生産技術【毎週テーマ】：生産実務Q&A（10-12-13～12-19）

遠心圧縮機がサージを起こすと、ローターおよびステーターの部品は交番する動的応力にさらされ、段間圧力の不均衡によって激しい振動が発生し、シールやベアリングが損傷したり、さらにはローターとステーターの部品が衝突したり、圧送されているガスが漏れ出して爆発などの重大な事故が引き起こされることもある。したがって、遠心圧縮機はサージ領域内での運転を厳禁されている。 サージが発生する根本的な原因は低流量であり、運転時に低流量を引き起こす要因は多く、以下の数項目に分類されます：（1）圧縮機出口圧力が上昇し、システム圧力が出口圧力を上回ることで、ガス流量がサージ流量まで低下する。システム圧力が高くなり、圧縮機の出口で圧力が上昇し、ガスが圧縮機内に逆流して内部のガス流量が低下する。 （2）入口流量が規定値を下回り、逆流調整弁が故障する。一定の回転数と一定のガス密度の下では、一定の圧力を維持できるが、起動・停止時にガス流量が少ない場合や、バーナー弁が過度に開いている場合に、圧縮機の入口流量が低下しやすくなる。 （3）ガス密度の変化により、一定回転数下で遠心力が低下し、出口圧力および排出量が減少する。これは通常、排気現象と誤解される。 （4）分留システムの操作が不安定で、圧縮機の吸気中に油が混入する（例えばガスタンクの液面計やレベルセンサーの故障）。その結果、液体成分が圧縮機内部に入ってしまう。 （5）タービンの蒸気圧が低いか品質が悪い（温度が低い）ため、機組が定格負荷に達し、回転速度が低下する。 （6）速度制御システムの故障、補助システムの不具合により真空効率が低下し、機関は定格出力を発揮できない。

1、サージの発生　エンジンは航空機の心臓であり、エンジンが正常に動作することが航空機の安全性を保証する。エンジンのサージは、エンジンのあらゆる故障の中で最も危険なものである。ここでは、サージの発生原因、発生条件、予防策、および使用・メンテナンス時の注意点について簡単に解説する。
2、サージの発生　圧縮機のサージとは、気流が圧縮機の軸方向に沿って生じる、低周波で大振幅の振動現象である。このような低周波で大振幅の気流振動は、非常に大きな励振力の源となり、エンジン部品の激しい機械的振動や熱端の過熱を引き起こし、ごく短時間で部品に深刻な損傷を与えるため、どのような状況下でも圧縮機がサージ領域で作動することは許されない。3、サージ時の現象は；エンジンの音が甲高い音から低くなった；エンジンの振動が大きくなる；圧縮機出口の総圧と流量の大幅な変動；回転速度が不安定で、推力が急に低下し、大きな変動が見られる；エンジンの排気温度が上昇し、過熱を引き起こす；深刻な場合は爆発が起こり、気流が途絶えて停止することがある。したがって、上記の現象が発生した場合は、直ちに措置を講じて圧縮機をサージ状態から脱出させなければならない。 4、サージの根本的な原因は、迎え角が過大であるために、流れが羽根の裏側で分離し、この流れの分離が羽根列全体の流路にまで深刻に拡大することにある。 サージの物理的な過程は、空気流量が減少し、流れの攻角が増大することです。流量がある程度まで減少すると、動翼に流入する流れの攻角が設計値を超え、その結果動翼の背面で流れの分離が生じます。流量が減少すればするほど、分離領域は拡大していきます

遠心圧縮機がサージを起こした際の典型的な現象には、以下のものがある：(1)圧縮機の出口圧力が最初は上昇し、その後急激に低下し、周期的に大きく変動する。(2)圧縮機の流量が急激に減少し、大きく変動する。深刻な場合には、空気が吸気管内に逆流することさえある。(3)圧縮機を駆動する電動機の電流や出力計の示値が不安定になり、大きく変動する。(4)機械が強い振動を起こし、同時に異常な気流音が発生する。 サージが発生する原因：1、回転速度の変化によるサージ 2、ガス分子量の減少によるサージ 3、圧縮機出口配管での絞りによるサージ 4、入口での絞り（入口圧力が低い）による圧縮機のサージ

