JPH07251138A - 回転機器の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、短時間で最大の洗浄効果を
上げることができる電気機器の洗浄方法を得ることであ
る。 【構成】 本発明の回転機器の洗浄方法は、回転機器を
使用するシステムの蒸気タービンやタービン発電機にお
ける潤滑油配管系統、および軸受部を洗浄するにあたっ
て、洗浄範囲や異物の捕集率から洗浄工程の進行度合い
を計り、前記進行度合いに応じて洗浄の範囲や異物捕集
用ストレーナのメッシュを段階的に変えて洗浄を行うこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転機の軸受潤滑油配管
系統の洗浄方法に関し、特に洗浄に要する時間を低減さ
せることのできる洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸気タービンやタービン発電機に代表さ
れる回転機器の車軸は複数のすべり軸受によって支持さ
れる。この軸受部には車軸と軸受間との乾摩擦接触を防
止し、回転を円滑に行う為に潤滑油を供給している。潤
滑油供給方法は、ポンプにて油タンク内の潤滑油を昇圧
し、強制循環により潤滑油給油配管から軸受部、排油戻
り油管、油タンクへと導く。

【０００３】すべり軸受は薄い油膜で支持する構造であ
り、その他にも発電機油シール機構など間隙の狭い部分
が多いので潤滑油中に万一異物が混入していた場合に
は、これら間隙の狭い油潤滑部で摩擦接触が起き、摺動
傷や損耗、偏摩耗を発生させ、ひいてはプラントの健全
性、信頼性、寿命に支障を与えることになる。

【０００４】これを防止するため、システムを運転する
前に通称オイルフラッシングと呼ばれる潤滑油配管系統
及び回転体軸受部分の洗浄が実施される。図７は従来行
われている洗浄方法である。

【０００５】一般的なオイルフラッシングではフラッシ
ング油の循環通油は、本設備された潤滑油ポンプ、詳細
には吸込み油ポンプ９、以後記述よりＭＳＯＰ９、ター
ニング油ポンプ（ＴＧＯＰ）10、非常用油ポンプ（ＥＰ
Ｏ）11、或いは欺かるポンプより容量の大きなフラッシ
ング油ポンプ（ＥＯＰ）６を仮設置し、吐出を本設備ポ
ンプと同じラインに接続し、ポンプの単独運転あるいは
併用運転で行う。

【０００６】フラッシング油は油タンク８よりポンプで
昇圧され潤滑油給油配管群４、軸受群３を経由し排油戻
り配管群５、油タンク８と循環される。この循環の過程
で、潤滑油中の異物や夾雑物はストレーナ15、軸受ブロ
ー端に仮設置するストレーナ17、油タンク８内に設置す
る戻り室スクリーン18、および油タンク８の底で捕集さ
れる。

【０００７】また、機器に付着した異物の剥離や、潤滑
油中異物の搬送を促進させるための手段として「ハンマ
リングや加振機にて配管に振動を与える作業」「ジェッ
ト噴射により配管内部や軸受台内部を洗浄する作業」
「間欠的或いは連続的な潤滑油中への空気注入」「潤滑
油の加温や冷却、温度スイング」なども併用される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】潤滑油の流速を上げる
ことにより、異物に夾雑物の剥離や搬送能力が上り、効
率的な洗浄が可能であることは知られているが、現状の
本設備ポンプ類は油冷却器の上流側に設置され、仮設の
ＦＯＰも同様に油冷却器の上流側に接続されるので、油
冷却器内部の冷却用配管の振動防止を意図した制限によ
りむやみに流速を上げることができない。流速を上げる
ために制限となる冷却用配管を一時的に抜取っておく手
段や、油冷却器をバイパスする手段があるが、これでは
油冷却器内部に付着した異物等の洗浄ができないという
問題がある。そこでＦＯＰ吐出の接続先を油冷却器の下
流にすることにより大量の油を高速流で循環させること
ができ、従ってオイルフラッシングを短期間で効果的に
行うことができる。

【０００９】オフルフラッシングは基本的にフラッシン
グ油の循環通油時間を長くすれば、それに見合うだけの
洗浄効果が期待できる。しかし建設工期には期限があ
り、更に近年の技術的潮流から工期は短縮化の傾向にあ
る。

