WO2016157434A1 - 回転機械の検査方法、回転機械 - Google Patents

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裕巳 益田
伸一郎 得山
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Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
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    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/607—Preventing clogging or obstruction of flow paths by dirt, dust, or foreign particles

Definitions

  • the present invention relates to a rotating machine inspection method and a rotating machine.
  • centrifugal compressors are used to pump process gas.
  • a component in the gas may react to generate a polymer-like or coke-like solid in the flow path.
  • the production of solid matter may be affected by an increase in the temperature of the process gas in the compression step.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a spray-type nozzle is installed and atomized cleaning liquid is injected into the flow path in order to remove solid matter that adheres and accumulates in the flow path of the centrifugal compressor. Has been.
  • the present invention relates to a rotating machine inspection method and a rotating machine capable of easily confirming the state of solid matter adhesion / deposition on a flow path, reducing maintenance labor and cost, and improving the operating rate of the compression ratio. The purpose is to provide.
  • the rotating machine inspection method is a rotating machine inspection method having a flow path through which a fluid flows, and the communication hole that communicates the outside of the rotating machine and the flow path is provided.
  • a step of connecting the main body of the observation device with the open / close valve closed to a connection port having an open / close valve; and opening the open / close valve to project from the main body of the observation device into the communication hole A step of inserting an insertion rod, a step of observing the inside of the flow path by an observation optical system provided at a distal end portion of the insertion rod, a step of removing the insertion rod from the communication hole, and closing the on-off valve Removing the main body of the observation device from the connection port.
  • an observation device is inserted from the outside, the inside of the channel is observed, and the state of solid matter adhesion / deposition on the gas channel in the casing is confirmed. can do.
  • the inspection can be performed even when the rotary machine is operated.
  • the method may further include a step of connecting an injection device having an injection nozzle for injecting the cleaning liquid to the connection port and injecting the cleaning liquid into the flow path.
  • connection port By sharing the connection port between the observation device and the injection device, if the existing rotary machine has a connection port for connecting the injection device, connect the observation device to the connection port and It is possible to inspect the adhesion status of objects. That is, the present invention can be applied to an existing rotating machine to which an injection device can be attached at a low cost. And by using an injection apparatus, a washing
  • connection port portion is provided so as to face a portion where the flow path is curved or bent. It may be made to be.
  • the rotary machine includes a flow path through which a fluid flows, a casing formed with a communication hole for communicating the flow path and the outside, and the communication hole provided outside the casing.
  • An open / close valve that opens and closes, a tubular guide member that is connected to a side away from the casing with respect to the open / close valve, and in which an insertion rod of an observation device is inserted, and an inner peripheral surface of the guide member And a seal member for sealing between the guide member and the insertion rod.
  • an observation device is inserted from the outside to observe the inside of the flow path, and the state of solid matter adhesion / deposition on the gas flow path in the casing is confirmed. be able to.
  • the observation apparatus is inserted into and removed from the connection port, the fluid in the casing can be prevented from leaking outside by the seal member.
  • the on-off valve is connected to an injection device that includes an injection nozzle that injects a cleaning liquid that removes solid matter adhering to the flow path. It may be possible.
  • connection port can be shared by the observation device and the oil injection device, and the present invention can be applied to an existing rotating machine to which the oil injection device can be attached at a low cost. And by using an injection apparatus, a washing
  • a centrifugal compressor (rotary machine) 10 that is a rotary machine of the present embodiment mainly includes a casing 20 and a rotary shaft 30 that is rotatably supported around a central axis O in the casing 20. , And an impeller 40 that is attached to the rotating shaft 30 and compresses the process gas (fluid) G using centrifugal force.
  • the casing 20 is provided with a plurality of ring members (diaphragms) 22 arranged in the direction of the central axis O of the rotary shaft 30. Further, the casing 20 is provided with an internal space 21 in which the diameter is reduced and the diameter is increased. An impeller 40 is accommodated in the internal space 21. When the impeller 40 is accommodated, a stationary component side flow path 50 is formed through which the process gas G flowing through the impeller 40 flows from the upstream side to the downstream side at a position between the impellers 40.
  • the suction port 23 through which the process gas G flows from the outside into the stationary part side flow path 50 is provided at one end 20 a of the casing 20. Further, the other end portion 20 b of the casing 20 is provided with a discharge port 24 through which the process gas G flows out to the outside, following the stationary component side flow path 50.
  • Support holes 25 and 26 for supporting both end portions of the rotating shaft 30 are formed on the one end portion 20a side and the other end portion 20b side of the casing 20, respectively.
  • the rotary shaft 30 is supported by these support holes 25 and 26 via a journal bearing 27 so as to be rotatable around the central axis O.
  • a thrust bearing 28 is further provided at one end 20 a of the casing 20, and the rotary shaft 30 is supported at one end 30 a so as to be rotatable in the direction of the central axis O via the thrust bearing 28.
  • the plurality of impellers 40 are accommodated in the ring members 22 of the casing 20 with a space in the direction of the central axis O of the rotary shaft 30. 1 shows an example in which six impellers 40 are provided, it is sufficient that at least one impeller 40 is provided.
  • the impeller 40 is a so-called closed impeller having a disk portion 41, a plurality of blade portions 42, and a cover portion 43, but may be an open impeller without the cover portion 43. Good.
  • the stationary component side flow path 50 is formed of a diffuser part 51, a return bend part 52, and a return flow path part 53.
  • the diffuser portion 51 is formed so as to extend from the outer peripheral side of the impeller 40 toward the outer peripheral side.
  • the return bend portion 52 is formed continuously on the outer peripheral portion of the diffuser portion 51.
  • the return bend portion 52 is formed so as to wrap around from the outer peripheral portion of the diffuser portion 51 to the other end portion 20b side of the casing 20 in a U shape in cross section and toward the inner peripheral side.
  • the return flow path portion 53 is formed from the return bend portion 52 toward the inner peripheral side.
