WO2016147483A1

WO2016147483A1 - 採掘ガス圧縮システムの状態監視装置及び状態監視方法、並びに、採掘ガス圧縮システム

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Publication number: WO2016147483A1
Application number: PCT/JP2015/082232
Authority: WO
Inventors: 中庭　彰宏; 松尾　実; 貝漕　高明
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2016-09-22
Anticipated expiration: 2017-09-19
Also published as: US20170284386A1; DE112015003585T5

Abstract

　採掘ガスを昇圧する圧縮機を有する採掘ガス圧縮システムの状態監視装置は、前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出するためのセンサと、前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機のエロージョン進行度を算出するためのエロージョン進行度算出部と、前記圧縮機の前記エロージョン進行度に基づいて、前記圧縮機の寿命を評価するための寿命評価部と、備える。

Description

採掘ガス圧縮システムの状態監視装置及び状態監視方法、並びに、採掘ガス圧縮システム

　本開示は、採掘ガス圧縮システムの状態監視装置及び状態監視方法、並びに、採掘ガス圧縮システムに関する。

　石油や天然ガス等の海底資源の採掘において、採掘された資源に含まれる気体成分を昇圧させて陸上設備や海上の浮体式設備に圧送するために圧縮機が用いられる。
　例えば、非特許文献１には、海底のガス井から気液混合状態で採掘される天然ガスを海底にて気液分離して気体成分と液体成分に分離した後、気体成分を圧縮機で昇圧させて、陸上設備に送ることが記載されている。

Ｔｕｒｂｏｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ／Ｏｃｔｏｂｅｒ　２０１４, ｐ．１８－２４

　ところで、圧縮機の仕様は、圧縮機の運転範囲（使用条件）を考慮して決定されている。具体的には、圧縮機に流入するガスの種類、流速、圧縮機回転数等に関する所定の使用条件を想定し、設計寿命に応じて圧縮機の仕様が決定される。

　しかしながら、採掘ガス圧縮システムの場合、採掘ガスの特性が変化し得るため、圧縮機の運転範囲が不確定である。例えば、採掘ガス中の異物の粒径および硬度が、運転時間の経過とともに変化することが考えられる。このため、採掘ガス圧縮システムの場合、圧縮機の寿命が設計寿命よりも短くなってしまう可能性がある。

　採掘ガス圧縮システムは、海洋向けプラントに適用されることが多い。海洋向けプラントでは圧縮機が故障しても、代替機の準備に時間を要し、その間プラントの運転停止を余儀なくされる。特に、採掘現場が海底に存在する場合、圧縮機の取外し、据付け作業に多大な時間を要するため、プラントの運転停止期間がさらに延びてしまう。

　この点、非特許文献１には、採掘ガス圧縮システムにおける圧縮機の寿命評価手法について記載がない。

　本発明の少なくとも幾つかの実施形態の目的は、採掘ガスの状態量の変動を考慮して圧縮機の状態を監視することができる採掘ガス圧縮システムの状態監視装置及び状態監視方法、並びに、採掘ガス圧縮システムを提供することである。

（１）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの状態監視装置は、
　採掘ガスを昇圧する圧縮機を有する採掘ガス圧縮システムの状態監視装置であって、
　前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出するためのセンサと、
　前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機のエロージョン進行度を算出するためのエロージョン進行度算出部と、
　前記圧縮機の前記エロージョン進行度に基づいて、前記圧縮機の寿命を評価するための寿命評価部と、
を備える。

　上記（１）の構成によれば、採掘ガスの状態量に基づいて算出した圧縮機のエロージョン進行度を考慮して圧縮機の寿命評価を行うようにしたので、採掘ガスの状態量が変化しても、採掘ガス圧縮システムの状態監視の一環として圧縮機の寿命評価を適切に行うことができる。
　なお、こうして得られた圧縮機の寿命評価結果を用いれば、圧縮機のメンテナンス計画を適切に立案でき、プラントの運転停止期間を短縮してプラント全体としての収益を改善することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
　前記状態量は、前記採掘ガス中の異物の粒径、該異物の前記採掘ガス中における濃度又は該異物の硬度の少なくとも一つを含む。

　上記（２）の構成によれば、採掘ガス中の異物の粒径、濃度、硬度等の採掘ガスの状態量を考慮して、圧縮機の寿命評価を適切に行うことができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
　前記エロージョン進行度算出部は、前記採掘ガスの前記状態量に加えて、前記採掘ガスの流速に基づいて、前記エロージョン進行度を算出するように構成される。

　上記（３）の構成によれば、採掘ガスの状態量だけでなく、圧縮機に流入する採掘ガスの流速を考慮することで、圧縮機の寿命評価をより適切に行うことができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
　採掘ガス圧縮システムの状態監視装置が、
　前記寿命評価部による評価結果に基づいて、定格運転状態と、該定格運転状態よりも前記圧縮機におけるエロージョン進行が遅い延命運転状態との間で前記圧縮機の運転状態を切り替えるように構成された運転状態切替部をさらに備える。

　上記（４）の構成によれば、定格運転状態と延命運転状態との間で圧縮機の運転状態を切り替えるようにしたので、圧縮機の寿命評価結果に基づいて、圧縮機の寿命を制御することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）の構成において、
　前記延命運転状態は、前記圧縮機の回転数が前記定格運転状態よりも小さい。

　圧縮機のエロージョン進行速度は、採掘ガスの流速のＮ乗（Ｎ＞１）に比例するから、圧縮機の回転数（即ち採掘ガスの流速）に対する感度が大きい。
　この点、上記（４）の構成によれば、延命運転状態において、圧縮機の回転数を定格運転状態よりも小さくすることで、圧縮機のエロージョン進行速度を効果的に抑制し、圧縮機の寿命を効果的に延ばすことができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（４）又は（５）の構成において、
　前記運転状態切替部は、現時点での前記エロージョン進行度および前記エロージョン進行度の許容値の偏差と、現時点から次回の定期点検までの残時間と、に基づいて、前記延命運転状態における運転条件を決定するように構成される。

　上記（６）の構成によれば、次回の定期点検までの残時間を考慮して、延命運転状態における運転条件を決定するようにしたので、次回の圧縮機の寿命を延ばして、圧縮機の運転停止を回避しながら、メンテナンス回数を減らすことができる。

（７）幾つかの実施形態では、
　前記採掘ガス圧縮システムは、前記圧縮機を駆動するためのモータをさらに有し、
　採掘ガス圧縮システムの状態監視装置が、
　既知の基準状態量を有するサンプルガスに関する前記モータへの供給電力と前記圧縮機の出力との既知の基準相関関係を取得するための基準相関関係取得部と、
　前記センサによって検出された前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機の実際出力を補正し、前記採掘ガスが前記基準状態量を有する場合における前記モータへの供給電力に対応する前記圧縮機の出力補正値を算出するための出力補正部と、
　前記モータへの供給電力と前記出力補正値との関係と前記基準相関関係との比較結果に基づいて、前記採掘ガス圧縮システムの異常を検出するための異常検出部と、
をさらに備える。

（７’）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの状態監視装置は、
　上記（１）で述べた構成の有無にかかわらず、
　採掘ガスを昇圧する圧縮機と、該圧縮機を駆動するモータと、を有する採掘ガス圧縮システムの状態監視装置であって、
　前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出するためのセンサと、
　既知の基準状態量を有するサンプルガスに関する前記モータへの供給電力（モータ入力）と前記圧縮機の出力との既知の基準相関関係を取得するための基準相関関係取得部と、
　前記センサによって検出された前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機の実際出力を補正し、前記採掘ガスが前記基準状態量を有する場合における前記モータへの供給電力に対応する前記圧縮機の出力補正値を算出するための出力補正部と、
　前記モータへの供給電力と前記出力補正値との関係と前記基準相関関係との比較結果に基づいて、前記採掘ガス圧縮システムの異常を検出するための異常検出部と、
を備える。