【００１０】長期間にわたる洗浄は工期短縮、建設経費
低減の面から克服すべき課題である。また、短期間で洗
浄を完結させるためには、製造過程での異物の発生や洗
浄工程中の異物の侵入を最少化すること、すなわち異物
の総量を少なくすることも課題である。そこで本発明は
短期間内で最大の洗浄効果を挙げることを可能とする化
学的且つ定量的な洗浄方法を提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による洗浄装置の
特徴は、フラッシング油を循環させるＦＯＰが大容量の
油ポンプであり吸込側を油タンク部、吐出を油冷却器の
出口側に接続することである。ＦＯＰから直接潤滑油発
電機給油管や軸受側に油を流せるので、油冷却器による
流速の制約がなくなり、軸受側は高流速での洗浄が可能
となること、及び、フラッシング油の通る経路を切替え
ることで油冷却器の逆洗、すなわちＦＯＰから油冷却器
を通して油タンクへ戻す経路での洗浄や、油冷却器の正
洗、すなわち本設のＴＧＯＰやＥＯＰから油冷却器を通
して軸受側に流す経路での洗浄を可能にすることであ
る。

【００１２】第二に、軸受まわりの配管構成として、軸
受をバイパスしてフラッシング油を軸受台や排油戻り管
に流す系統と、軸受とストレーナを経由して軸受台に流
す系統とを設置し、洗浄工程の進行度合いに応じてフラ
ッシング油の通る経路の切替えや各部に設置するストレ
ーナのメッシュサイズを変えることである。これはフラ
ッシング経路の各部で定期的に異物を捕集することと、
捕集した異物の重量を精密に測定し捕集率を把握するこ
とと、潤滑油の汚染度の検査、すなわち潤滑油中の異物
量の検査により洗浄工程の進行度合いを定量的に確認す
る方法を採用することにより、あらかじめ設定した判断
基準、すなわち、上記の各種データとあらかじめ設定し
たしきい値との比較を行い、満足した時点で通油経路の
切替えやメッシュサイズの変更を行い、段階的に清浄度
を高めていく手段である。

【００１３】第三には、異物や夾雑物の量の低減手段の
実施である。つまりオイルフラッシングに先行して実施
される製造過程で発生する異物の要因を絶つ、または異
物量を最少化すること、及び、フラッシング中に吸引さ
れる異物量の低減である。

【００１４】具体的な低減手段としては、配管溶接時の
不活性ガスシールと酸素濃度管理による酸化スケールの
発生量低減、溶接時に配管裏側に付着する酸化スケール
を防止するため肉厚スリーブを使用する手段、二重管内
部の溶接表面仕上げに伴う研磨粉を除去するための構
造、大気中の夾雑物を軸受台の油切り部すきまから吸引
することを防止するための油切り部のシール、軸受台内
部への夾雑物吸引防止のためのフィルター取付けであ
る。

【００１５】

【作用】本発明のオイルフラッシングでは、第一に大容
量のＦＯＰを使用することより、従来のオイルフラッシ
ングと比較した場合 1.5〜２倍以上の流速で循環通油が
可能となり洗浄ま効率の効果が上がる。

【００１６】ここでＦＯＰの容量を無制限に大きくする
ことはできないので、潤滑油給油管をいくつかの群に分
け一部の軸受部のみ集中的に通油することで運転中の５
倍以上の流速を上げる手段も可能である。

【００１７】また運転するポンプと通油する経路との組
合わせにより油冷却器の正洗や逆洗を行う。洗浄の手順
としては、まず、油タンクから潤滑油給油配管、軸受バ
イパス、排油戻り管、油タンク戻りの経路で循環通油
し、給油配管や戻り管、油タンクに残留した異物を可能
な限り除去する。このあと軸受通油に切替え全体の系統
が徐々に洗浄化され捕集異物重量が低減するに従い各所
に取付けたストレーナのメッシュのサイズを段階的に細
かくして行く。これと併用して油タンクに戻って来て滞
留する異物は油を抜いて清掃するが、これらの通油経路
の切替え、ストレーナメッシュの切替え、油抜き清掃の
タイミング、油冷却器の洗浄のほか、油温度の加温・冷
却・温度スイング、空気注入の実施時期は、異物の捕集
率と潤滑油の汚染度で判断する。