  • an impeller-side channel 55 is formed in a space surrounded by the disk portion 41, the cover portion 43, and the blade portion 42 adjacent in the circumferential direction.
  • the impeller side flow channel 55 has an end portion 55 a facing the one end portion 20 a side of the casing 20 facing the end portion of the return flow channel portion 53 of the stationary component side flow channel 50.
  • the part 55 b is formed so as to face the outer peripheral side and to face the diffuser part 51 of the stationary component side flow path 50.
  • the process gas G introduced into the stationary component side flow path 50 from the suction port 23 is in each of the impellers 40 that rotate around the central axis O together with the rotary shaft 30. It flows into the impeller side channel 55 from the end 55a close to the radially inner side.
  • the process gas G that has flowed into the impeller side flow passage 55 flows out from the end portion 55b close to the radially outer side of the blade portion 42 toward the outer peripheral side. Then, the process gas G flows through the impeller side channel 55 toward the radially outer side, so that the process gas G is compressed.
  • the process gas G flowing out from the impeller 40 at each stage flows to the outer peripheral side through the diffuser portion 51 of the stationary part side flow path 50, turns back in the flow direction at the return bend section 52, and passes through the return flow path section 53 to the rear impeller 40. Is sent to.
  • the process gas G passes through the impeller side channel 55 and the stationary part side channel 50 of the impeller 40 provided in multiple stages from the one end 20a side to the other end 20b side of the casing 20. It is compressed in multiple stages and sent out from the discharge port 24.
  • the centrifugal compressor 10 further includes a connection port 60 to which the borescope 100 can be connected.
  • An insertion hole (communication hole) 61 is formed in the casing 20, and the connection port portion 60 includes a connection pipe 62 and an opening / closing valve 63 that can open and close the insertion hole 61.
  • the insertion hole 61 is formed in the casing 20 so as to communicate the outer peripheral surface 20f of the casing 20 and the position facing the stationary component side flow path 50.
  • the insertion hole 61 is formed to open to the outermost peripheral portion 52 t of the return bend portion 52 of the stationary component side flow path 50.
  • the connecting pipe 62 has a cylindrical shape, and one end 62 a thereof is fixed to the outer peripheral surface 20 f of the casing 20 so as to communicate with the insertion hole 61.
  • the on-off valve 63 is connected to the other end 62b of the connecting pipe 62 by a bolt (not shown) or the like.
  • the on-off valve 63 includes a valve body 63 v that opens and closes a pipe line 63 h communicating with the connection pipe 62 and the insertion hole 61. Further, the opening / closing valve 63 is provided with a flange portion 63f whose diameter is increased on the outer peripheral side at the end opposite to the connection pipe 62 side.
  • a borescope 100 and an oil injection device (not shown), which will be described later, can be detachably connected to the flange portion 63f.
  • connection port portion 60 is provided in each return bend portion 52 located on the outer peripheral side of each stage of the impeller 40.
  • the borescope (observation apparatus) 100 includes a fixed support portion 110 and a scope main body 120.
  • the fixed support part 110 includes a flange member 111, a guide tube 112, a sleeve member (guide member) 113, and a support plate 114.
  • the flange member 111 can be connected to the flange portion 63f of the connection port 60 by a bolt or the like.
  • the guide tube 112 is tubular and has one end fixed to the flange member 111. The guide tube 112 communicates with the connection pipe 62 in a state where the flange member 111 is coupled to the flange portion 63 f of the connection port 60.
  • the sleeve member 113 is tubular and is attached to the other end of the guide tube 112.
  • An annular seal member 115 is provided on the inner peripheral surface of the sleeve member 113.
  • the support plate 114 has a plate shape and is fixed to the sleeve member 113 so as to project to the outer peripheral side of the sleeve member 113.
  • a plurality of guide holes are formed on the outer periphery of the support plate 114.
  • the scope main body 120 includes a main body (main body) 121, a scope rod (insertion rod) 122, a support plate 123, a guide rod 124, and a spacer 125.
  • the main body 121 includes an image sensor (not shown), a control unit (not shown), and the like, converts the captured image into an electrical signal, and outputs the signal to the outside.
  • the scope rod 122 has a base end 122 a fixed to the main body 121.
  • the scope rod 122 is inserted into the sleeve member 113 on the distal end 122b side.
  • a sealing member 115 is interposed between the scope rod 122 and the sleeve member 113 to ensure sealing performance.
  • An observation optical system such as an imaging lens (not shown) is provided at the distal end 122 b of the scope rod 122, and an image captured by the observation optical system is optically transmitted to the main body 121.
  • the support plate 123 is plate-shaped and is integrally fixed to the outer peripheral surface of the scope rod 122 so as to project to the outer peripheral side of the scope rod 122.
  • the guide rod 124 has a rod shape, and a plurality of guide rods 124 are provided on the outer peripheral portion of the support plate 123 at intervals in the circumferential direction.
  • Each guide rod 124 is provided in parallel with the scope rod 122, and its base end portion 124 a is fixed integrally to the support plate 123.
  • the guide rod 124 is inserted through the guide hole (not shown) formed in the support plate 114 on the fixed support portion 110 side on the distal end portion 124b side.
  • a stopper member 126 (nut or the like) that protrudes to the outer peripheral side of the guide rod 124 is provided at the distal end portion 124 b of the guide rod 124.
  • a plurality of spacers 125 are provided on the outer peripheral portion of the support plate 123 at intervals in the circumferential direction. Each spacer 125 is integrally fixed to the support plate 123 on the side facing the support plate 114.
  • the spacer 125 is tubular, and a guide rod 124 is inserted through the spacer 125.
  • the scope main body 120 can be brought into and out of contact with the fixed support portion 110 along the central axis direction of the scope rod 122. This is because the scope rod 122 is guided by the guide tube 112 and each guide rod 124 is guided by a guide hole (not shown) formed in the support plate 114 on the fixed support part 110 side. As shown in FIG. 4, the scope main body 120 is restricted from moving in the direction of approaching the support plate 114 when each spacer 125 abuts against the support plate 114. Further, as shown in FIG. 3, the amount of movement in the direction away from the support plate 114 is regulated by the stopper member 126 provided at the distal end portion 124 b of the guide rod 124.