　上記（７）又は（７’）の構成では、採掘ガスの状態量の検出結果に基づいて圧縮機の実際出力を補正することで、採掘ガスが基準状態量（サンプルガスの既知の状態量）を有する場合におけるモータ供給電力に対応する圧縮機の出力補正値を算出するようになっている。こうして得られた圧縮機の出力補正値は、サンプルガスと同一の状態量（基準状態量）を前提としているため、採掘ガスの状態量の変動の影響を受けずに、モータ供給電力と出力補正値との関係を基準相関関係と適切に比較することができる。よって、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの故障の前兆としての異常を検知することができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（７）又は（７’）の構成において、
　採掘ガス圧縮システムの状態監視装置が、
　前記異常検出部により前記採掘ガス圧縮システムの異常が検出されたとき、前記モータへの供給電力に対応する前記モータの実際出力および設計出力値の比較結果に基づいて、前記異常の発生箇所が前記圧縮機又は前記モータの何れであるかを特定するように構成された異常箇所特定部をさらに備える。

　上記（７）又は（７’）の構成において、異常検出部により採掘ガス圧縮システムの異常が検出されると、異常発生箇所として主に考えられるのはモータ又は圧縮機の何れかである。
　そこで、上記（８）の構成では、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機又はモータの何れであるかを特定するようになっている。
　例えば、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の差が許容範囲内である場合、異常発生箇所はモータではなく圧縮機であると考えられる。一方、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の差が許容範囲を超えている場合、異常発生箇所は圧縮機ではなくモータであると考えられる。こうして、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の比較結果に基づき、異常発生箇所を特定することができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（７）、（７’）又は（８）の構成において、
　前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力と、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値との差が第１閾値を超えたとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成される。

　上記（９）の構成によれば、基準相関関係に基づいて定まるモータ供給電力に対応した圧縮機の基準出力と、出力補正部によって算出された出力補正値との差を第１閾値と比較することで、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの異常の有無を高精度に判定することができる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（７）、（７’）又は（８）の構成において、
　前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力に対する、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値の乖離率が第２閾値を超えたとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成される。

　上記（１０）の構成によれば、基準相関関係に基づいて定まるモータ供給電力に対応した圧縮機の基準出力に対する、出力補正部によって算出された出力補正値の乖離率を第２閾値と比較することで、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの異常の有無を高精度に判定することができる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（７）、（７’）又は（８）の構成において、
　前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力と、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値との差、または、前記基準出力に対する前記出力補正値の乖離率が第３閾値を超える期間が規定時間以上継続したとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成される。

　上記（１１）の構成によれば、圧縮機の基準出力と出力補正値との差、または、基準出力に対する出力補正値の乖離率が第３閾値を超えた期間が規定時間以上であるか否かに基づいて、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの異常の有無を高精度に判定することができる。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（７）、（７’）又は（８）の構成において、
　前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力と、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値との差、または、前記基準出力に対する前記出力補正値の乖離率の増大速度が第４閾値を超えたとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成される。

　上記（１２）の構成によれば、圧縮機の基準出力と出力補正値との差、または、基準出力に対する出力補正値の乖離率の増大速度を第４閾値と比較することで、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの異常の有無を高精度に判定することができる。

（１３）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る採掘ガス圧縮システムは、
　採掘ガスを昇圧するための圧縮機と、
　上記（１）乃至（１２）の何れかの状態監視装置と、を備える。

　上記（１３）の構成によれば、上記（１）乃至（１２）の何れかの状態監視装置を備えるので、上述したように、圧縮機の寿命評価を適切に行うことができ、採掘ガス圧縮システムを効率的に稼働させることができる。

（１４）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの状態監視方法は、
　採掘ガスを昇圧する圧縮機を有する採掘ガス圧縮システムの状態監視方法であって、
　前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出する状態量検出ステップと、
　前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機のエロージョン進行度を算出するエロージョン進行度算出ステップと、
　前記圧縮機の前記エロージョン進行度に基づいて、前記圧縮機の寿命を評価するための寿命評価ステップと、
を備える。

　上記（１４）の方法によれば、採掘ガスの状態量に基づいて算出した圧縮機のエロージョン進行度を考慮して圧縮機の寿命評価を行うようにしたので、採掘ガスの状態量が変化しても、採掘ガス圧縮システムの状態監視の一環として圧縮機の寿命評価を適切に行うことができる。
　なお、こうして得られた圧縮機の寿命評価結果を用いれば、圧縮機のメンテナンス計画を適切に立案でき、プラントの運転停止期間を短縮してプラント全体としての収益を改善することができる。

（１５）幾つかの実施形態では、上記（１４）の方法において、
　前記状態量は、前記採掘ガス中の異物の粒径、該異物の前記採掘ガス中における濃度又は該異物の硬度の少なくとも一つを含む。

　上記（１５）の方法によれば、採掘ガス中の異物の粒径、濃度、硬度等の採掘ガスの状態量を考慮して、圧縮機の寿命評価を適切に行うことができる。

（１６）幾つかの実施形態では、上記（１４）又は（１５）の方法において、
　前記エロージョン進行度算出ステップでは、前記採掘ガスの前記状態量に加えて、前記採掘ガスの流速に基づいて、前記エロージョン進行度を算出する。

　上記（１６）の方法によれば、採掘ガスの状態量だけでなく、圧縮機に流入する採掘ガスの流速を考慮することで、圧縮機の寿命評価をより適切に行うことができる。

（１７）幾つかの実施形態では、上記（１４）乃至（１６）の何れかの方法において、
　採掘ガス圧縮システムの状態監視方法は、
　前記寿命評価ステップにおける評価結果に基づいて、定格運転状態と、該定格運転状態よりも前記圧縮機におけるエロージョン進行が遅い延命運転状態との間で前記圧縮機の運転状態を切り替える運転状態切替ステップをさらに備える。

　上記（１７）の方法によれば、定格運転状態と延命運転状態との間で圧縮機の運転状態を切り替えるようにしたので、圧縮機の寿命評価結果に基づいて、圧縮機の寿命を制御することができる。

（１８）幾つかの実施形態では、上記（１７）の方法において、
　前記延命運転状態は、前記圧縮機の回転数が前記定格運転状態よりも小さい。

　上記（１８）の方法によれば、延命運転状態において、圧縮機の回転数を定格運転状態よりも小さくすることで、圧縮機のエロージョン進行速度を効果的に抑制し、圧縮機の寿命を効果的に延ばすことができる。

（１９）幾つかの実施形態では、上記（１７）又は（１８）の方法において、
　前記運転状態切替ステップでは、現時点での前記エロージョン進行度および前記エロージョン進行度の許容値の偏差と、現時点から次回の定期点検までの残時間と、に基づいて、前記延命運転条件を決定する。

　上記（１９）の方法によれば、次回の定期点検までの残時間を考慮して、延命運転状態における運転条件を決定するようにしたので、次回の圧縮機の寿命を延ばして、圧縮機の運転停止を回避しながら、メンテナンス回数を減らすことができる。

（２０）幾つかの実施形態では、上記（１４）乃至（１９）の何れかの方法において、
　前記採掘ガス圧縮システムは、前記圧縮機を駆動するためのモータをさらに有し、
　採掘ガス圧縮システムの状態監視方法は、
　前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出する状態量検出ステップと、
　既知の基準状態量を有するサンプルガスに関する前記モータへの供給電力と前記圧縮機の出力との既知の基準相関関係を取得する基準相関関係取得ステップと、
　前記状態量検出ステップにおいて検出された前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機の実際出力を補正し、前記採掘ガスが前記基準状態量を有する場合における前記モータへの供給電力に対応する前記圧縮機の出力補正値を算出する出力補正ステップと、
　前記モータへの供給電力と前記出力補正値との関係と前記基準相関関係との比較結果に基づいて、前記採掘ガス圧縮システムの異常を検出する異常検出ステップと、
をさらに備える。

（２０’）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの状態監視方法は、
　上記（１４）で述べたステップの有無にかかわらず、
　採掘ガスを昇圧する圧縮機と、該圧縮機を駆動するモータと、を有する採掘ガス圧縮システムの状態監視方法であって、
　前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出する状態量検出ステップと、
　既知の基準状態量を有するサンプルガスに関する前記モータへの供給電力と前記圧縮機の出力との既知の基準相関関係を取得する基準相関関係取得ステップと、
　前記状態量検出ステップにおいて検出された前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機の実際出力を補正し、前記採掘ガスが前記基準状態量を有する場合における前記モータへの供給電力に対応する前記圧縮機の出力補正値を算出する出力補正ステップと、
　前記モータへの供給電力と前記出力補正値との関係と前記基準相関関係との比較結果に基づいて、前記採掘ガス圧縮システムの異常を検出する異常検出ステップと、
を備える。