　流体力械およびその配管内の媒体の周期的な振動とは、媒体が周期的な吸込みと排出による刺激を受けて生じる機械的振動である。例えば、ポンプや圧縮機の運転中に発生しうるサージ現象とは、流量が最小値になると出口圧力が急激に低下し、配管内の圧力が出口圧力を上回るため、送液されていた媒体が逆流して機械内に戻り、出口圧力が上昇して再び媒体が配管内に送られるまで続くものです；管内の圧力が元の圧力に戻ると、流量は再び減少し、管内の媒体が逆流を起こし、このように繰り返される。サージの発生は流体制御機器や配管の特性に関連しており、配管システムの容量が大きいほど、サージは強くなり、周波数は低くなる。流体機械製品には一般的に圧力－流量特性曲線が付属しており、これによってサージ点、サージ境界線、またはサージ領域を決定することができる。流体力械のサージングは、機械内部の媒体の流れの規則性を乱し、機械的な騒音を発生させ、作動部品の激しい振動を引き起こし、ベアリングやシールの損傷を加速させます。一度サージによって配管や機械、そしてその基礎が共鳴すると、深刻な結果を招くこともある。サージを防ぐためには、流体制御機械をサージ領域外で運転させなければならない。圧縮機では、通常、最小流量式、流量－回転数制御式、または流量－圧力差制御式のサージ防止制御システムが採用される。複数の機械が直列または並列で動作する場合、それぞれにサージ防止調整装置を備えるべきである。

現象：音からも容易に判別でき、さらに流量や圧力が不安定に変動し、電流の出力もそれに応じて変化する。サージの原因：出口圧力が過度に高いか、流量が過小であること

返信 1# shmily327　遠心式圧縮機がサージを起こした際の現象は以下の通りです：(1)圧縮機の出口圧力はまず上昇し、その後急激に低下し、周期的に大きく変動します。(2)圧縮機の流量も急激に減少し、大きく変動します。深刻な場合には、空気が吸気管内に逆流することさえあります。(3)圧縮機を駆動する電動機の電流や動力計の値が不安定になり、大きく変動します。(4)機械が強く振動し、同時に異常な気流音が発生します。 サージが発生する根本的な原因は低流量であり、運転時に低流量を引き起こす要因は多く、以下の数項目に分類されます：（1）圧縮機出口圧力が上昇し、システム圧力が出口圧力を上回ることで、ガス流量がサージ流量まで低下する。システム圧力が高くなり、圧縮機の出口で圧力が上昇し、ガスが圧縮機内に逆流して内部のガス流量が低下する。 （2）入口流量が規定値を下回り、逆流調整弁が故障する。一定の回転数と一定のガス密度の下では、一定の圧力を維持できるが、起動・停止時にガス流量が少ない場合や、バーナー弁が過度に開いている場合に、圧縮機の入口流量が低下しやすくなる。 （3）ガス密度の変化により、一定回転数下で遠心力が低下し、出口圧力および排出量が減少する。これは通常、排気現象と誤解される。 （4）分留システムの操作が不安定で、圧縮機の吸気中に油が混入する（例えばガスタンクの液面計やレベルセンサーの故障）。その結果、液体成分が圧縮機内部に入ってしまう。 （5）タービンの蒸気圧が低いか品質が悪い（温度が低い）ため、機組が定格負荷に達し、回転速度が低下する。 （6）速度制御システムの故障、補助システムの不具合により真空効率が低下し、機関は定格出力を発揮できない。

遠心圧縮機のサージ現象にはどのようなものがありますか？ （1）圧縮機の出口圧力が上昇し、システム圧力が出口圧力を上回るため、ガス流量がサージ流量まで低下する。システム圧力が高くなり、圧縮機の出口で圧力が上昇し、ガスが圧縮機内に逆流して内部のガス流量が低下する。 4 @- a( Q( S* l$ h. m （2）入口流量が規定値を下回り、逆流調整弁が故障する。一定の回転数と一定のガス密度の下では、一定の圧力を維持できるが、起動・停止時にガス流量が少ない場合や、バーナー弁が過度に開いている場合に、圧縮機の入口流量が低下しやすくなる。 （3）ガス密度の変化により、一定回転数下で遠心力が低下し、出口圧力および排出量が減少する。これは通常、排気現象と誤解される。 & T6 R8 P1 y/ o' C5 h6 I （4）分留システムの動作が不安定で、圧縮機の吸気に油が混入する（例えばガスタンクの液面計やレベルセンサーの故障など）。その結果、液体成分が圧縮機内部に入ってしまう。 （5）タービンの蒸気圧が低いか品質が悪い（温度が低い）ため、機組が定格負荷に達し、回転速度が低下する。 （T9 i’ O8 x/ y E G! b （6）速度制御システムの故障、補助システムの不具合により真空効率が低下し、機関は定格出力を発揮できない。 サージが発生する原因にはどのようなものがありますか？ 低回転数、高圧頭、低流量、高圧頭