  • connection port 60 is attached to the casing 20 in advance.
  • the centrifugal compressor 10 closes the on-off valve 63 of each connection port 60 during normal operation. Thereby, the process gas G does not leak out of the casing 20 from the stationary component side flow path 50 through the connection port portion 60.
  • the flange member 111 of the borescope 100 is coupled to the flange portion 63f of the connection port 60 by a bolt or the like (step S1).
  • the borescope 100 is attached to the connection port 60.
  • the on-off valve 63 is switched to the open state.
  • the scope main body 120 is moved in a direction approaching the support plate 114 (the outer peripheral surface 20 f of the casing 20).
  • the scope rod 122 is inserted into the pipe 63h, the connection pipe 62, and the insertion hole 61 of the on-off valve 63 of the connection port 60 while being guided by the guide rod 124 (step S2).
  • the scope main body 120 is moved until each spacer 125 hits the support plate 114. Then, the distal end portion 122 b of the scope rod 122 is exposed from the outermost peripheral portion 52 t of the return bend portion 52 into the stationary component side flow path 50.
  • the inside of the stationary part side flow path 50 is observed and imaged with an observation optical system (not shown) such as an imaging lens provided at the distal end portion 122b of the scope rod 122 (step S3).
  • the captured image is converted into an electrical signal by the main body 121, output to an external monitor device, for example, and displayed as an image.
  • the operator observes the inside of the output stationary part side channel 50 based on the displayed image, and confirms the state of adhesion / deposition of the solid matter SB (see FIG. 2) on the stationary part side channel 50. .
  • the inside of the stationary component side flow path 50 can be visually inspected without disassembling the centrifugal compressor.
  • the scope main body 120 After the inspection by the borescope 100, the scope main body 120 is moved away from the fixed support portion 110. Then, the scope rod 122 comes out of the pipe line 63 h of the on-off valve 63 of the connection port 60, the connection pipe 62, and the insertion hole 61. The scope main body 120 is moved until the movement of the support plate 114 is stopped by the stopper member 126 provided at the distal end portion 124b of the guide rod 124, and the on-off valve 63 of the connection port 60 is closed (step S4).
  • the borescope 100 is detached from the connection port portion 60 by separating the flange member 111 from the flange portion 63f of the connection port portion 60 (step S5).
  • the oil injection device (injection device: not shown).
  • the oil injection device has an injection nozzle (not shown) inserted into the pipe 63h of the on-off valve 63, the connection pipe 62, and the insertion hole 61.
  • this nozzle (not shown) is inserted into the pipe 63h, the connecting pipe 62, and the insertion hole 61 of the on-off valve 63, cleaning oil is injected from the tip of the nozzle (step S6).
  • the solid matter SB in the stationary component side flow path 50 is removed by the jetted cleaning liquid oil.
  • step S1 the step of connecting the scope main body 120 of the borescope 100 to the connection port 60 having the on-off valve 63 with the on-off valve 63 closed (step S1); Then, the opening / closing valve 63 is opened, the step of inserting the scope rod 122 of the borescope 100 into the insertion hole 61 (step S2), and the stationary component side flow path 50 by the observation optical system provided at the distal end portion of the scope rod 122.
  • step S3 A step of observing the inside (step S3), a step of removing the scope rod 122 from the insertion hole 61 and closing the on-off valve 63 (step S4), and a step of removing the scope body 120 of the borescope 100 from the connection port 60 (step) S5) is executed.
  • the borescope 100 can be inserted from the outside without disassembling the centrifugal compressor 10 and the inside of the stationary part side flow path 50 can be observed. Therefore, it is possible to easily confirm the state of adhesion / deposition of the solid substance SB on the gas flow path in the casing 20, thereby reducing maintenance labor and cost.
  • the inspection can be performed even when the centrifugal compressor 10 is operated by attaching and detaching the borescope 100 with the on-off valve 63 provided in the connection port 60 closed. Therefore, the operation rate of the centrifugal compressor 10 can be improved.
  • a seal member 115 that seals between the scope rod 122 and the sleeve member 113 is provided on the inner peripheral surface of the sleeve member 113. Accordingly, even when the borescope 100 is inserted into and removed from the connection port portion 60, the sealing property can be maintained and the process gas G in the casing 20 can be prevented from leaking to the outside.
  • the cleaning liquid is supplied to the connection port 60.
  • An oil injection device for spraying was connected, and the cleaning liquid was sprayed into the stationary component side flow path 50. Thereby, the cleaning liquid can be ejected at an appropriate timing to remove the solid matter SB.
  • connection port 60 can be connected to an oil injection device including an injection nozzle that injects a cleaning liquid that removes the solid matter SB adhering to the stationary component side flow path 50.
  • the connection port part 60 can be shared by the borescope 100 and the oil injection device.
  • the borescope 100 is connected to the connection port 60 to inspect the adhesion state of the solid matter SB. Can do. That is, the above embodiment can be applied to the existing centrifugal compressor 10 at a low cost.
  • connection port portion 60 is provided so that the insertion hole 61 faces the return bend portion 52 where the stationary component side flow path 50 is curved (or bent). If the distal end portion 122b of the scope rod 122 is disposed in the insertion hole 61 and the inside of the stationary component side flow path 50 is observed, the return bend portion 52 to which the solid matter SB easily adheres can be easily observed. Furthermore, the diffuser part 51 on one side of the return bend part 52 and the return flow path part 53 on the other side can be easily observed.
  • the flow rate of the process gas G is low in the return bend portion 52. Loss on the flow can be suppressed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the design can be changed without departing from the spirit of the present invention.
  • the installation position of the connection port portion 60, the direction of the insertion hole 61, and the like may be any.