　上記（２０）又は（２０’）の方法では、採掘ガスの状態量の検出結果に基づいて圧縮機の実際出力を補正することで、採掘ガスが基準状態量（サンプルガスの既知の状態量）を有する場合におけるモータ供給電力に対応する圧縮機の出力補正値を算出するようになっている。こうして得られた圧縮機の出力補正値は、サンプルガスと同一の状態量（基準状態量）を前提としているため、採掘ガスの状態量の変動の影響を受けずに、モータ供給電力と出力補正値との関係を基準相関関係と適切に比較することができる。よって、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの故障の前兆としての異常を検知することができる。

（２１）幾つかの実施形態では、上記（２０）又は（２０’）の方法において、
　採掘ガス圧縮システムの状態監視方法は、
　前記異常検出ステップにおいて前記採掘ガス圧縮システムの異常が検出されたとき、前記モータへの供給電力に対応する前記モータの実際出力および設計出力値の比較結果に基づいて、前記異常の発生箇所が前記圧縮機又は前記モータの何れであるかを特定する異常箇所特定ステップをさらに備える。

　上記（２１）の方法では、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機又はモータの何れであるかを特定するようになっている。
　例えば、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の差が許容範囲内である場合、異常発生箇所はモータではなく圧縮機であると考えられる。一方、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の差が許容範囲を超えている場合、異常発生箇所は圧縮機ではなくモータであると考えられる。こうして、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の比較結果に基づき、異常発生箇所を特定することができる。

　本発明の少なくとも一実施形態によれば、採掘ガスの状態量に基づいて算出した圧縮機のエロージョン進行度を考慮して圧縮機の寿命評価を行うようにしたので、採掘ガスの状態量が変化しても、採掘ガス圧縮システムの状態監視の一環として圧縮機の寿命評価を適切に行うことができる。

一実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの概略構成を示す図である。エロージョン進行度の一例を示すグラフであり、設計寿命と実際の寿命を説明するための図である。エロージョン進行度の一例を示すグラフであり、推定寿命を説明するための図である。定格運転状態および延命運転状態を説明するためのグラフである。一実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの状態監視方法のフローチャートである。一実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの概略構成を示す図である。一実施形態に係るモータ及び圧縮機の入出力を説明するための図である。基準相関関係に対する実測値及び補正値の一例を示すグラフである。基準出力と出力補正値との差の時系列変化の一例を示すグラフである。基準出力に対する出力補正値の乖離率の時系列変化の一例を示すグラフである。他の実施形態に係るモータ及び圧縮機の入出力を説明するための図である。モータ入力とモータ出力の関係を示すグラフである。一実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの異常検出方法を示すフローチャートである。

　以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

　最初に、図１を参照して、一実施形態に係る採掘ガス圧縮システム１の概略構成について説明する。
　図１に示すように、採掘ガス圧縮システム１は、主として、地下や海底に存在するガス田又は油田で採掘された資源に含まれる採掘ガス５４を圧縮（昇圧）して、例えば外部の処理設備や貯蔵設備等に圧送するためのシステムである。図１に示す構成例では、採掘ガス圧縮システム１は海洋向けプラントに適用され、海底５１のガス田５２から採掘された採掘ガス５４を圧縮対象としており、海底５１に圧縮機４が設置された構成を例示している。
　なお、図示しないが他の構成例では、採掘ガス圧縮システム１は、湖底や川底等の他の水底から採掘されたガスを圧縮対象としてもよいし、圧縮機４が海上や湖上等の水上、または陸上に設置された構成としてもよい。あるいは、採掘ガス圧縮システム１は、地下から採掘されたガスを圧縮対象としてもよい。

　一実施形態において、採掘ガス圧縮システム１は、気液分離器８と、気液分離器８に接続された圧縮機４と、圧縮機４を駆動するためのモータ５と、を備える。

　気液分離器８は、海底５１に存在するガス田５２から採掘された液分含有ガス（採掘ガス）５３から、液状成分を分離する構成となっている。通常、海底５１に埋蔵されたガスは、液状成分を含有した状態で採掘されることが多く、その場合、気液分離器８において液分含有ガス５３から液状成分を分離し、気体成分のみを含む液分分離ガス（採掘ガス）５４を圧縮機４に送るようになっている。なお、液分含有ガス５３の性状によっては、気液分離器８を設置しない構成としてもよい。

　圧縮機４は、モータ５の出力軸６に接続され、モータ５によって駆動されて流体を昇圧させるように構成される。圧縮機４とモータ５とは、単一のケーシング３の内部に圧縮機４及びモータ５が収容されたモータ一体型圧縮機２を構成していてもよい。図示されるように海底５１に圧縮機４が設置される場合、モータ一体型圧縮機２を採用すれば、ケーシング３を気密構造とすることで圧縮機４およびモータ５を海水による腐食から容易に保護できる。あるいは図示しないが、洋上のプラットフォーム１１上に圧縮機４が設置される場合、モータ一体型圧縮機２を採用すれば、圧縮機４およびモータ５の小型化が可能であるため、スペースの限られたプラットフォーム１１における省スペース化が図れる。

　上述の採掘ガス圧縮システム１では、海底５１のガス田５２から採掘された液分含有ガス（採掘ガス）５３は気液分離器８に導入され、気液分離器８において気体成分と液状成分とに分離される。
　気液分離器８により液状成分が分離された液分分離ガス（採掘ガス）５４は、気液分離器８に接続された圧縮機４に導入されて、圧縮機４によって昇圧される。なお、気液分離器８により分離された採掘ガス５３の液状成分は、他の処理ラインに送られるため図示を省略している。
　圧縮機４から排出された圧縮ガス５５は、採掘ガス圧縮システム１の外部に送られる。例えば、図示されるように、圧縮ガス５５は、海面５０に浮かぶプラットフォーム１１上に載置されたタンクに一旦貯留された後、タンカー１２によって輸送される。

　ところで、通常、圧縮機４の仕様は、圧縮機４の運転範囲（使用条件）を考慮して決定されている。具体的には、圧縮機４に流入するガスの種類、流速、圧縮機回転数等に関する所定の使用条件を想定し、設計寿命に応じて圧縮機４の仕様が決定される。
　しかしながら、上記構成を有する採掘ガス圧縮システム１の場合、採掘ガス５４の特性が変化し得るため、圧縮機４の運転範囲（使用条件）が不確定であり、圧縮機４の寿命が設計寿命よりも短くなってしまう可能性がある。特に、図１に示すように海洋向けプラントに採掘ガス圧縮システム１が適用される場合、圧縮機４が故障しても、代替機の準備に時間を要し、その間プラントの運転停止を余儀なくされる。

　そこで、本実施形態では、採掘ガス圧縮システム１の状態監視の一環として、状態監視装置２０Ａによって圧縮機４の寿命を評価するようになっている。
　一実施形態に係る状態監視装置２０Ａは、採掘ガス５４の状態量を検出するためのセンサ２１と、センサ２１の検出値を用いて、圧縮機４の寿命を評価するための演算を行うように構成された演算処理装置２２と、を備える。

　以下、状態監視装置２０Ａの各部位の具体的な構成例について説明する。
　センサ２１は、圧縮機４に流入する採掘ガス５４の状態量を検出するように構成されている。具体的には、センサ２１は、気液分離器８と圧縮機４との間を接続するガスラインに設けられ、液状成分分離後の採掘ガス５４の状態量を検出するようになっている。
　ここで、採掘ガス５４の状態量は、採掘ガス５４中の異物の粒径、該異物の採掘ガス中における濃度又は該異物の硬度の少なくとも一つを含んでいてもよい。

　演算処理装置２２は、エロージョン進行度算出部２３と、寿命評価部２４と、記憶部２６と、を含む。
　演算処理装置２２は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、及び／又はコンピュータ読み取り可能な他の記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、演算処理装置２２の各部の機能が実現される。演算処理装置２２は、採掘ガス圧縮システム１から離れた遠隔地に配置されてもよい。