遠心式圧縮機がサージを起こす際の典型的な現象は以下の通りです：1\圧縮機の出口圧力はまず上昇し、その後急激に低下し、周期的に大きく変動します。2\圧縮機の流量も急激に減少し、大きく変動します。深刻な場合には、空気が吸気管内に逆流することもあります。3\圧縮機を駆動する電動機の電流や出力値も不安定になり、大きく変動します。4\機械が強く振動し、同時に異常な気流音が発生します。サージの根本的な原因は、低回転数かつ高圧頭にあるのです；低流量、高圧頭。運転中の処理は非常に簡単です：入口流量を増やし、出口圧力を下げ、回転速度を上げます。サージを防ぎ、排除するための基本的な方法は、圧縮機の入口流量を増加させ、その運転条件におけるサージ流量を上回らせることです。圧縮機のサージを防ぐために、運転時には以下の点に注意する必要があります。サージ防止制御システムは必ず自動モードで稼働させなければならず、サージ防止制御システムに障害が発生したり、自動モードで稼働できなくなった場合は、速やかに対処しなければなりません。そうでなければ、圧縮機は運転できません。圧縮機が起動した際、昇圧や負荷軽減による停止前には、タービンの回転速度および圧縮機のアンチサージバルブを適切に制御する必要がある。運用規定に従い、昇圧する際はまず回転速度を上げ、減速する際はまず圧力を下げるという原則を厳守しなければならない。また、出口用のチェックバルブも定期的に点検し、確実かつ密閉された状態を維持することが不可欠である。緊急でない状況下では、圧縮機を負荷のまま停止させることは禁止されており、圧縮機の媒体パラメータの変動を厳しく制御し、常に設計範囲内に保つ必要がある。誤操作などを防ぐため、起動および停止の連絡・操作手順を定める

1.振動と騒音 2.入口流量と圧力の低下、または出口圧力の上昇

サージが発生する根本的な原因は低流量であり、運転時に低流量を引き起こす要因は多く、以下の数項目に分類されます：（1）圧縮機出口圧力が上昇し、システム圧力が出口圧力を上回ることで、ガス流量がサージ流量まで低下する。システム圧力が高くなり、圧縮機の出口で圧力が上昇し、ガスが圧縮機内に逆流して内部のガス流量が低下する。 （2）入口流量が規定値を下回り、逆流調整弁が故障する。一定の回転数と一定のガス密度の下では、一定の圧力を維持できるが、起動・停止時にガス流量が少ない場合や、バーナー弁が過度に開いている場合に、圧縮機の入口流量が低下しやすくなる。 （3）ガス密度の変化により、一定回転数下で遠心力が低下し、出口圧力および排出量が減少する。これは通常、排気現象と誤解される。 （4）分留システムの操作が不安定で、圧縮機の吸気中に油が混入する（例えばガスタンクの液面計やレベルセンサーの故障）。その結果、液体成分が圧縮機内部に入ってしまう。 （5）タービンの蒸気圧が低いか品質が悪い（温度が低い）ため、機組が定格負荷に達し、回転速度が低下する。 （6）速度制御システムの故障、補助システムの不具合により真空効率が低下し、機関は定格出力を発揮できない。 サージを効果的に防ぐためには、排出バルブを制御し、その流量を設定圧力で定められた流量以上に保つ必要がある。また、運転時には具体的な対策も必要である。（1）圧縮ガスの供給源が変わった場合は、周波数を適切に調整し反動量を増加させる。停止時や起動時にはターチを使用せず、圧縮機の入口でのガス流量が少ない場合は反動量を増やす必要がある。起動時には、安定系統から分留系統へガスを送り込んでガス流量を補い、圧縮機の入口流量が規定値内に保たれるようにする。 （2）システム圧力の調整を強化し、過圧にならないようにする。 （3）分留システムの油ガスセパレーターの液面および界面の制御を強化し、脱水を徹底する。 （4）圧縮機の入口・出口における凝縮水の排出を強化し、絶対にガスに油が混入しないようにする。 （5）タービンの蒸気圧力を安定させ、設計値以上に保つ。 （6）反応圧力が高い場合は入口のバーナー弁を開き、圧縮機出口の圧力が高い場合は出口のバーナー弁を開くことができるが、入口および出口のバーナー弁を同時に開けてはならない。