  • the configurations of the borescope 100 and the connection port 60 shown in the above embodiment are merely examples, and configurations other than those described above may be used as long as they can exhibit a required function.
  • connection port part 60 was set as the structure which combines the borescope 100 and an oil injection apparatus, the connection port part 60 for the borescope 100 and the connection port part for an oil injection apparatus are used. It may be provided separately.
  • a water injection device is connected to the connection port 60 to which the borescope 100 is connected to reduce the temperature of the flow path by injecting water into the flow path in the casing 20 in order to suppress the generation of the solid matter SB. You may make it do.
  • centrifugal compressor 10 is only described in the above embodiment, and can be changed as appropriate.
  • the cleaning liquid can be sprayed at an appropriate timing to reduce maintenance work and costs, and improve the operating rate of the compression rate.

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Abstract

　この回転機械（１０）の検査方法は、流体（Ｇ）が流れる流路（５０）を有した回転機械（１０）の検査方法であって、回転機械（１０）の外部と前記流路（５０）とを連通する連通孔（６１）を開閉する開閉弁（６３）を有した接続口部（６０）に、前記開閉弁（６３）を閉じた状態で観察装置（１００）の本体（１２１）を接続する工程（Ｓ１）と、前記開閉弁（６３）を開き、前記連通孔（６１）内に、前記観察装置（１００）の前記本体（１２１）から突出する挿入ロッド（１２２）を挿入する工程（Ｓ２）と、前記挿入ロッド（１２２）の先端部（１２２ｂ）に設けられた観察光学系により前記流路（５０）内を観察する工程（Ｓ３）と、前記挿入ロッド（１２２）を前記連通孔（６１）から抜き、前記開閉弁（６３）を閉じる工程（Ｓ４）と、前記観察装置（１００）の前記本体（１２１）を前記接続口部（６０）から取り外す工程（Ｓ５）と、を備える。

Description

回転機械の検査方法、回転機械
　本発明は、回転機械の検査方法、回転機械に関する。
　各種プラントにおいては、プロセスガスを圧送するために遠心圧縮機が用いられている。遠心圧縮機によりプロセスガスを圧送する場合、プロセスガスの種類によっては、ガス中の成分が反応してポリマー状あるいはコークス状の固形物が流路に生成されることがある。また、固形物の生成には、圧縮工程においてプロセスガスの温度上昇が影響することがある。
　このような固形物が、遠心圧縮機の流路や回転部材に付着すると、付着した固形物によって流路内の流れに悪影響が及び、性能低下を招く。また、固形物の付着や剥離が生じると、回転部材におけるバランスが崩れ、振動の発生に繋がる。
　そこで、例えば、特許文献１には、遠心圧縮機の流路に付着・堆積する固形物を除去するため、スプレー式のノズルを設置し、微粒化した洗浄液を流路内に噴射する構成が開示されている。
特開２０１４－１４１９７５号公報
　しかしながら、特許文献１に開示されたように、ノズルから洗浄液を流路内に噴射する構成においては、いかなるタイミングで洗浄液を噴射すべきかの判断が難しい。そこで、流路への固形物の付着・堆積状況を確認するために、遠心圧縮機を分解する等し、流路内を直接目視しなければならず、これには手間とコストがかかる。さらにはその確認作業中は、圧縮機を稼働させることができず、稼働率の低下に繋がる。
　本発明は、流路への固形物の付着・堆積状況を容易に確認して、メンテナンスの手間及びコストを抑えるとともに、圧縮率の稼働率を向上させることのできる回転機械の検査方法、回転機械を提供することを目的とする。
　本発明に係る第一態様によれば、回転機械の検査方法は、流体が流れる流路を有した回転機械の検査方法であって、回転機械の外部と前記流路とを連通する連通孔を開閉する開閉弁を有した接続口部に、前記開閉弁を閉じた状態で観察装置の本体を接続する工程と、前記開閉弁を開き、前記連通孔内に、前記観察装置の前記本体から突出する挿入ロッドを挿入する工程と、前記挿入ロッドの先端部に設けられた観察光学系により前記流路内を観察する工程と、前記挿入ロッドを前記連通孔から抜き、前記開閉弁を閉じる工程と、前記観察装置の前記本体を前記接続口部から取り外す工程と、を含んでいる。
　このような構成によれば、回転機械を分解することなく、外部から観察装置を挿入して、流路内の観察を行い、ケーシング内のガス流路への固形物の付着・堆積状況を確認することができる。
　また、接続口部に設けた開閉弁を閉じた状態で、観察装置の着脱を行うことで、回転機械を運転した状態でも検査を行うことができる。