　エロージョン進行度算出部２３は、採掘ガス５４の状態量に基づいて圧縮機４のエロージョン進行度を算出するように構成される。上述したように、採掘ガス５４の状態量は、採掘ガス５４中の異物の粒径、該異物の採掘ガス中における濃度又は該異物の硬度の少なくとも一つを含んでいてもよい。また、エロージョン進行度算出部２３は、採掘ガス５４の状態量に加えて、採掘ガス５４の流速に基づいて、エロージョン進行度を算出するように構成されてもよい。

　寿命評価部２４は、圧縮機４のエロージョン進行度に基づいて、圧縮機４の寿命を評価するように構成される。
　記憶部２６は、例えばセンサ２１で検出された採掘ガス５４の状態量等の各種のデータを記憶するように構成されている。

　例えば、エロージョン進行度算出部２３は、以下の式（１）に基づいて各々の時間におけるエロージョン進行速度Ｗを算出し、このエロージョン進行速度Ｗに基づいて任意の時点までのエロージョンの累積であるエロージョン進行度Ｅを算出する。
　　Ｗ＝Ｋ・Ｕ^Ｎ・ｄ^Ｍ・Ｈ^Ｌ　　　　　…（１）
　ここで、Ｗは圧縮機４のエロージョン進行速度（単位時間あたりのエロージョン量）である。すなわち、Ｗは、単位時間当たりのエロージョン進行度Ｅを示す。また、Ｕは圧縮機４を流れる採掘ガス５４の流速であり、ｄは採掘ガス５４に含まれる異物の平均粒径であり、Ｈは採掘ガス５４に含まれる異物の硬度であり、Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎは、定数である。なお、Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎは、圧縮機４を含む系によって定まる値である。

　図２は、エロージョン進行度の一例を示すグラフであり、設計寿命と実際の寿命を説明するための図である。
　このグラフにおいて、直線１０１は、設計時に想定した条件下において推定されたエロージョン進行度Ｅを示している。すなわち、採掘ガス５４の状態量が一定であると仮定した場合、上記式（１）により算出されたエロージョン進行速度Ｗはいずれの時間においても一定であり、よって、各々の時間におけるエロージョン進行度Ｅ（エロージョン進行速度Ｗ）を累積した値が直線１０１となっている。
　一方、曲線１０２は、圧縮機４の実際の運転において算出されたエロージョン進行度Ｅを示している。すなわち、圧縮機４の実際の運転においては状態量が時間経過によって変化するため、各々の時間において上記式（１）により算出されたエロージョン進行速度Ｗは異なる。そのため、上記式（１）により算出された各時間のエロージョン進行速度Ｗを累積したエロージョン進行度Ｅは、通常、直線状ではなく曲線１０２となる。

　ここで、圧縮機４の寿命を、エロージョン進行度Ｅが圧縮機４の使用限界に相当するＷ_Ｌに到達するまでの時間と定義した場合、直線１０１がエロージョン進行度Ｗ_Ｌに到達する時間Ｔ_Ｌｄが設計寿命となり、曲線１０２がエロージョン進行度Ｗ_Ｌに到達する時間Ｔ_Ｌｍが実際の寿命となる。図２に示されるグラフでは、設計寿命Ｔ_Ｌｄよりも実際の寿命Ｔ_Ｌｍの方が短い。このような場合、設計寿命Ｔ_Ｌｄまで圧縮機４を定格運転した場合、不具合が発生する可能性がある。そのため、実際の寿命Ｔ_Ｌｍに到達する前に、設計寿命Ｔ_Ｌｄよりも実際の寿命Ｔ_Ｌｍにより近い寿命を推定することが求められる。あるいは、設計寿命Ｔ_Ｌｄよりも実際の寿命Ｔ_Ｌｍの方が大幅に長い場合、定期点検の時期を遅らせることでメンテナンスコストを削減することができる。

　そこで、寿命評価部２４は、圧縮機４のエロージョン進行度Ｅに基づいて、圧縮機４の寿命を評価するようになっている。
　図３は、エロージョン進行度の一例を示すグラフであり、推定寿命を説明するための図である。例えば、図３に示されるように、寿命評価部２４は、現在の時間Ｔ_１における曲線１０２の接線Ｌを算出し、この接線Ｌの傾きが直線１０１よりも大きい場合には、接線Ｌと使用限界エロージョン進行度Ｗ_Ｌとの交点に対応する時点（即ち、接線Ｌがエロージョン進行度Ｗ_Ｌに到達する時点）を推定寿命Ｔ_Ｌ１とする。なお、接線Ｌと使用限界エロージョン進行度Ｗ_Ｌとの交点に対応する時点Ｔ_Ｌ１が設計寿命Ｔ_Ｌｄの時点よりも後である場合、設計寿命Ｔ_Ｌｄを推定寿命として扱ってもよい。
　なお、エロージョン進行度Ｅに基づく寿命推定については、上記方法に限定されるものではない。

　上記構成によれば、採掘ガス５４の状態量に基づいて算出した圧縮機４のエロージョン進行度を考慮して圧縮機４の寿命評価を行うようにしたので、採掘ガス５４の状態量が変化しても、圧縮機４の寿命評価を適切に行うことができる。
　なお、こうして得られた圧縮機４の寿命評価結果を用いれば、圧縮機４のメンテナンス計画を適切に立案でき、プラントの運転停止期間を短縮してプラント全体としての収益を改善することができる。
　また、採掘ガス５４の状態量として、採掘ガス５４中の異物の粒径、該異物の採掘ガス中における濃度又は該異物の硬度の少なくとも一つを用いるようにすれば、採掘ガス５４中の異物の粒径、濃度、硬度等の採掘ガス５４の状態量を考慮して、圧縮機４の寿命評価を適切に行うことができる。
　さらに、エロージョン進行度算出部２３において、採掘ガス５４の状態量だけでなく、圧縮機４に流入する採掘ガスの流速を考慮することで、圧縮機４の寿命評価をより適切に行うことができる。

　演算処理装置２２は、運転状態切替部２５をさらに含んでいてもよい。
　運転状態切替部２５は、寿命評価部２４による評価結果に基づいて、定格運転状態と、該定格運転状態よりも圧縮機４におけるエロージョン進行が遅い延命運転状態との間で圧縮機４の運転状態を切り替えるように構成される。

　ここで、延命運転状態は、圧縮機４の回転数が定格運転状態よりも小さくてもよい。
　図４は、定格運転状態および延命運転状態を説明するためのグラフである。同図は、圧縮機４の各運転状態におけるエロージョン進行度Ｅと採掘ガス５４の流速の関係を示している。なお、実線が定格運転状態を示し、一点鎖線が延命運転状態を示している。

　圧縮機４のエロージョン進行速度Ｗは、上記式（１）に示すように、採掘ガス５４の流速のＮ乗（Ｎ＞１）に比例するから、圧縮機４の回転数（即ち採掘ガスの流速）に対する感度が大きい。
　そこで、延命運転状態において、圧縮機４の回転数を定格運転状態よりも小さくすることで、圧縮機４のエロージョン進行速度を効果的に抑制し、圧縮機４の寿命を効果的に延ばすことができる。例えば、圧縮機４の回転数を１／２にすると、エロージョン進行速度は１／２未満となり、摩耗の少ない延命運転状態が実現できる。
　あるいは、延命運転状態として、回転数とは別の運転条件を変更してもよい。例えば、圧縮機４の前段に、異物を除去するためのフィルタ（不図示）が設けられている場合、延命運転状態では、定格運転状態で使用しているフィルタよりもろ過性能の高いフィルタを使用し、採掘ガス５４中に含まれる粒子の粒径を小さくする。