圧縮機では、時々気流が排出され、また時々ガスが配管から機械内に逆流し、周期的な気流の脈動が生じてサージングが発生する。サージ現象におけるパラメータの変化の周波数と振幅の大きさは、配管系の容量と密接な関係がある。配管網の容量は、システム全体の基本共振器に相当する。配管網の容量が大きくなるほど、サージの周波数は低くなり、振幅は大きくなる；配管網の容量が小さいほど、サージの周波数は高くなり、振幅は小さくなる。これにより、サージが発生する根本的な原因は低流量であり、運用時に低流量を引き起こす要因は多く、以下の数項目に分類される：（1）圧縮機出口圧力が上昇し、システム圧力が出口圧力を上回ることで、ガス流量がサージ流量まで低下する。システム圧力が高くなり、圧縮機の出口で圧力が上昇し、ガスが圧縮機内に逆流して内部のガス流量が低下する。 （2）入口流量が規定値を下回り、逆流調整弁が故障する。一定の回転数と一定のガス密度の下では、一定の圧力を維持できるが、起動・停止時にガス流量が少ない場合や、バーナー弁が過度に開いている場合に、圧縮機の入口流量が低下しやすくなる。 （3）ガス密度の変化により、一定回転数下で遠心力が低下し、出口圧力および排出量が減少する。これは通常、排気現象と誤解される。 （4）分留システムの操作が不安定で、圧縮機の吸気中に油が混入する（例えばガスタンクの液面計やレベルセンサーの故障）。その結果、液体成分が圧縮機内部に入ってしまう。 （5）タービンの蒸気圧が低いか品質が悪い（温度が低い）ため、機組が定格負荷に達し、回転速度が低下する。 （6）速度制御システムの故障、補助システムの不具合により真空効率が低下し、機関は定格出力を発揮できない。

返信 1# shmily327 サージの原理によれば、サージは以下の条件で発生する：2 P, e7 T; _( _ 1 　流量が少ない場合、流量がその回転数におけるサージ流量まで低下すると発生する：Q, {! ?' S) x1 e- c 圧縮機の特性により、回転数が一定の条件下では、一定の流量に対応して一定の出口圧力または昇圧比があり、また一定の回転数においては限界流量、すなわちサージ流量が存在する。流量がこのサージ流量を下回ると、圧縮機は安定して動作できず、サージが発生する。上記の流量、出口圧力、回転速度、およびサージ流量の相互関係が、圧縮機の特性線、すなわち性能曲線を構成する。一定の回転数で流量をサージ流量より大きくすれば、サージは発生しない。! D( F8 U) Z# I 2　配管システム内のガス圧力が、ある回転速度における許容最大圧力を超えるとサージが発生する。圧縮機が配管システムと連動して動作している場合、システム圧力が圧縮機のその回転速度での許容限界圧力を上回ると、システム内の高圧ガスが圧縮機の出口で一定の高さの「背圧」となり、圧縮機の出口が塞がれて流量が減少し、さらには配管内のガスが逆流して圧縮機のサージを引き起こす。Q' Z. h. u- C/ ]( b- G& z; z' Z. X　運転中にサージが発生する可能性のある要因には以下のものがある：7 p+ |3 @ m* f9 ~6 n 1　システム圧力が過度に高くなる。これは、圧縮機が緊急停止し、その結果ガスが排出されたり逆流したりすること、出口配管上のチェックバルブがうまく動作せずしっかり閉じられないこと、またはチェックバルブが圧縮機の出口から遠すぎてバルブ手前のガス量が多くなり、システムの流量が急減しても圧縮機が間に合わず、サージ防止装置が自動モードに切り替わっていないことなどが原因である。 2　吸気流量の不足 外部要因により吸気量がサージ流量以下に減少し、回転数が上昇することで圧縮機がサージ領域に入り、サージが発生する。このような状況の原因には、圧縮機の入口フィルターが詰まり抵抗が大きくなり、圧縮機の回転速度が調整されないためにサージが発生すること、フィルター要素が汚れすぎているか、冬場に凍結してしまうことも原因となり得ます。また、吸気源が減少したり途絶えたりすること、例えば圧縮機への供給空気が不足したり、補充空気源がないなども原因です。これらすべての状況は、タイムリーに発見し、タイムリーに調整しなければなりません。圧縮機はすべてサージを起こす可能性があります。+ O }0 I, f5 G( ^ 　1 I( W" 3 　機械部品の損傷や剥離、機械シール、バランスディスクシール、Oリングなどの部品が十分に取り付けられていない、または取り付け位置が不正確であったり剥離したりすると、各段階間や各セクション間で漏気が発生し、サージを引き起こす可能性があります。また、フィルターの抵抗が過大であったり、逆止弁が機能しなかったり破損していたりすることもサージの原因となります。; u2 w# m! U" m: s/ z6 L: Q, c. c5 G 4　作動中は、回転速度や圧力の上昇が急すぎてはならず、減速する前にまず圧力を下げて回転速度を調整し、圧力の上昇もゆっくりと均一に行う必要があります。また、減速する前には必ず圧力を解放する措置を講じるべきです。例えば、排気や逆流防止などです。そうしないと、回転速度が下がった後に気流が逆流してしまいます。& ]0 i. p: L3 5　運転条件が変わり、運転点がサージ領域に入る「^/ s( s) N7 ?- h) `* u: a　回転速度や流量、圧力などの運転条件を変更する際に、特性曲線を確認せずにコンプレッサーの運転点をサージ領域に移してしまう。 6　通常運転時には、サージ防止システムは自動モードになっていない。外部要因が変化した場合、例えば蒸気圧力が低下したりガス流量に変動が生じたり、タービンの回転速度が低下してサージ防止システムが手動で調整する間に間に合わなかったり、供給されるガスが途絶えたりすると、自動サージ防止装置が使われていないためにサージが発生する可能性がある。 7　媒体の状態変化がサージを引き起こす7 }# P) H; l( V9 T( F サージが発生する可能性は、気体媒体の状態と大いに関係している。ガスの状態が流量に影響を与えるため、それによってサージ流量も影響を受け、当然サージも影響を受けます。吸気温度、吸気圧力、ガスの成分すなわち分子量などは、サージに影響を与える。回転数が変わらず、出口圧力も変わらない場合、ガスの入口温度が上昇するとサージが発生しやすくなる。回転数が一定の場合、吸気圧が高くなるほどサージ流量も大きくなる。吸気圧が一定で回転数が変わらない場合、ガスの分子量が大幅に減少するとサージが発生しやすくなる。