　本発明に係る第二態様によれば、回転機械の検査方法は、第一態様において、前記観察装置で得た前記流路内の観察画像に基づき、前記流路内から固形物を除去すべきと判断される場合に、前記接続口部に洗浄液を噴射するインジェクションノズルを備えたインジェクション装置を接続し、前記流路内に前記洗浄液を噴射する工程をさらに含んでいてもよい。
　接続口部を、観察装置とインジェクション装置とで共用することで、既設の回転機械に、インジェクション装置接続用の接続口部が設けられていれば、その接続口部に観察装置を接続して固形物の付着状況を検査することができる。すなわち、インジェクション装置を取り付け可能な既設の回転機械に対しても、本発明を低コストで適用することができる。そして、インジェクション装置を用いることで、適切なタイミングで洗浄液を噴射して固形物の除去を行うことができる。
　本発明に係る第三態様によれば、回転機械の検査方法は、第一又は第二態様の何れかにおいて、前記接続口部が、前記流路が湾曲または屈曲している部分に臨むよう設けられているようにしてもよい。
　これにより、固形物が付着しやすい流路が湾曲または屈曲している部分を容易に観察することができる。さらに、流路が湾曲または屈曲している部分の一方の側に連続する流路や他方の側に連続する流路を容易に観察することができる。
　また、回転機械の運転中に挿入ロッドの先端部を流路内に挿入しても、流路が湾曲または屈曲している部分においては流体の流速も遅いため、流体の流れに与える損失を抑えることができる。
　本発明に係る第四態様によれば、回転機械は、流体が流れる流路、及び該流路と外部とを連通する連通孔が形成されたケーシングと、ケーシングの外部に設けられ、前記連通孔を開閉する開閉弁と、前記開閉弁に対して前記ケーシングから離間する側に接続され、内部に観察装置の挿入ロッドが挿入される管状のガイド部材と、前記ガイド部材の内周面に設けられ、前記ガイド部材と前記挿入ロッドとの間をシールするシール部材と、を備えている。
　このような構成によれば、回転機械を分解することなく、外部から観察装置を挿入して流路内の観察を行い、ケーシング内のガス流路への固形物の付着・堆積状況を確認することができる。
　また、観察装置を接続口部に対して挿抜する際に、シール部材によってケーシング内の流体が外部に漏出するのを防ぐことができる。
　本発明に係る第五態様によれば、回転機械は、第四態様において、前記開閉弁に、前記流路内に付着した固形物を除去する洗浄液を噴射するインジェクションノズルを備えたインジェクション装置が接続可能であってもよい。
　これにより、接続口部を、観察装置とオイルインジェクション装置とで共用することができ、オイルインジェクション装置を取り付け可能な既設の回転機械に対しても、本発明を低コストで適用することができる。そして、インジェクション装置を用いることで、適切なタイミングで洗浄液を噴射して固形物の除去を行うことができる。
　上述した回転機械の検査方法、回転機械によれば、流路への固形物の付着・堆積状況を容易に確認して、メンテナンスの手間及びコストを抑えるとともに、圧縮率の稼働率を向上させることが可能となる。
本発明の実施形態における回転機械の一例としての遠心圧縮機の構成を示す断面図である。 遠心圧縮機の要部を示す拡大断面図である。 遠心圧縮機の接続口部にボアスコープを装着した状態を示す断面図である。 接続口に装着したボアスコープの挿入ロッドをケーシング内に挿入した状体を示す断面図である。 本発明の実施形態の遠心圧縮機の検査方法の手順を示すフロー図である。
　図１に示すように、本実施形態の回転機械である遠心圧縮機（回転機械）１０は、主として、ケーシング２０と、ケーシング２０内で中心軸Ｏ回りに回転自在に支持された回転軸３０と、回転軸３０に取り付けられて遠心力を利用してプロセスガス（流体）Ｇを圧縮するインペラ４０と、を備えている。
　ケーシング２０には、回転軸３０の中心軸Ｏ方向に配列された複数のリング部材（ダイヤフラム）２２が設けられている。また、このケーシング２０には、縮径及び拡径を繰り返す内部空間２１が設けられている。この内部空間２１にはインペラ４０が収容される。インペラ４０を収容した際に、インペラ４０同士の間となる位置にインペラ４０を流通するプロセスガスＧを上流側から下流側に流通させる静止部品側流路５０が形成されている。
　ケーシング２０の一端部２０ａにはプロセスガスＧを外部から静止部品側流路５０に流入させる吸込口２３が設けられている。また、ケーシング２０の他端部２０ｂには、静止部品側流路５０に連続して、プロセスガスＧを外部に流出させる排出口２４が設けられている。
　ケーシング２０の一端部２０ａ側及び他端部２０ｂ側には、それぞれ回転軸３０の両端部を支持する支持孔２５，２６が形成されている。回転軸３０は、これら支持孔２５，２６に、ジャーナル軸受２７を介して中心軸Ｏ回りに回転自在に支持されている。また、ケーシング２０の一端部２０ａには、さらにスラスト軸受２８が設けられ、回転軸３０は、その一端側３０ａが、スラスト軸受２８を介して中心軸Ｏ方向に回転自在に支持されている。
　複数のインペラ４０は、ケーシング２０における各々のリング部材２２の内部に、回転軸３０の中心軸Ｏ方向に間隔を空けて収容されている。なお、図１において、インペラ４０が６つ設けられている場合の一例を示しているが、インペラ４０は、少なくとも１つ以上設けられていればよい。
　図２に示すように、インペラ４０は、ディスク部４１と複数のブレード部４２とカバー部４３とを備えた、いわゆるクローズドインペラであるが、カバー部４３が設けられていないオープンインペラであってもよい。
　静止部品側流路５０は、ディフューザ部５１と、リターンベンド部５２と、戻り流路部５３と、から形成されている。
　ディフューザ部５１は、インペラ４０の外周側から、外周側に向けて延びるよう形成されている。
　リターンベンド部５２は、ディフューザ部５１の外周部に連続して形成されている。リターンベンド部５２は、ディフューザ部５１の外周部からケーシング２０の他端部２０ｂ側に、断面視Ｕ字状に回り込み、内周側に向かうように形成されている。