【００１８】

【実施例】以下に本発明によるオイルフラッシングの実
施例を図１、及び図１と同部分には同符号を付して示し
た図２乃至図６を参照して説明する。図１において、油
タンク８のところに設置されたＴＧＯＰ10またはＥＯＰ
11により昇圧された油は油冷却器12と潤滑油給油配管５
を経由して分岐され、更にそれぞれの潤滑油給油配管４
とストレーナ15とオリフィスストレーナ16を経由して軸
受３に供給される。軸受３を通過した油は排油戻り管４
と油タンク８内に設置される戻り室スクリーン18を通っ
て油タンク８に戻る循環経路を構成する。

【００１９】大容量のＦＯＰ６は油タンク８から吸込み
油冷却器12の出口部に接続され、軸受３側に給油する構
成で同じく循環経路を構成する。図２乃至図３には軸受
３まわりの構成図を示す。潤滑油給油配管４からストレ
ーナ15とオリフィスストレーナ16を経由し、一方は軸受
バイパス弁19を経由して軸受台24の内部にブローする経
路、または軸受バイパス弁19を経由して排油戻り管５に
ブローする経路、いわゆる軸受バイパス系統と、他の一
方は、オリフィスストレーナ16から軸受３と流量設定手
動弁20とストレーナ17を通り軸受台24の内部にブローす
る経路、いわゆる軸受通油系統を構成する。

【００２０】洗浄工程の第１段階、初期の段階ではオイ
ルフラッシングにより捕集される異物は大きな形状、重
量をもつ。つまり比較的大きな異物が残留している可能
性があることや異物の総量も多いのが一般的であり、構
造の複雑な油冷却器12や軸受側に異物が流入した場合は
後工程での排出や洗浄が困難になるので、これを防止す
る為ＦＯＰ６から潤滑油給油配管４と軸受バイパス系統
を通り戻り室スクリーン18を通って油タンク８に戻る循
環経路で洗浄を行う。軸受３や油冷却器12に異物などが
流入しないように、オリフィスストレーナ12の内部に閉
止板や油冷却器の切替弁に閉止栓を取付ける場合もあ
る。

【００２１】この洗浄を実施するとき、系統を幾つかに
分け一度に全軸受に対してオイルフラッシングを実施せ
ず、単数或いは複数の特定の軸受バイパス系統のみに通
油する方法、すなわち集中ブローを行うことで流速を定
常運転中の５倍以上にすることで洗浄効果を上げ、順次
切替えてすべての軸受バイパス系統の洗浄を複数回実施
する。

【００２２】更に、油をジェット噴射させる装置で軸受
台24内部を洗浄することと、同じく油のジェット噴射で
排油戻り管５の内面を洗浄し付着した異物や夾雑物を洗
い流し、戻り室スクリーン18の方に落下させる。

【００２３】各部分をまんべんなく集中ブローやジェッ
ト洗浄を行うには２〜３日を要するが終了後は油タンク
８の油を抜き、底に滞留した異物を除去する。フラッシ
ング中に系統を循環する異物のうち比較的粒子の大きな
ものは油タンク８の底に滞留するので、この油抜きと異
物の回収除去は重要な作業要素であり、以降の工程で適
宜織り混ぜることが必要である。油抜きや、再油張りの
際にフィルターかストレーナを介して行うことで、さら
に潤滑油に含まれる異物の除去が可能となる。

【００２４】洗浄工程の第２段階ではＦＯＰ６から潤滑
油給油配管４と軸受通油系統を通り、戻り室ストレーナ
18を通って油タンク８に戻る循環経路で洗浄を行う。こ
のとき通油される系統のストレーナ15とストレーナ17、
戻り室スクリーン18には60〜80メッシュを装着し異物を
捕集する。

【００２５】また、ストレーナ15の下流部など給油系統
の適当な箇所22で流速または流量を測定しフラッシング
時は運転時流速の 1.5〜２倍以上を、集中ブロー時には
５倍程度の流速を確保するよう管理し、これらを併用す
る。あわせて、この段階では、ハンマリングや加振機に
て配管に振動をあたえる作業や、間欠的あるいは連続的
に潤滑油中に空気を注入する方法で洗浄効果を促進す
る。

【００２６】この期間、１日に２回程度捕集された異物
を回収し重量を計測することで単位時間あたりの捕集率
を求めグラフを作成し目視化する。同時に潤滑油の汚染
度を検査し単位容積あたりに含まれる異物の大きさと数
量の推移についてグラフを作成し目視化する。