遠心圧縮機がサージを起こした際の典型的な現象には、以下のものがある：(1)圧縮機の出口圧力が最初は上昇し、その後急激に低下し、周期的に大きく変動する。(2)圧縮機の流量が急激に減少し、大きく変動する。深刻な場合には、空気が吸気管内に逆流することさえある。(3)圧縮機を駆動する電動機の電流や出力計の示値が不安定になり、大きく変動する。(4)機械が強い振動を起こし、同時に異常な気流音が発生する。 サージが発生する根本的な原因は低流量であり、運転時に低流量を引き起こす要因は多く、以下の数項目に分類されます：（1）圧縮機出口圧力が上昇し、システム圧力が出口圧力を上回ることで、ガス流量がサージ流量まで低下する。システム圧力が高くなり、圧縮機の出口で圧力が上昇し、ガスが圧縮機内に逆流して内部のガス流量が低下する。 （2）入口流量が規定値を下回り、逆流調整弁が故障する。一定の回転数と一定のガス密度の下では、一定の圧力を維持できるが、起動・停止時にガス流量が少ない場合や、バーナー弁が過度に開いている場合に、圧縮機の入口流量が低下しやすくなる。 （3）ガス密度の変化により、一定回転数下で遠心力が低下し、出口圧力および排出量が減少する。これは通常、排気現象と誤解される。 （4）分留システムの操作が不安定で、圧縮機の吸気中に油が混入する（例えばガスタンクの液面計やレベルセンサーの故障）。その結果、液体成分が圧縮機内部に入ってしまう。 （5）タービンの蒸気圧が低いか品質が悪い（温度が低い）ため、機組が定格負荷に達し、回転速度が低下する。 （6）速度制御システムの故障、補助システムの不具合により真空効率が低下し、機関は定格出力を発揮できない。

（1）圧縮機の出口圧力が上昇し、システム圧力が出口圧力を上回るため、ガス流量がサージ流量まで低下する。システム圧力が高くなり、圧縮機の出口で圧力が上昇し、ガスが圧縮機内に逆流して内部のガス流量が低下する。 2 （2）入口流量が規定値を下回り、逆流調整弁が故障する。一定の回転数と一定のガス密度の下では、一定の圧力を維持できるが、起動・停止時にガス流量が少ない場合や、バーナー弁が過度に開いている場合に、圧縮機の入口流量が低下しやすくなる。 （3）ガス密度の変化により、一定回転数下で遠心力が低下し、出口圧力および排出量が減少する。これは通常、排気現象と誤解される。 （4）分留システムの操作が不安定で、圧縮機の吸気中に油が混入する（例えばガスタンクの液面計やレベルセンサーの故障）。その結果、液体成分が圧縮機内部に入ってしまう。 （5）タービンの蒸気圧が低いか品質が悪い（温度が低い）ため、機組が定格負荷に達し、回転速度が低下する。 （6）速度制御システムの故障、補助システムの不具合により真空効率が低下し、機関は定格出力を発揮できない。)