　戻り流路部５３は、リターンベンド部５２から内周側に向けて形成されている。
　各インペラ４０においては、ディスク部４１、カバー部４３、及び周方向に隣接するブレード部４２によって囲まれる空間に、インペラ側流路５５が形成されている。このインペラ側流路５５は、各インペラ４０において、ケーシング２０の一端部２０ａ側を向く端部５５ａが、静止部品側流路５０の戻り流路部５３の端部に対向し、反対側の端部５５ｂは、外周側を向き、静止部品側流路５０のディフューザ部５１に対向するよう形成されている。
　このような遠心圧縮機１０においては、吸込口２３から静止部品側流路５０に導入されたプロセスガスＧは、回転軸３０とともに中心軸Ｏ回りに回転するインペラ４０のそれぞれにおいて、ブレード部４２の径方向内側に近接する端部５５ａからインペラ側流路５５に流入する。インペラ側流路５５に流入したプロセスガスＧは、ブレード部４２の径方向外側に近接する端部５５ｂから外周側に向かって流出する。そして、プロセスガスＧが、インペラ側流路５５内を径方向外側に向かって流通することで、プロセスガスＧは圧縮される。
　各段のインペラ４０から流出したプロセスガスＧは、静止部品側流路５０のディフューザ部５１を通して外周側に流れ、リターンベンド部５２において流れ方向を折り返し、戻り流路部５３を通して後段側のインペラ４０に送り込まれる。このようにして、ケーシング２０の一端部２０ａ側から他端部２０ｂ側に向けて多段に設けられたインペラ４０のインペラ側流路５５と静止部品側流路５０を経ることで、プロセスガスＧが多段に圧縮され、排出口２４から送り出される。
　上記の遠心圧縮機１０は、ボアスコープ１００が接続可能な接続口部６０をさらに備えている。ケーシング２０には、挿入孔（連通孔）６１が形成され、接続口部６０は、接続管６２と、挿入孔６１を開閉可能な開閉弁６３とを備えている。
　挿入孔６１は、ケーシング２０の外周面２０ｆと静止部品側流路５０内に臨む位置とを連通するように、ケーシング２０に形成されている。この実施形態において、挿入孔６１は、静止部品側流路５０のリターンベンド部５２の最外周部５２ｔに開口して形成されている。
　接続管６２は、筒状で、その一端６２ａが、ケーシング２０の外周面２０ｆに、挿入孔６１に連通するよう固定されている。
　開閉弁６３は、接続管６２の他端６２ｂにボルト（図示無し）等によって接続されている。開閉弁６３は、接続管６２及び挿入孔６１に通じる管路６３ｈを開閉する弁体６３ｖを備えている。また、この開閉弁６３は、接続管６２側とは反対側の端部に、外周側に拡径したフランジ部６３ｆが設けられている。このフランジ部６３ｆに、後述するボアスコープ１００やオイルインジェクション装置（図示無し）を着脱可能に接続できるようになっている。
　このような接続口部６０は、各段のインペラ４０の外周側に位置する各リターンベンド部５２に設けられている。
　図３に示すように、ボアスコープ（観察装置）１００は、固定サポート部１１０と、スコープ本体１２０と、を備えている。
　固定サポート部１１０は、フランジ部材１１１と、ガイドチューブ１１２と、スリーブ部材（ガイド部材）１１３と、サポートプレート１１４と、を備えている。
　フランジ部材１１１は、接続口部６０のフランジ部６３ｆに対し、ボルト等によって連結可能とされている。
　ガイドチューブ１１２は、管状で、フランジ部材１１１に一端が固定されている。このガイドチューブ１１２は、フランジ部材１１１を接続口部６０のフランジ部６３ｆに連結した状態で、接続管６２に連通する。
　スリーブ部材１１３は、管状で、ガイドチューブ１１２の他端に装着されている。スリーブ部材１１３の内周面には、環状のシール部材１１５が設けられている。
　サポートプレート１１４は、板状で、スリーブ部材１１３の外周側に張り出すよう、スリーブ部材１１３に固定されている。サポートプレート１１４の外周部には、複数のガイド孔（図示無し）が形成されている。
　スコープ本体１２０は、本体部（本体）１２１と、スコープロッド（挿入ロッド）１２２と、サポートプレート１２３と、ガイドロッド１２４と、スペーサ１２５と、を備えている。
　本体部１２１は、撮像素子（図示無し）、制御部（図示無し）等を内蔵し、撮像した画像を電気信号に変換して外部に出力する。
　スコープロッド１２２は、本体部１２１に基端部１２２ａが固定されている。スコープロッド１２２は、先端部１２２ｂ側がスリーブ部材１１３内に挿入されている。スコープロッド１２２とスリーブ部材１１３との間には、シール部材１１５が介在され、シール性が確保されている。
　スコープロッド１２２の先端部１２２ｂには、撮像レンズ（図示無し）等の観察光学系が設けられ、観察光学系で撮像した画像は、光学的に本体部１２１に伝達される。
　サポートプレート１２３は、板状で、スコープロッド１２２の外周側に張り出すよう、スコープロッド１２２の外周面に一体に固定されている。
　ガイドロッド１２４は棒状をなし、サポートプレート１２３の外周部に、周方向に間隔を空けて複数本が設けられている。各ガイドロッド１２４は、スコープロッド１２２と平行に設けられ、その基端部１２４ａは、サポートプレート１２３に一体に固定されている。ガイドロッド１２４は、先端部１２４ｂ側が、固定サポート部１１０側のサポートプレート１１４に形成された上記のガイド孔（図示無し）に挿通されている。また、ガイドロッド１２４の先端部１２４ｂには、ガイドロッド１２４の外周側に突出するストッパ部材１２６（ナット等）が設けられている。
　スペーサ１２５は、サポートプレート１２３の外周部に、周方向に間隔を空けて複数本が設けられている。各スペーサ１２５は、サポートプレート１２３に、サポートプレート１１４に対向する側に一体に固定されている。スペーサ１２５は管状で、その内部にガイドロッド１２４が挿通されている。
　図３、図４に示すように、このようなボアスコープ１００は、スコープ本体１２０が、固定サポート部１１０に対し、スコープロッド１２２の中心軸方向に沿って接離可能となっている。これは、スコープロッド１２２が、ガイドチューブ１１２にガイドされるとともに、各ガイドロッド１２４が、固定サポート部１１０側のサポートプレート１１４に形成されたガイド孔（図示無し）にガイドされることによる。