　また、運転状態切替部２５は、現時点でのエロージョン進行度およびエロージョン進行度の許容値（使用限界エロージョン進行度Ｗ_Ｌ）の偏差と、現時点から次回の定期点検までの残時間と、に基づいて、延命運転状態における運転条件を決定するように構成されてもよい。
　この構成によれば、次回の定期点検までの残時間を考慮して、延命運転状態における運転条件を決定するようにしたので、次回の圧縮機４の寿命を延ばして、圧縮機４の運転停止を回避しながら、メンテナンス回数を減らすことができる。
　例えば、現時点でのエロージョン進行度と使用限界エロージョン進行度Ｗ_Ｌとの偏差を、現在の時間Ｔ_１における曲線１０２の接線Ｌ（図３参照）の傾きで除した時間が、現時点から次回の定期点検までの残時間よりも短い場合、上記式（１）に基づいて運転条件を変更してもよい。この際、運転条件の変更による影響を考慮して、現在の時間Ｔ_１における曲線１０２の接線Ｌ（図３参照）の傾きを補正し、運転条件の変更後におけるエロージョン進行度を示す仮想直線を算出し、この仮想直線と使用限界エロージョン進行度Ｗ_Ｌとの交点に対応する時点が次回の定期点検タイミング以降になるような運転条件に変更してもよい。これに対し、前記偏差を曲線１０２の接線Ｌの傾きで除した時間が、現時点から次回の定期点検までの残時間と同一又は該残時間よりも長い場合、現時点での運転条件を継続して使用してもよい。

　次に、図５を参照して、一実施形態に係る採掘ガス圧縮システム１の状態監視方法について説明する。なお、以下の説明では、適宜、図１において説明した符号を用いている。
　一実施形態では、採掘ガス圧縮システム１の状態監視方法は、圧縮機４に流入する採掘ガス５４の状態量を検出する状態量検出ステップ（例えばＳ２）と、採掘ガス５４の状態量に基づいて圧縮機４のエロージョン進行度を算出するエロージョン進行度算出ステップ（例えばＳ３）と、圧縮機４のエロージョン進行度に基づいて、圧縮機４の寿命を評価するための寿命評価ステップ（例えばＳ４）と、備える。

　具体的には、通常状態においては、ステップＳ１において圧縮機４を定格運転状態で運転し、ステップＳ２において採掘ガス５４の状態量を検出する。例えば、状態量は、採掘ガス５４中の異物の粒径、該異物の採掘ガス５４中における濃度又は該異物の硬度の少なくとも一つを含む。続いて、ステップＳ３において、採掘ガス５４の状態量に基づいて圧縮機４のエロージョン進行度を算出する。また、エロージョン進行度算出ステップでは、採掘ガス５４の状態量に加えて、採掘ガスの流速に基づいて、エロージョン進行度を算出してもよい。例えば、ステップＳ３においては、上記式（１）を用いてエロージョン進行速度Ｗを算出し、このエロージョン進行速度Ｗを用いてエロージョン進行度Ｅを算出してもよい。そして、ステップＳ４において、圧縮機４のエロージョン進行度に基づいて、圧縮機４の寿命を評価する。

　この方法によれば、採掘ガス５４の状態量に基づいて算出した圧縮機４のエロージョン進行度を考慮して圧縮機４の寿命評価を行うようにしたので、採掘ガス５４の状態量が変化しても、圧縮機４の寿命評価を適切に行うことができる。
　なお、こうして得られた圧縮機４の寿命評価結果を用いれば、圧縮機４のメンテナンス計画を適切に立案でき、プラントの運転停止期間を短縮してプラント全体としての収益を改善することができる。

　さらに、採掘ガス圧縮システム１の状態監視方法は、寿命評価ステップによる評価結果に基づいて、定格運転状態と、該定格運転状態よりも圧縮機におけるエロージョン進行が遅い延命運転状態との間で圧縮機４の運転状態を切り替える運転状態切替ステップ（例えばＳ５、Ｓ６）をさらに備えてもよい。例えば、延命運転状態は、圧縮機４の回転数が定格運転状態よりも小さい運転状態とする。
　この方法によれば、定格運転状態と延命運転状態との間で圧縮機４の運転状態を切り替えるようにしたので、圧縮機４の寿命評価結果に基づいて、圧縮機４の寿命を制御することができる。

　具体的には、ステップＳ４において、現時点でのエロージョン進行度の算出値と、エロージョン進行度の許容値（使用上限エロージョン進行度Ｗ_Ｌ）とを比較し、これらの偏差と、現時点から次回の定期点検までの残時間と、に基づいて、延命運転条件を決定する。ここで、ステップＳ５では、次回の定期検査まで使用可能か否かを判断し、次回の定期検査まで圧縮機４を使用可能と判断した場合には定格運転状態を継続し、次回の定期検査まで圧縮機４を使用不可能と判断した場合には、ステップＳ６において運転状態を切り替えて、ステップＳ７において延命運転状態にて圧縮機４の運転を継続する。
　この方法によれば、次回の定期点検までの残時間を考慮して、延命運転状態における運転条件を決定するようにしたので、次回の圧縮機４の寿命を延ばして、圧縮機４の運転停止を回避しながら、メンテナンス回数を減らすことができる。

　上述した実施形態によれば、採掘ガス５４の状態量に基づいて算出した圧縮機４のエロージョン進行度を考慮して圧縮機４の寿命評価を行うようにしたので、採掘ガス５４の状態量が変化しても、圧縮機４の寿命評価を適切に行うことができる。

　続いて、他の実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの状態監視装置及び状態監視方法について図６～図１３を参照しながら説明する。

　図６は、他の実施形態に係る採掘ガス圧縮システム２００の概略構成を示す図である。
　図６に示すように、採掘ガス圧縮システム２００は、上述した採掘ガス圧縮システム１と同様に、気液分離器８と、気液分離器８に接続された圧縮機４と、圧縮機４を駆動するためのモータ５と、を備える。気液分離器８、圧縮機４及びモータ５の構成については、採掘ガス圧縮システム１に関する説明で上述したとおりである。なお、液分含有ガス５３の性状によっては、気液分離器８を設置しない構成としてもよい。
　図６において、採掘ガス圧縮システム１の各部と共通の構成については図１と同一の符号を付しており、かかる構成についての説明は上述したとおりであるから、ここでは説明を省略する。

　ところで、通常、圧縮機４の仕様は、圧縮機４の運転範囲（使用条件）を考慮して決定されている。具体的には、圧縮機４に流入するガスの種類、流速、圧縮機回転数等に関する所定の使用条件を想定し、設計寿命に応じて圧縮機４の仕様が決定される。
　しかしながら、上記構成を有する採掘ガス圧縮システム２００の場合、採掘ガス５４の特性が変化し得るため、圧縮機４の運転範囲（使用条件）が不確定であり、圧縮機４の寿命が設計寿命よりも短くなってしまう可能性がある。特に、図１に示すような海洋向けプラントに適用される場合、圧縮機４が故障しても、代替機の準備に時間を要し、その間プラントの運転停止を余儀なくされる。

　そこで、本実施形態では、圧縮機４の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム２００の異常を精度よく検知可能な状態監視装置２０Ｂを備えている。

　幾つかの実施形態に係る状態監視装置２０Ｂは、採掘ガス５４の状態量を検出するためのセンサ２２１と、センサ２２１の検出値を用いて、圧縮機４の異常を検出するための演算を行うように構成された演算処理装置２２０と、を備えている。

　以下、状態監視装置２０Ｂの各部位の具体的な構成例について説明する。
　センサ２２１は、圧縮機４に流入する採掘ガス５４の状態量を検出するように構成されている。具体的には、センサ２２１は、気液分離器８と圧縮機４との間を接続するガスラインに設けられ、液状成分分離後の採掘ガス５４の状態量を検出するようになっている。
　ここで、採掘ガス５４の状態量は、採掘ガス５４の密度、温度、圧力の少なくとも一つを含んでいてもよい。

　演算処理装置２２０は、基準相関関係取得部２２３と、出力補正部２２４と、異常検出部２２５と、記憶部２２７と、を含む。
　演算処理装置２２０は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、及び／又はコンピュータ読み取り可能な他の記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、演算処理装置２２０の各部の機能が実現される。演算処理装置２２０は、採掘ガス圧縮システム２００から離れた遠隔地に配置されてもよい。

　基準相関関係取得部２２３は、サンプルガスに関するモータ５への供給電力と圧縮機４の出力との既知の基準相関関係を取得するように構成される。上述したように、サンプルガスは、既知の基準状態量を有するものである。基準相関関係取得部２２３において、既知の基準相関関係は、記憶部２２７から取得してもよいし、不図示の入力部より入力されてもよい。

　出力補正部２２４は、センサ２２１によって検出された採掘ガス５４の状態量に基づいて圧縮機４の実際出力を補正し、採掘ガス５４が基準状態量を有する場合におけるモータ５への供給電力に対応する圧縮機４の出力補正値を算出するように構成される。