遠心圧縮機がサージを起こすと、ローターおよびステーターの部品は交番する動的応力にさらされ、段間圧力の不均衡によって激しい振動が発生し、シールやベアリングが損傷したり、さらにはローターとステーターの部品が衝突したり、圧送されているガスが漏れ出して爆発などの重大な事故が引き起こされることもある。 サージが発生する根本的な原因は低流量であり、運転時に低流量を引き起こす要因は多く、以下の数項目に分類されます：（1）圧縮機出口圧力が上昇し、システム圧力が出口圧力を上回ることで、ガス流量がサージ流量まで低下する。システム圧力が高くなり、圧縮機の出口で圧力が上昇し、ガスが圧縮機内に逆流して内部のガス流量が低下する。 （2）入口流量が規定値を下回り、逆流調整弁が故障する。一定の回転数と一定のガス密度の下では、一定の圧力を維持できるが、起動・停止時にガス流量が少ない場合や、バーナー弁が過度に開いている場合に、圧縮機の入口流量が低下しやすくなる。 （3）ガス密度の変化により、一定回転数下で遠心力が低下し、出口圧力および排出量が減少する。これは通常、排気現象と誤解される。 （4）分留システムの操作が不安定で、圧縮機の吸気中に油が混入する（例えばガスタンクの液面計やレベルセンサーの故障）。その結果、液体成分が圧縮機内部に入ってしまう。 （5）タービンの蒸気圧が低いか品質が悪い（温度が低い）ため、機組が定格負荷に達し、回転速度が低下する。 （6）速度制御システムの故障、補助システムの不具合により真空効率が低下し、機関は定格出力を発揮できない。 サージを効果的に防ぐためには、排出バルブを制御し、その流量を設定圧力で定められた流量以上に保つ必要がある。また、運転時には具体的な対策も必要である。（1）圧縮ガスの供給源が変わった場合は、周波数を適切に調整し反動量を増加させる。停止時や起動時にはターチを使用せず、圧縮機の入口でのガス流量が少ない場合は反動量を増やす必要がある。起動時には、安定系統から分留系統へガスを送り込んでガス流量を補い、圧縮機の入口流量が規定値内に保たれるようにする。 （2）システム圧力の調整を強化し、過圧にならないようにする。 （3）分留システムの油ガスセパレーターの液面および界面の制御を強化し、脱水を徹底する。 （4）圧縮機の入口・出口における凝縮水の排出を強化し、絶対にガスに油が混入しないようにする。（5）タービンの蒸気圧力を安定させ、設計値以上に保つ。 （6）反応圧力が高い場合は入口のバーナー弁を開き、圧縮機出口の圧力が高い場合は出口のバーナー弁を開くことができるが、入口および出口のバーナー弁を同時に開けてはならない。

遠心圧縮機がサージを起こした際の典型的な現象には、以下のものがある：(1)圧縮機の出口圧力が最初は上昇し、その後急激に低下し、周期的に大きく変動する。(2)圧縮機の流量が急激に減少し、大きく変動する。深刻な場合には、空気が吸気管内に逆流することさえある。(3)圧縮機を駆動する電動機の電流や出力計の示値が不安定になり、大きく変動する。(4)機械が強い振動を起こし、同時に異常な気流音が発生する。 サージが発生する根本的な原因は低流量であり、運転時に低流量を引き起こす要因は多く、以下の数項目に分類されます：（1）圧縮機出口圧力が上昇し、システム圧力が出口圧力を上回ることで、ガス流量がサージ流量まで低下する。システム圧力が高くなり、圧縮機の出口で圧力が上昇し、ガスが圧縮機内に逆流して内部のガス流量が低下する。 （2）入口流量が規定値を下回り、逆流調整弁が故障する。一定の回転数と一定のガス密度の下では、一定の圧力を維持できるが、起動・停止時にガス流量が少ない場合や、バーナー弁が過度に開いている場合に、圧縮機の入口流量が低下しやすくなる。 （3）ガス密度の変化により、一定回転数下で遠心力が低下し、出口圧力および排出量が減少する。これは通常、排気現象と誤解される。 （4）分留システムの操作が不安定で、圧縮機の吸気中に油が混入する（例えばガスタンクの液面計やレベルセンサーの故障）。その結果、液体成分が圧縮機内部に入ってしまう。 （5）タービンの蒸気圧が低いか品質が悪い（温度が低い）ため、機組が定格負荷に達し、回転速度が低下する。 （6）速度制御システムの故障、補助システムの不具合により真空効率が低下し、機関は定格出力を発揮できない。