　図４に示すように、スコープ本体１２０は、各スペーサ１２５がサポートプレート１１４に突き当たることで、サポートプレート１１４に接近する方向への移動量が規制される。また、図３に示すように、ガイドロッド１２４の先端部１２４ｂに設けられたストッパ部材１２６によって、サポートプレート１１４から離間する方向への移動量が規制される。
　次に、上記したようなボアスコープ１００を用いた遠心圧縮機１０の検査方法について、図５を参照しながら説明する。接続口部６０は、予めケーシング２０に取り付けられている。
　遠心圧縮機１０は、通常運転中、各接続口部６０の開閉弁６３は閉状態とする。これにより、静止部品側流路５０から接続口部６０を通してプロセスガスＧがケーシング２０外に漏れることはない。
　遠心圧縮機１０を点検するには、まず、図３に示すように、接続口部６０のフランジ部６３ｆに、ボアスコープ１００のフランジ部材１１１をボルト等によって連結する（ステップＳ１）。これによって、ボアスコープ１００が接続口部６０に装着される。
　次いで、開閉弁６３を開状態に切り換える。続いて、図４に示すように、スコープ本体１２０を、サポートプレート１１４（ケーシング２０の外周面２０ｆ）に接近する方向に移動させる。すると、スコープロッド１２２が、ガイドロッド１２４にガイドされながら、接続口部６０の開閉弁６３の管路６３ｈ、接続管６２、挿入孔６１に挿入される（ステップＳ２）。各スペーサ１２５がサポートプレート１１４に突き当たるまでスコープ本体１２０を移動させる。すると、スコープロッド１２２の先端部１２２ｂが、リターンベンド部５２の最外周部５２ｔから静止部品側流路５０内に露出する。
　この状態で、スコープロッド１２２の先端部１２２ｂに設けられた撮像レンズ等の観察光学系（図示無し）で、静止部品側流路５０内を観察し、撮像する（ステップＳ３）。撮像した画像は、本体部１２１で電気信号に変換され、外部の例えばモニタ装置等に出力され、画像として表示される。
　そこで、オペレータは、表示された画像に基づき、出力された静止部品側流路５０内を観察し、静止部品側流路５０への固形物ＳＢ（図２参照）の付着・堆積状況を確認する。このようにして、ボアスコープ１００を用いることで、遠心圧縮機を分解することなく、静止部品側流路５０内を目視して点検することができる。
　ボアスコープ１００による点検後、スコープ本体１２０を、固定サポート部１１０から離間する方向に移動させる。すると、スコープロッド１２２が、接続口部６０の開閉弁６３の管路６３ｈ、接続管６２、挿入孔６１から抜ける。ガイドロッド１２４の先端部１２４ｂに設けられたストッパ部材１２６によってサポートプレート１１４の移動が停止されるまで、スコープ本体１２０を移動させ、接続口部６０の開閉弁６３を閉じる（ステップＳ４）。
　この後、フランジ部材１１１を、接続口部６０のフランジ部６３ｆから切り離すことで、ボアスコープ１００を接続口部６０から取り外す（ステップＳ５）。
　上記のボアスコープ１００による点検の結果、静止部品側流路５０内における固形物ＳＢの付着・堆積状況が、固形物ＳＢを除去すべき状態であると判断された場合、接続口部６０に、オイルインジェクション装置（インジェクション装置：図示無し）を接続する。
　ここで、オイルインジェクション装置（図示無し）は、開閉弁６３の管路６３ｈ、接続管６２、挿入孔６１に挿入されるインジェクションノズル（図示無し）を有している。このノズル（図示無し）を、開閉弁６３の管路６３ｈ、接続管６２、挿入孔６１に挿入した状態で、ノズルの先端部から洗浄液用オイルを噴射する（ステップＳ６）。噴射された洗浄液用オイルにより、静止部品側流路５０内の固形物ＳＢが除去される。
　上述した実施形態の遠心圧縮機１０の検査方法では、開閉弁６３を有した接続口部６０に、開閉弁６３を閉じた状態でボアスコープ１００のスコープ本体１２０を接続する工程（ステップＳ１）と、開閉弁６３を開き、挿入孔６１内に、ボアスコープ１００のスコープロッド１２２を挿入する工程（ステップＳ２）と、スコープロッド１２２の先端部に設けられた観察光学系により静止部品側流路５０内を観察する工程（ステップＳ３）と、スコープロッド１２２を挿入孔６１から抜き、開閉弁６３を閉じる工程（ステップＳ４）と、ボアスコープ１００のスコープ本体１２０を接続口部６０から取り外す工程（ステップＳ５）とが実行される。
　このような検査方法により、遠心圧縮機１０を分解することなく、外部からボアスコープ１００を挿入して、静止部品側流路５０内の観察を行うことができる。したがって、ケーシング２０内のガス流路への固形物ＳＢの付着・堆積状況を容易に確認して、メンテナンスの手間及びコストを抑えることが可能となる。
　また、接続口部６０に設けた開閉弁６３を閉じた状態で、ボアスコープ１００の着脱を行うことで、遠心圧縮機１０を運転した状態でも検査を行うことができる。したがって、遠心圧縮機１０の稼働率を向上させることができる。
　また、スリーブ部材１１３の内周面に、スコープロッド１２２とスリーブ部材１１３との間をシールするシール部材１１５が設けられている。これにより、ボアスコープ１００を接続口部６０に対して挿抜する際にも、シール性を維持し、ケーシング２０内のプロセスガスＧが外部に漏出しないようにできる。
　また、ボアスコープ１００で得た静止部品側流路５０内の観察画像に基づき、静止部品側流路５０内から固形物ＳＢを除去すべきと判断される場合に、接続口部６０に洗浄液を噴射するオイルインジェクション装置を接続し、静止部品側流路５０内に洗浄液を噴射するようにした。
　これにより、適切なタイミングで洗浄液を噴射して固形物ＳＢの除去を行うことができる。
　また、接続口部６０は、静止部品側流路５０内に付着した固形物ＳＢを除去する洗浄液を噴射するインジェクションノズルを備えたオイルインジェクション装置が接続可能である。これにより、接続口部６０を、ボアスコープ１００とオイルインジェクション装置とで共用することができる。
