
   前記計測器として、前記補給水の水温を計測する水温計を備え、
   前記制御装置は、前記水温計の計測結果に基づいて、前記満水時間の理論値を算出する、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のポンプ設備。
7. 前記ポンプは、複数台設けられており、
   前記制御装置は、前記計測器の計測結果に基づいて前記複数台のポンプを呼び水で満たすまでにかかる前記満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、前記満水系統によって前記複数台のポンプを呼び水で満たすまでにかかった前記満水時間の実測値と、を比較して前記満水系統の異常を判定する複数台同時異常判定モードを備える、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のポンプ設備。
8. 前記制御装置は、前記複数台同時異常判定モードによって異常を検知した場合、前記複数台のポンプのそれぞれについて個別に、前記計測器の計測結果に基づいて前記満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、前記満水系統によって前記ポンプを呼び水で満たすまでにかかった前記満水時間の実測値と、を比較し、前記満水系統の異常が前記複数台のポンプのうちどのポンプで発生したかを特定する個別異常判定モードを備える、ことを特徴とする請求項７に記載のポンプ設備。
9. 前記制御装置は、前記個別異常判定モードによってポンプを特定した場合、当該ポンプを呼び水で満たすために使用した前記満水系統の構成機器を個別に検査し、前記異常が発生した箇所を特定する異常箇所特定モードを備える、ことを特徴とする請求項８に記載のポンプ設備。
10. 前記満水系統の構成機器には、前記ポンプ内の満水を検知する満水検知器、前記ポンプ内に負圧を発生させる真空ポンプ、前記真空ポンプが水封式である場合、当該真空ポンプに補給水を供給する補水槽、前記真空ポンプと前記ポンプとの間を接続する吸気配管、前記吸気配管に設けられた各種自動弁、及び、前記ポンプに設けられた吐出弁、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９に記載のポンプ設備。
11. 液体を揚水するポンプと、
    前記ポンプを呼び水で満たす満水系統と、を備えるポンプ設備の管理方法であって、
    前記ポンプを呼び水で満たすまでにかかる満水時間に影響する状態量を計測し、
    前記状態量に基づいて前記満水時間の理論値を算出すると共に、当該理論値と、前記満水系統によって前記ポンプを呼び水で満たすまでにかかった前記満水時間の実測値と、を比較して前記満水系統の異常を判定する、ことを特徴とするポンプ設備の管理方法。

Images