【００２７】捕集率が低減し、かつ汚染度が改善され、
規定のしきい値、例えば1000MW程度のタービンの場合な
ら、潤滑油給油系統での異物捕集量の合計が１日あたり
２〜３ｇを目安として、これ以下で安定し、かつ、汚染
度はＮＡＳ８程度になったら、次の段階に進む。

【００２８】洗浄工程の第３段階では各部のストレーナ
メッシュをより細かい 100〜 120メッシュに変えると同
時に、油冷却器12の正洗工程や逆洗工程も織り混ぜる。
逆洗の場合はＦＯＰ６の吐出から、油冷却器12を逆に出
口から入口側に流し、ブースター油ポンプ13から油タン
ク８に戻し、正洗の場合はＴＧＯＰ10またはＥＯＰ11を
運転し油冷却器12と潤滑油給油管４を経由し軸受側に流
す。

【００２９】もちろん潤滑油給油配管４などの流速は運
転時の 1.5〜２倍以上を確保することを基本とするが、
この他にも、間欠的に集中ブローを行うこと、油温度の
加温や冷却やスイング、バイブレータによる加振、空気
注入を行い洗浄効果を促進することや、異物の捕集率と
汚染度の検査と目視化を行う。

【００３０】捕集率や汚染度が悪化した場合や、異物の
捕集率が改善されない場合は、その原因を究明し排除す
る。この段階では潤滑油給油系統での異物の捕集量の合
計が１日あたり１〜 1.5ｇかつ、汚染度はＮＡＳ８級を
目安とし、これ以下で安定するまで継続する。

【００３１】洗浄工程の第４段階では各部のストレーナ
メッシュをより細かい 150〜 180メッシュのものに変え
ると同時に、油冷却器12の正洗工程や逆洗工程などの手
段は第３手段と同じ様に継続して行う。もちろん潤滑油
給油配管４などの流速は定常運転時の 1.5〜２倍以上を
確保することや、異物の捕集率推移の管理や、油タンク
８の油抜きによる異物の回収作業も第３段階と同じ様に
実施する。

【００３２】この段階では潤滑油給油系統での異物の捕
集量の合計が１日あたり 0.5ｇかつ、汚染度はＮＡＳ７
級を目安とし、これ以下で安定するまで継続する。洗浄
工程の最終判定段階では、回転機器の定常運転と同様な
状態、具体的には本設のＴＧＯＰ10やＥＯＰ11を運転
し、油冷却器12は正洗の状態で軸受側に油を供給し潤滑
油給油配管４の各部の流速は定常運転時の１〜 1.1倍程
度とする。

【００３３】すべてのオイルフラッシングの終了は最終
段階の洗浄行程を終え、先のしきい値である潤滑油給油
系統での異物の捕集量の合計が１日あたり 0.5ｇ、か
つ、汚染度ＮＡＳ７級の他に、各軸受の給油ラインごと
の異物の捕集量が８時間あたり数ミリグラム以下で安定
することと、異物の固形物の大きさが一辺 0.2mm以下で
あることを判定基準に加える。

【００３４】製造時に発生、または洗浄期間に侵入する
異物や夾雑物を低減させる各種の手段は、上記のオイル
フラッシングの実施以前、または同時に並行して行う。
発生する異物とは配管錆、溶接時の酸化スケールや溶接
部の表面仕上げ時に発生する研磨粉である。

【００３５】錆については、配管など鉄製品の保管環境
にも左右されるが、溶接前に空気でブローを行い夾雑物
の除去を行う段階で付着する水分の影響が少なくない
為、第１には乾燥した空気を使用することとブローする
時間を短くすることが必要である。

【００３６】酸化スケールは溶接時の加熱と金属周囲の
酸素分の存在によるので、第２には潤滑油配管の突き合
わせ溶接を行う場合には、不活性ガスをシールすること
と酸素濃度２％以下に管理することにより酸化スケール
の発生を低減させる。

【００３７】潤滑油配管の構造によっては、不活性ガス
のシールが困難な場合があるが、第３には、このとき溶
接をスリーブ方式にすることとスリーブの肉厚を厚くす
ることによりスリーブ内面の過熱を抑制し、つまり溶接
部分の内面での酸化スケール発生を低減させる。