現象：1 電流が減少し頻繁に振動し、出口の風圧も低下して振動する。 　　2 風機の音が異常に大きく、振動も激しく、ケースの温度が上昇する。また、送風機の振動により炉内の負圧が変動し、燃焼が不安定になる。 原因：煙風道の粉塵堆積による閉塞、または煙風道のダンパー開度が不十分であることにより、システムの抵抗が過大になる。（遭遇したことはあるが、多くはない）；2台のファンが並列で運転している際、ガイドベーンの開度差が大きすぎると、開度が小さい方のファンがサージ領域で動作することになる（よくあるケースとしては、負荷の変動時にファンのガイドベーン駆動機構の連結棒が外れ、2台のファンのガイドベーン調整が同期しなくなり、大きな差が生じることだ）；ファンは長期にわたり低出力で運転されている。

遠心圧縮機は速度式圧縮機の一種であり、排気量が多く、効率が高く、構造がシンプルで体積も小さいこと、ガスが油によって汚染されないこと、そして通常の運転状態では安定して動作し、圧縮される気流に脈動がないといった特長から、現在では石油、化学、冶金、動力、冷凍などの業界で広く利用されている。遠心圧縮機の安全かつ信頼性の高い運転は、工業生産において非常に重要な意味を持っています。しかし、遠心圧縮機はガスの圧力、流量、温度の変化に敏感で、サージが発生しやすい。サージは遠心圧縮機に固有の現象で、大きな危険性を持ち、圧縮機の損傷の主要な原因の一つです。1945年にイギリスで初めて遠心圧縮機のサージ現象が発見され、人々の注目を集めました。 　　1 遠心圧縮機のサージングメカニズムと影響因子　　　1.1 遠心圧縮機のサージングメカニズム 遠心圧縮機が動作する基本的な原理は、高速で回転するインペラーによってガスも一緒に回転させ、遠心力を生み出すことである。これによりエネルギーがガスに伝達され、ガスの圧力が上昇し速度が増大し、ガスは圧力エネルギーと運動エネルギーを得る。インペラの後部には、流路断面が徐々に拡大するディフューザー要素が設置されており、インペラから流出した高速のガスはディフューザー内で速度が低下し圧力が上昇し、ガスの運動エネルギーの一部が圧力エネルギーに変換される。見ての通り、遠心圧縮機の圧縮過程は主にインペラとディフューザー内で行われる。遠心圧縮機の運転条件が変化し、設計条件から外れると、ガス流量が減少することでインペラやディフューザの流路内を流れる気流の方向が変わります。気流は羽根の凸面（作動面）に衝突し、羽根の凹面（非作動面）の前縁部分で非常に大きな局所的な膨張が生じます。その結果、羽根の非作動面上で気流の境界層が分離し、渦領域が形成され、インペラの出口に向かって徐々に拡大していきます。気量が小さいほど、分離現象は深刻になり、気流の分離領域も広くなる。羽根の形状や取り付け位置が完全に同じになることはなく、また羽根を流れる気流にも不均一性があるため、気流の境界層の分離はまずインペラ（または羽根のディフューザー）内のある流路で起こり得る。流量がある程度減少すると、インペラの継続的な回転と気流の連続性により、この境界層の分離現象は流路全体に広がっていく。さらに、気流の分離はインペラの回転とは逆方向に拡大し、流路内に気流の渦が形成され、インペラの外周から内周へと戻っていく。この現象は回転剥離、または回転失速と呼ばれる。回転脱離が起こると、羽根通路内の気流が通過できなくなり、ステージの圧力が急激に低下する。その結果、排気管内の高圧のガスが逆流してステージ内に戻ってくるのである。瞬間、逆流してきたガスが段階の流量不足を補い、インペラーは再び正常に動作し、逆流してきたガスを外側に押し出した。これによりステージ内の流量がさらに減少し、圧力が再び急激に低下する。その結果、ステージの後方にある高圧のガスが再びステージ内に逆流してくる。このようなことが繰り返され、システム内で周期的な気流の振動現象が生じる。この現象を「サージ」と呼ぶ。 2 サージの害と判断 　　 1 サージの害 サージ現象は圧縮機にとって非常に有害であり、主に以下の点で影響を及ぼします：①サージ時には気流の激しい脈動や周期的な振動により、供給される空気のパラメータ（圧力、流量など）が大幅に変動し、プロセスシステムの安定性が損なわれます。②葉を激しく振動させ、インペラの応力が**増加し、騒音が悪化する。③可動部品と固定部品の摩擦や衝突を引き起こし、圧縮機の軸が曲がって変形し、深刻な場合には軸方向にずれてインペラーが損傷する。④ベアリングや軸受部の摩耗を悪化させ、潤滑油膜の安定性を損ない、ベアリング合金に疲労き裂が生じ、最悪の場合は焼損することもある。