　異常検出部２２５は、モータ５への供給電力と出力補正値との関係と基準相関関係との比較結果に基づいて、採掘ガス圧縮システム２００の異常を検出する。

　記憶部２２７は、例えば、サンプルガスに関するモータ５への供給電力と圧縮機４の出力との既知の基準相関関係を記憶している。記憶部２２７では、予め取得した既知の基準相関関係を記憶するようになっている。この既知の基準相関関係は、例えば、サンプルガスを用いた実験によって取得してもよいし、シミュレーション等により取得してもよいし、経験的な過去のデータから取得してもよい。こうして取得された既知の基準相関関係は、通信回線又は記憶媒体を介して記憶部２２７に記憶されてもよいし、演算処理装置２２の入力部からの入力によって記憶部２２７に記憶されてもよい。

　記憶部２２７には、少なくとも一つの基準相関関係が記憶されている。後述するように、異常検知を行う際には、基準相関関係に対応した状態量に基づいて圧縮機４の出力を補正した後、基準相関関係と圧縮機４の出力補正値とを比較するため、記憶部２２７には原則として一つの基準相関関係さえ記憶されていればよい。
　但し、記憶部２２７には、状態量が異なる複数種のサンプルガスのそれぞれについて、モータ５への供給電力と圧縮機４の出力との既知の基準相関関係が記憶されていてもよい。

　ここで、既知の基準相関関係について具体的に説明する。
　図７は、一実施形態に係るモータ５及び圧縮機４の入出力を説明するための図である。図８は、基準相関関係３００に対する実測値及び補正値の一例を示すグラフである。
　図７に示すように、モータ５は、電力（モータ入力Ｘ）が供給されることによって、圧縮機４を出力Ｙで駆動する。
　図８に示すように、一例として、既知の基準状態量を有するサンプルガスに関するモータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）と圧縮機４の出力Ｙとの既知の基準相関関係は、直線３００で表される。

　図８には、既知の基準相関関係３００とは別に、圧縮機４の出力の実測値及び補正値もプロットしている。
　圧縮機４の出力の実測値は、モータ５への実際の供給電力（モータ入力Ｘ）に対する圧縮機４の実際の出力Ｙ_１である。なお、圧縮機４の出力Ｙは、以下の式（１）によって取得できる。

　ここで、Ｙは圧縮機４の出力(kW）、Ｑは圧縮前の気体体積(m^３/s）、Ｐ_１は圧縮前の圧力(N/m^２)、Ｐ_２は圧縮後の圧力(N/m^２)、Ｋ，ｍは定数である。
　圧縮機４の実際の出力Ｙ_１を取得する場合には、各種センサ等によって、圧縮前の気体体積、圧縮前の圧力、圧縮後の圧力を検出する。

　こうして取得された圧縮機４の実測値（モータ入力Ｘと圧縮機の実際の出力Ｙ_１との関係）は、図示されるように既知の基準相関関係３００から離間していることが多い。この要因の一つとして、圧縮機４を通過する採掘ガス５４の状態量が変化することが考えられる。そのため、単に既知の基準相関関係３００と圧縮機４の実測値との比較によって異常を検知することは異常検知の精度低下に繋がってしまう。
　そこで、幾つかの実施形態では、出力補正部２２４において、採掘ガス５４の状態量に基づいて圧縮機４の実際の出力Ｙ_１を補正した出力補正値Ｙ’を算出するようになっている。

　圧縮機４の出力補正値Ｙ’は、例えば状態量が密度である場合、以下の式（２）によって得られる。

　ここで、Ｙ’は圧縮機４の出力補正値(kW)、Ｙ_１は圧縮機４の実際の出力(kW）、ρ_０はサンプルガスの密度、ρはセンサ２２１によって検出された採掘ガス５４の密度である。
　なお、上記数式（２）は、状態量としての密度が圧縮機４の出力に与える影響を記述したものである。他の実施形態では、採掘ガス圧縮システム２００の運転中に変化し得る他の状態量（例えば、採掘ガス５４の温度、圧力等）について、当該状態量が圧縮機４の出力に与える影響を記述する数式又はテーブルを用いて、圧縮機４の出力補正値Ｙ’を算出する。

　こうして取得された圧縮機４の出力補正値Ｙ’と、モータ５の入力Ｘとに基づいて図中にプロットされた補正値は、モータ５又は圧縮機４に異常が存在しなければ、採掘ガス５４の状態量の変化に関わらず既知の基準相関関係３００に概ね沿った形態となる。
　一方、圧縮機４の出力補正値Ｙ’のうち既知の基準相関関係３００から大きく乖離したものに関しては、異常と判定することができる。
　そこで、幾つかの実施形態では、異常検出部２２５において、モータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）と圧縮機４の出力補正値Ｙ’との関係と、基準相関関係３００との比較結果に基づいて、採掘ガス圧縮システム２００の異常を検出するようになっている。

　上記構成を有する状態監視装置２０Ｂによれば、採掘ガス５４の状態量の検出結果に基づいて圧縮機４の実際出力Ｙ_１を補正することで、採掘ガス５４が基準状態量（サンプルガスの既知の状態量）を有する場合におけるモータ供給電力（モータ入力Ｘ）に対応する圧縮機４の出力補正値Ｙ’を算出するようになっている。こうして得られた圧縮機４の出力補正値Ｙ’は、サンプルガスと同一の状態量（基準状態量）を前提としているため、採掘ガス５４の状態量の変動の影響を受けずに、モータ供給電力と出力補正値Ｙ’との関係を基準相関関係３００と適切に比較することができる。よって、採掘ガス５４の状態量の変動によって圧縮機４の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム２００の故障の前兆としての異常を検知することができる。

　以下、異常検出部２２５における異常検出について具体的に説明する。
　図９は、基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差Ｄの時系列変化の一例を示すグラフである。図１０は、基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’の乖離率の時系列変化の一例を示すグラフである。なお、以下の説明では、適宜、図６及び図７に示した符号を用いている。また、図９及び図１０に示すグラフにおいて、基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差の時系列変化、または、基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’の乖離率の時系列変化は、それぞれ、断続的に算出したものを模式的に曲線によって示している。

　図９に示すように、一実施形態において異常検出部２２５は、基準相関関係３００（図３参照）におけるモータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）に対応した圧縮機４の基準出力Ｙ_０と、出力補正部２２４によって算出された出力補正値Ｙ’との差Ｄが第１閾値を超えた時刻ｔ_１において、採掘ガス圧縮システム２００に異常が発生したと判定するように構成される。例えば、圧縮機４の基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差Ｄの絶対値が第１閾値を超えたとき、採掘ガス圧縮システム２００に異常が発生したと判定してもよい。あるいは、絶対量が同一である正の第１閾値と負の第１閾値とを設けておき、圧縮機４の基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差Ｄが正の第１閾値を上回ったとき、又は圧縮機４の基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差Ｄが負の第１閾値を下回ったときに、採掘ガス圧縮システム２００に異常が発生したと判定してもよい。

　このように、基準相関関係３００（図８参照）に基づいて定まるモータ供給電力（モータ入力Ｘ）に対応した圧縮機４の基準出力Ｙ_０と、出力補正部２２４によって算出された出力補正値Ｙ’との差Ｄを第１閾値と比較することで、採掘ガス５４の状態量の変動によって圧縮機４の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム２００の異常の有無を高精度に判定することができる。

　図１０に示すように、他の実施形態において異常検出部２２５は、基準相関関係３００（図８参照）におけるモータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）に対応した圧縮機４の基準出力Ｙ_０に対する、出力補正部２２４によって算出された出力補正値Ｙ’の乖離率が第２閾値を超えた時刻ｔ_２において、採掘ガス圧縮システム２００に異常が発生したと判定するように構成される。なお、出力補正値Ｙ’の乖離率とは、基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差Ｄを基準出力Ｙ_０で除した値であってもよい。例えば、圧縮機４の基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’との乖離率の絶対値が第２閾値を超えたとき、採掘ガス圧縮システム２００に異常が発生したと判定してもよい。あるいは、絶対量が同一である正の第２閾値と負の第２閾値とを設けておき、圧縮機４の基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’との乖離率が正の第２閾値を上回ったとき、又は圧縮機４の基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’との乖離率が負の第２閾値を下回ったときに、採掘ガス圧縮システム２００に異常が発生したと判定してもよい。