【００３８】潤滑油配管が２重構造になっているもの
は、内管溶接後に図４（ａ），（ｂ）に示すような構造
のスリーブを溶接する方式をとっている。外管25を溶接
したとき内面に酸化スケールが付着するケースがあるの
で、第４には、スリーブ部にあらかじめ清掃用の穴27を
設置することと、溶接線28を清掃用の穴27に近い部位と
し、溶接部分の研磨作業による除去と真空掃除機で研磨
粉を吸引し、酸化スケールの排出が可能な構造とする。

【００３９】洗浄実施中に外部からの侵入する異物は主
に軸受台24の周辺からである。これは、図５（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すように、軸受台24と車軸23の貫通
部に僅かな隙間があることと、オイルフラッシング中は
油を循環通油するときに排油戻り管側に空気を巻き込む
ため軸受台24の内部が微負圧となるために、雰囲気に漂
う夾雑物を空気と一諸に貫通部の間隙から吸い込むこと
に起因する。これを防止するために、第５には軸受台24
の各貫通部をＯリング31粘着テープなどで閉止すること
と、機能上は軸受台24の内部には空気を吸引させる必要
があることから、第６には、各軸受台に１箇所以上のエ
アフィルター29を設置し異物な夾雑物の侵入を防止す
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ、
実績として一般には1000MW級の機械で洗浄に75〜90日間
を要していたものが、約25日間に、洗浄の通算時間では
約 450時間に短縮された。

【００４１】第一に、大容量ＦＯＰ６の使用と、その吐
出を油冷却器12の出口側に接続することにより、フラッ
シング油のより高流速、かつ高流量循環通油が可能とな
り洗浄効果が上がる。

【００４２】第二に、大容量ＦＯＰ６の系統への接続方
法を上記の様にすることと、ＴＧＯＰ10やＥＯＰ11との
通油経路の切替えを行うことで油冷却器12の正洗と逆洗
が可能となり、油冷却器12及び近傍配管でのフラッシン
グ効果が上がる。

【００４３】第三に、高流速及び高流量なオイルフラッ
シング実現の為に、軸受バイパス系統を設けており軸受
を通油しないでも潤滑油給油管と排油戻り管の洗浄が可
能となり更に、集中ブローを行うことで高流速が得られ
フラッシング効果が上がる。

【００４４】第四に、効率的なオイルフラッシング実現
の為に、定期的に異物捕集量と油の汚染度を測定し、目
視化の管理と、その捕集率などから進行度合いを判断す
る基準を設定し、段階状に通油系統やストレーナのメッ
シュサイズの変更を行う。第五に、異物と夾雑物量を低
減させる各種手段の採用により、捕集される総量を低減
させることが可能となり、オイルフラッシングの工程を
短縮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転機器における潤滑油配管系統や軸
受部の洗浄方法の一例の説明図

【図２】本発明の回転機器における洗浄方法による軸受
近傍の系統の一例を示す説明図

【図３】本発明の回転機器における洗浄方法による軸受
近傍の系統の他の一例を示す説明図

【図４】本発明の回転機器における洗浄方法による発生
する異物を低減させる手段の一例を示す説明図

【図５】本発明の回転機器における洗浄方法による侵入
する異物を低減させる手段の一例を示す説明図

【図６】従来の回転機器における潤滑油配管系統や軸受
部の洗浄方法の一例の説明図

【符号の説明】

１…蒸気タービン ２…タービン発電機 ３…軸受 ４…潤滑油給油配管 ５…排油戻り配管 ６…フラッシング油ポンプ ７…フラッシング油ポンプ吐出弁 ８…油タンク ９…吸込みポンプ 10…ターニング油ポンプ 11…非常用油ポンプ 12…油冷却器 13…ブースタ油ポンプ 14…主油ポンプ 15…ストレーナ 16…オリフィスストレーナ 17…軸受ブロー端ストレーナ 18…戻り室スクリーン 19…軸受バイパス弁 20…流量設定手動弁 21…圧力計 22…流量測定箇所 23…車軸 24…軸受台 25…スリーブ外管 26…スリーブ内管 27…スリーブ清掃用穴部 28…溶接線 29…エアフィルター 30…油きり 31…Ｏリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転機器を使用するシステムの蒸気ター
   ビンやタービン発電機における潤滑油配管系統、および
   軸受部を洗浄するにあったて、洗浄範囲や異物の捕集率
   から洗浄工程の進行度合いを計り、前記進行度合いに応
   じて洗浄の範囲や異物捕集用ストレーナのメッシュを段
   階的に変えて洗浄を行うことを特徴とする回転機器の洗
   浄方法。