⑤圧縮機の段間シールおよび軸シールが損傷すると、圧縮機の効率が低下し、爆発や火災などの事故を引き起こすこともあります。⑥圧縮機に接続されている他の機器の正常な動作に影響を与え、オペレーターの業務を妨げ、一部の計測機器の精度を低下させたり、故障させたりすることもある。一般的に、エンジンの排気量、圧力比、排気圧力、およびガスの密度が大きいほど、サージの発生は深刻になり、被害も大きくなる。 2 震動の判断 震動は大きな被害をもたらすため、運転員は迅速にそれを判断できる必要がある。圧縮機の震動は、一般的に以下の点から判断できる：①圧縮機の出口配管内の気流の騒音を聞く。圧縮機がサージ状態に近づくと、排気管内で周期的に大きくなったり小さくなったりする「フーフー」という騒音が発生します。喘振状態に入ると、騒音が即座に大幅に増加し、爆発音が聞こえることさえある。②圧縮機の出口圧力と入口流量の変化を観測する。サージ時には、周期的で大きな脈動が発生し、その結果、計測器の針が大きく揺れ動きます。③圧縮機のケーシングとベアリングの振動状況を観測する。サージ時には、機体やベアリングの振動振幅が著しく増大し、機器が激しく振動する。 　　3 コンプレッサーのサージ防止および対策　　　三触媒工場の空気圧力ユニットは、アメリカのDRESS-RAND社製の3M8-9二段式コンプレッサーと4U型背圧式タービンで構成されており、このユニットは同社の年間120万トン規模の接触分解装置内に設置されている。このユニットは主にガスを圧縮し、反応圧力を制御するために使用される。タービンの速度制御システムに障害が発生すると、圧縮機の回転数が急激に低下し、圧縮機の出口圧力も下がる。その結果、配管内の高圧ガスが圧縮機に逆流してサージが発生する。 1 震動を防ぐため、運用にあたっては以下に注意する必要がある：①防震動システムが自動モードになっていない場合、機器の運転状態は必ず震動領域から離れたところに保ち、十分な防震動余裕を確保しなければならない。②圧縮機の起動・停止および調整時には、「昇圧はまず回転数を上げ、降圧はまず圧力を下げる」という原則を厳守しなければならない。操作時はゆっくりと均一に行い、昇圧と変速を何度も交互に行う必要があります。③反映・分留工程では、安定した運転に努め、冷却後の温度を適切に管理し、富ガスのパラメータを設計範囲内に抑えるよう心がけるべきである。④運転中は、主蒸気および背圧蒸気のパラメータを密接に監視し、悪化の兆候が見られた場合は速やかに連絡して調整を行う必要がある。 2 圧縮機の異なる運転条件におけるサージ現象の対処策。①低流量運転時には、直ちに適量で逆流防止弁を開くべきである。②出口の閉塞が発生した場合は、直ちに適切に出口のバーナー弁を開けるべきである。③ガスのパラメータ変動によって発生するサージ状態に対しては、まず出口のバーナーを開いてサージ状態を解消した上で、操作を調整してガスのパラメータを変更する必要がある。④サージ状態が発生した際、圧縮機のオペレーターは状況が不明な場合、まず出口を開いてターチを作動させてサージ状態を解消し、その後で適切な対処を行うという原則に従って操作しなければならない。 　　　4 結論　　　　サージは遠心圧縮機に固有の特性であり、大きな危険性を伴う。サージ現象の発生は、配管網の特性曲線と遠心圧縮機の特性曲線に依存します。サージが発生する原因は、逆流と供給空気が周期的に入れ替わることにある。生産実践と組み合わせて、徐々にサージのメカニズムを明らかにし、サージの主な影響要因を把握し、よく見られるサージの事例に精通し、効果的なサージ防止制御策を講じることで、遠心圧縮機のサージ耐性と運用信頼性を向上させるべきである。 ネットで見た感じ、悪くない

1、遠心式圧縮機がサージを起こす際の典型的な現象は以下の通りである：(1)圧縮機の出口圧力は最初に上昇し、その後急激に低下し、周期的に大きく変動する。(2)圧縮機の流量が急激に減少し、大きく変動する。深刻な場合には、空気が吸気管内に逆流することもある。(3)圧縮機を駆動する電動機の電流や出力計の示値が不安定になり、大きく変動する。(4)機械が強い振動を起こし、同時に異常な気流音が発生する。 2 离心圧縮機がサージを起こす主な原因は6つある：　　（1）流量がサージ流量以下に減少する； 　　（2）配管システム内のガス圧力が、一定回転数における対応する最高圧力を上回る場合； 　　（3）媒体状態の変化； 　　（4）ガスの入口圧力と温度が急変する； 　　（5）圧縮機自体の性能曲線の変化； 　　（6）操作中に昇圧が早すぎ、減速する前に降圧しなかった。