　このように、基準相関関係３００（図８参照）に基づいて定まるモータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）に対応した圧縮機４の基準出力Ｙ_０に対する、出力補正部２２４によって算出された出力補正値Ｙ’の乖離率を第２閾値と比較することで、採掘ガス５４の状態量の変動によって圧縮機４の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム２００の異常の有無を高精度に判定することができる。

　さらに他の実施形態では、図９及び図１０に示すように、異常検出部２２５は、基準相関関係３００（図８参照）におけるモータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）に対応した圧縮機４の基準出力Ｙ_０と、出力補正部２２４によって算出された出力補正値Ｙ’との差、または、基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’の乖離率が第３閾値を超える期間が規定時間ｔ_ｒｅｇ以上継続したとき、採掘ガス圧縮システム２００に異常が発生したと判定するように構成される。すなわち、異常検出部２２５は、圧縮機４の基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差、または、基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’の乖離率が、第３閾値を超えた時刻ｔ_３からの経過時間をカウントし、経過時間が規定時間ｔ_ｒｅｇに到達した時刻ｔ_４において異常が発生したと判定する。
　なお、図９に示す第１閾値と第３閾値、または、図１０に示す第２閾値と第３閾値のように、２種類の閾値を用いて上述した手法により異常発生を判定してもよい。この場合、第３閾値は、第１閾値又は第２閾値よりも小さい値としてもよい。

　このように、圧縮機４の基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差、または、基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’の乖離率が第３閾値を超えた期間が規定時間ｔ_ｒｅｇ以上であるか否かに基づいて、採掘ガス５４の状態量の変動によって圧縮機４の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム２００の異常の有無を高精度に判定することができる。

　また、異常検出部２２５は、基準相関関係３００におけるモータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）に対応した圧縮機４の基準出力Ｙ_０と、出力補正部２２４によって算出された出力補正値Ｙ’との差、または、基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’の乖離率の増大速度が第４閾値（図示略）を超えたとき、採掘ガス圧縮システム２００に異常が発生したと判定するように構成されてもよい。すなわち、異常検出部２２５は、圧縮機４の基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差（図４参照）を時間で微分した値、または、基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’の乖離率（図５参照）を時間で微分した値が第４閾値を超えたとき、採掘ガス圧縮システム２００に異常が発生したと判定する。
　これによれば、圧縮機４の基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差、または、基準出力Ｙ_０に対する出力補正値Ｙ’の乖離率の増大速度を第４閾値と比較することで、採掘ガス５４の状態量の変動によって圧縮機４の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム２００の異常の有無を高精度に判定することができる。

　また、上述した状態監視装置２０Ｂは、さらに以下の構成を備えていてもよい。
　他の実施形態において、状態監視装置２０Ｂの演算処理装置２２は、異常箇所特定部２６（図６参照）をさらに含んでいる。
　異常箇所特定部２６は、異常検出部２２５により採掘ガス圧縮システム２００の異常が検出されたとき、モータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）に対応するモータ５の実際出力Ｚ_１および設計出力値Ｚ_０の比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機４又はモータ５の何れであるかを特定するように構成される。

　図１１は、他の実施形態に係るモータ５及び圧縮機４の入出力を説明するための図である。図１２は、モータ入力Ｘとモータ出力Ｚの関係を示すグラフである。
　図１１に示すように、モータ５は、電力（モータ入力Ｘ）が供給されることによって出力（モータ出力）Ｚで駆動する。モータ出力Ｚは、トルクＴ及び回転速度Ｎの回転エネルギとして圧縮機４に入力され、圧縮機４は出力Ｙで駆動される。
　モータ出力Ｚは、例えば以下の式（３）によって算出される。

　ここで、Ｚはモータ出力（ｋＷ）、Ｔはトルク［ｋｇ・ｍ（Ｎ／ｍ／９．８）］、Ｎは回転速度(ｍｉｎ^－１)である。この場合、モータ５の実際出力Ｚ_１を取得する場合、センサ等によって、モータ５のトルク及び回転速度を検出する。

　図１２に示すグラフにおいて、モータ５の供給電力（モータ入力Ｘ）に対するモータ５の設計出力Ｚ_０を直線３０２で示している。異常箇所特定部２６では、モータ５への供給電力（モータ入力）に対応するモータ５の実際出力Ｚ_１および設計出力値Ｚ_０の比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機４又はモータ５の何れであるかを特定する。
　例えば、モータ供給電力に対応するモータ実際出力Ｚ_１および設計出力値Ｚ_０の差が許容範囲内である場合、異常発生箇所はモータ５ではなく圧縮機４であると考えられる。一方、モータ供給電力に対応するモータ実際出力Ｚ_１および設計出力値Ｚ_０の差が許容範囲を超えている場合、異常発生箇所は圧縮機４ではなくモータ５であると考えられる。こうして、モータ供給電力に対応するモータ実際出力Ｚ_１および設計出力値Ｚ_０の比較結果に基づき、異常発生箇所を特定することができる。

　また、異常箇所特定部２６では、モータ５の実際出力Ｚ_１として、この実際出力Ｚ_１を状態量によって補正した出力補正値Ｚ’を用いてもよい。その場合、異常箇所特定部２６は、実際出力Ｚ_１を状態量によって補正した出力補正値Ｚ’と、設計出力値Ｚ_０との比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機４又はモータ５の何れであるかを特定する。
　例えば、状態量が密度である場合、モータ５の出力補正値Ｚ’は以下の式（４）によって算出される。

　ここで、Ｚ’はモータ出力補正値(kW)、Ｚ_１はモータの実際出力(kW)、ρ_０はサンプルガスの密度、ρはセンサ２２１によって検出された採掘ガス５４の密度である。
　このように、モータ５の実際出力Ｚ_１を状態量によって補正した出力補正値Ｚ’と、設計出力値Ｚ_０との比較結果に基づいて異常の発生箇所を特定することによって、採掘ガス５４の状態量の変動に関わらず、異常箇所を高精度に特定することができる。

　次に、図１３を参照して、採掘ガス圧縮システム２００の異常検知方法について説明する。なお、以下の説明では、適宜、図６乃至図１２に示した符号を用いている。
　図１３に示すように、ステップＳ１０１にてモータ５及び圧縮機４が定格運転状態で稼働しているとき、ステップＳ１０２（状態量検出ステップ）において、圧縮機４に流入する採掘ガス５４の状態量（例えば、採掘ガス５４の密度、温度、圧力等）をセンサ２２１により検出する。また、ステップＳ１０３（基準相関関係取得ステップ）において、既知の基準状態量を有するサンプルガスに関するモータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）と圧縮機４の基準出力Ｙとの既知の基準相関関係３００を取得しておく。ステップＳ１０３では、例えば記憶部２２７から既知の基準相関関係３００を読みだしてもよい。

　次いで、ステップＳ１０４（出力補正ステップ）において、センサ２２１によって検出された採掘ガス５４の状態量に基づいて圧縮機４の実際出力Ｙ_１を補正し、採掘ガス５４が基準状態量を有する場合におけるモータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）に対応する圧縮機４の出力補正値Ｙ’を算出する。例えば、上記式（１）によって得られた圧縮機４の実際出力Ｙ_１を、上記式（２）によって補正し、圧縮機４の出力補正値Ｙ’を算出する。

　そして、ステップＳ１０５～ステップＳ１０７（異常検出ステップ）において、モータ５への供給電力（モータ入力Ｘ）と圧縮機４の出力補正値Ｙ’との関係と基準相関関係３００との比較結果に基づいて、採掘ガス圧縮システム２００の異常を検出する。
　例えば、ステップＳ１０５において、基準相関関係３００におけるモータ５への供給電力に対応した圧縮機４の基準出力Ｙ_０と、出力補正値Ｙ’との差Ｄが第１閾値を超えたか否かを判定し、圧縮機４の基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差Ｄが第１閾値を超えていない場合にはステップＳ１０６において採掘ガス圧縮システム２００の異常なしと判定して、ステップＳ１０１に戻り定格運転状態を継続する。一方、圧縮機４の基準出力Ｙ_０と出力補正値Ｙ’との差Ｄが第１閾値を超えた場合には、ステップＳ１０７において、採掘ガス圧縮システム２００の異常ありと判定する。