　また、既設の遠心圧縮機１０に、オイルインジェクション装置接続用の接続口部６０が設けられていれば、その接続口部６０にボアスコープ１００を接続して固形物ＳＢの付着状況を検査することができる。すなわち、既設の遠心圧縮機１０に対しても、上記実施形態を低コストで適用することができる。
　また、接続口部６０は、静止部品側流路５０が湾曲（又は屈曲）しているリターンベンド部５２に挿入孔６１が臨むよう設けられている。この挿入孔６１にスコープロッド１２２の先端部１２２ｂを配置して静止部品側流路５０内を観察すれば、固形物ＳＢの付着しやすいリターンベンド部５２を容易に観察することができる。さらに、リターンベンド部５２の一方の側のディフューザ部５１や他方の側の戻り流路部５３を容易に観察することができる。
　また、遠心圧縮機１０の運転中にスコープロッド１２２の先端部１２２ｂを静止部品側流路５０内に挿入しても、リターンベンド部５２においてはプロセスガスＧの流速も遅いため、プロセスガスＧの流れに与える損失を抑えることができる。
（その他の実施形態）
　なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、設計変更可能である。
　例えば、ボアスコープ１００を装着できるのであれば、接続口部６０の設置位置、挿入孔６１の方向等は、いかなるようにしてもよい。
　また、上記実施形態で示したボアスコープ１００や接続口部６０の構成は一例に過ぎず、所要の機能を発揮することができるのであれば、上記に示した以外の構成としてもよい。
　また、上記実施形態では、接続口部６０を、ボアスコープ１００とオイルインジェクション装置とで兼用する構成としたが、ボアスコープ１００用の接続口部６０と、オイルインジェクション装置用の接続口部とを別々に設けてもよい。
　さらに、ボアスコープ１００が接続される接続口部６０を、固形物ＳＢの生成を抑えるため、ケーシング２０内の流路に水を噴射することによって流路の温度を低下させるウォーターインジェクション装置が接続されるようにしてもよい。
　さらに、遠心圧縮機１０の構成も、上記実施形態では概略構成を説明したに過ぎず、適宜変更することが可能である。
　回転機械の外部と流体の流路とを連通する連通孔に設けられた接続口に、観察装置の本体を接続して観察を行うことで、流路への固形物の付着・堆積状況を容易に確認して、適切なタイミングで洗浄液の噴射等を行い、メンテナンスの手間及びコストを抑えるとともに、圧縮率の稼働率を向上させることができる。
　１０　　遠心圧縮機（回転機械）
　２０　　ケーシング
　２０ａ　　一端部
　２０ｂ　　他端部
　２０ｆ　　外周面
　２１　　内部空間
　２２　　リング部材
　２３　　吸込口
　２４　　排出口
　２５，２６　　支持孔
　２７　　ジャーナル軸受
　２８　　スラスト軸受
　３０　　回転軸
　３０ａ　　一端側
　４０　　インペラ
　４１　　ディスク部
　４２　　ブレード部
　４３　　カバー部
　５０　　静止部品側流路（流路）
　５１　　ディフューザ部
　５２　　リターンベンド部
　５２ｔ　　最外周部
　５３　　戻り流路部
　５５　　インペラ側流路
　５５ａ　　端部
　５５ｂ　　端部
　６０　　接続口部
　６１　　挿入孔（連通孔）
　６２　　接続管
　６２ａ　　一端
　６２ｂ　　他端
　６３　　開閉弁
　６３ｆ　　フランジ部
　６３ｈ　　管路
　６３ｖ　　弁体
　１００　　ボアスコープ（観察装置）
　１１０　　固定サポート部
　１１１　　フランジ部材
　１１２　　ガイドチューブ
　１１３　　スリーブ部材（ガイド部材）
　１１４　　サポートプレート
　１１５　　シール部材
　１２０　　スコープ本体
　１２１　　本体部（本体）
　１２２　　スコープロッド（挿入ロッド）
　１２２ａ　　基端部
　１２２ｂ　　先端部
　１２３　　サポートプレート
　１２４　　ガイドロッド
　１２４ａ　　基端部
　１２４ｂ　　先端部
　１２５　　スペーサ
　１２６　　ストッパ部材
　Ｇ　　プロセスガス（流体）
　Ｏ　　中心軸
　ＳＢ　　固形物

Claims (5)

  1. 　流体が流れる流路を有した回転機械の検査方法であって、
    　回転機械の外部と前記流路とを連通する連通孔を開閉する開閉弁を有した接続口部に、前記開閉弁を閉じた状態で観察装置の本体を接続する工程と、
    　前記開閉弁を開き、前記連通孔内に、前記観察装置の前記本体から突出する挿入ロッドを挿入する工程と、
    　前記挿入ロッドの先端部に設けられた観察光学系により前記流路内を観察する工程と、
    　前記挿入ロッドを前記連通孔から抜き、前記開閉弁を閉じる工程と、
    　前記観察装置の前記本体を前記接続口部から取り外す工程と、
    を含む回転機械の検査方法。
  2. 　前記観察装置で得た前記流路内の観察画像に基づき、前記流路内から固形物を除去すべきと判断される場合に、前記接続口部に洗浄液を噴射するインジェクションノズルを備えたインジェクション装置を接続し、前記流路内に前記洗浄液を噴射する工程をさらに含む請求項１に記載の回転機械の検査方法。
  3. 　前記接続口部は、前記流路が湾曲または屈曲している部分に臨むよう設けられている、請求項１又は２に記載の回転機械の検査方法。
  4. 　流体が流れる流路、及び該流路と外部とを連通する連通孔が形成されたケーシングと、
    　ケーシングの外部に設けられ、前記連通孔を開閉する開閉弁と、
    　前記開閉弁に対して前記ケーシングから離間する側に接続され、内部に観察装置の挿入ロッドが挿入される管状のガイド部材と、
    　前記ガイド部材の内周面に設けられ、前記ガイド部材と前記挿入ロッドとの間をシールするシール部材と、
    を備える回転機械。
  5. 　前記開閉弁に、前記流路内に付着した固形物を除去する洗浄液を噴射するインジェクションノズルを備えたインジェクション装置が接続可能である請求項４に記載の回転機械。
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