　続いて、以下のステップを実施してもよい。
　採掘ガス圧縮システム２００の異常ありと判定された場合、ステップＳ１０８～ステップＳ１１０（異常箇所特定ステップ）において、モータへ４の供給電力（モータ入力Ｘ）に対応するモータ５の実際出力Ｚ_１および設計出力値Ｚ_０の比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機４又はモータ５の何れであるかを特定する。

　例えば、ステップＳ１０８において、モータ５の実際出力Ｚ_１と設計出力値Ｚ_０との差を第５閾値と比較し、モータ５の実際出力Ｚ_１と設計出力値Ｚ_０との差が第５閾値より小さい場合には、ステップＳ１０９において圧縮機４に異常ありと判定する。一方、モータ５の実際出力Ｚ_１と設計出力値Ｚ_０との差が第５閾値を超える場合には、ステップＳ１１０においてモータ５に異常ありと判定する。あるいは、異常箇所特定ステップでは、モータ５の実際出力Ｚ_１に対する設計出力値Ｚ_０の乖離率と第６閾値とを比較してもよい。

　上述したように、本発明の実施形態によれば、採掘ガス５４の状態量の変動によって圧縮機４の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム２００の故障の前兆としての異常を検知することができる。

　また、一実施形態では、図６に示した採掘ガス圧縮システム２００が、上述した状態監視装置２０Ｂを備えている。すなわち、採掘ガス圧縮システム２００は、採掘ガス５４を昇圧するための圧縮機４と、圧縮機４を駆動するためもモータ５と、上述した状態監視装置２０Ｂと、を備える。
　これにより、採掘ガス５４の状態量の変動によって圧縮機４の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム２００の故障の前兆としての異常を検知することができる。よって、採掘ガス圧縮システム２００の突然の故障に起因した長期にわたる運転停止を回避することができ、ガス採掘事業者の採算を改善することができる。

　本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

　例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
　例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

１　　　採掘ガス圧縮システム
２　　　モータ一体型圧縮機
３　　　ケーシング
４　　　圧縮機
５　　　モータ
６　　　出力軸
８　　　気液分離器
１１　　プラットフォーム
１２　　タンカー
２０（２０Ａ，２０Ｂ）　　状態監視装置
２１，２２１　　センサ
２２，２２０　　演算処理装置
２３　　エロージョン進行度算出部
２４　　寿命評価部
２５　　運転状態切替部
２６　　記憶部
５０　　海面
５１　　海底
５２　　ガス田
２２３　　基準相関関係取得部
２２４　　出力補正部
２２５　　異常検出部
２２６　　異常箇所特定部
２２７　　記憶部

Claims

　採掘ガスを昇圧する圧縮機を有する採掘ガス圧縮システムの状態監視装置であって、
　前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出するためのセンサと、
　前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機のエロージョン進行度を算出するためのエロージョン進行度算出部と、
　前記圧縮機の前記エロージョン進行度に基づいて、前記圧縮機の寿命を評価するための寿命評価部と、
を備えることを特徴とする採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記状態量は、前記採掘ガス中の異物の粒径、該異物の前記採掘ガス中における濃度又は該異物の硬度の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記エロージョン進行度算出部は、前記採掘ガスの前記状態量に加えて、前記採掘ガスの流速に基づいて、前記エロージョン進行度を算出するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記寿命評価部による評価結果に基づいて、定格運転状態と、該定格運転状態よりも前記圧縮機におけるエロージョン進行が遅い延命運転状態との間で前記圧縮機の運転状態を切り替えるように構成された運転状態切替部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記延命運転状態は、前記圧縮機の回転数が前記定格運転状態よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記運転状態切替部は、現時点での前記エロージョン進行度および前記エロージョン進行度の許容値の偏差と、現時点から次回の定期点検までの残時間と、に基づいて、前記延命運転状態における運転条件を決定するように構成されたことを特徴とする請求項４又は５に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記採掘ガス圧縮システムは、前記圧縮機を駆動するためのモータをさらに有し、
　既知の基準状態量を有するサンプルガスに関する前記モータへの供給電力と前記圧縮機の出力との既知の基準相関関係を取得するための基準相関関係取得部と、
　前記センサによって検出された前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機の実際出力を補正し、前記採掘ガスが前記基準状態量を有する場合における前記モータへの供給電力に対応する前記圧縮機の出力補正値を算出するための出力補正部と、
　前記モータへの供給電力と前記出力補正値との関係と前記基準相関関係との比較結果に基づいて、前記採掘ガス圧縮システムの異常を検出するための異常検出部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記異常検出部により前記採掘ガス圧縮システムの異常が検出されたとき、前記モータへの供給電力に対応する前記モータの実際出力および設計出力値の比較結果に基づいて、前記異常の発生箇所が前記圧縮機又は前記モータの何れであるかを特定するように構成された異常箇所特定部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力と、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値との差が第１閾値を超えたとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成されたことを特徴とする請求項７又は８に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力に対する、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値の乖離率が第２閾値を超えたとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成されたことを特徴とする請求項７又は８に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力と、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値との差、または、前記基準出力に対する前記出力補正値の乖離率が第３閾値を超える期間が規定時間以上継続したとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成されたことを特徴とする請求項７又は８に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力と、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値との差、または、前記基準出力に対する前記出力補正値の乖離率の増大速度が第４閾値を超えたとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成されたことを特徴とする請求項７又は８に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視装置。
　採掘ガスを昇圧するための圧縮機と、
　請求項１乃至１２の何れか一項に記載の状態監視装置と、を備えることを特徴とする採掘ガス圧縮システム。
　採掘ガスを昇圧する圧縮機を有する採掘ガス圧縮システムの状態監視方法であって、
　前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出する状態量検出ステップと、
　前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機のエロージョン進行度を算出するエロージョン進行度算出ステップと、
　前記圧縮機の前記エロージョン進行度に基づいて、前記圧縮機の寿命を評価するための寿命評価ステップと、
を備えることを特徴とする採掘ガス圧縮システムの状態監視方法。
　前記状態量は、前記採掘ガス中の異物の粒径、該異物の前記採掘ガス中における濃度又は該異物の硬度の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１４に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視方法。
　前記エロージョン進行度算出ステップでは、前記採掘ガスの前記状態量に加えて、前記採掘ガスの流速に基づいて、前記エロージョン進行度を算出することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視方法。
　前記寿命評価ステップにおける評価結果に基づいて、定格運転状態と、該定格運転状態よりも前記圧縮機におけるエロージョン進行が遅い延命運転状態との間で前記圧縮機の運転状態を切り替える運転状態切替ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１４乃至１６の何れか一項に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視方法。
　前記延命運転状態は、前記圧縮機の回転数が前記定格運転状態よりも小さいことを特徴とする請求項１７に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視方法。
　前記運転状態切替ステップでは、現時点での前記エロージョン進行度および前記エロージョン進行度の許容値の偏差と、現時点から次回の定期点検までの残時間と、に基づいて、前記延命運転状態における運転条件を決定することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視方法。
　前記採掘ガス圧縮システムは、前記圧縮機を駆動するためのモータをさらに有し、
　前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出する状態量検出ステップと、
　既知の基準状態量を有するサンプルガスに関する前記モータへの供給電力と前記圧縮機の出力との既知の基準相関関係を取得する基準相関関係取得ステップと、
　前記状態量検出ステップにおいて検出された前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機の実際出力を補正し、前記採掘ガスが前記基準状態量を有する場合における前記モータへの供給電力に対応する前記圧縮機の出力補正値を算出する出力補正ステップと、
　前記モータへの供給電力と前記出力補正値との関係と前記基準相関関係との比較結果に基づいて、前記採掘ガス圧縮システムの異常を検出する異常検出ステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１４乃至１９の何れか一項に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視方法。
　前記異常検出ステップにおいて前記採掘ガス圧縮システムの異常が検出されたとき、前記モータへの供給電力に対応する前記モータの実際出力および設計出力値の比較結果に基づいて、前記異常の発生箇所が前記圧縮機又は前記モータの何れであるかを特定する異常箇所特定ステップをさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の採掘ガス圧縮システムの状態監視方法。