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圧縮継手による中圧オイル/ガス・アプリケーションの最適化

圧縮継手による中圧オイル/ガス・アプリケーションの最適化

2019年11月6日 | Chuck Erml、製品マネージャー、スウェージロック社

長年にわたって、重要なオイル/ガス・アプリケーションでは、コーン&スレッド継手を選択するというのが慣例となっていました。中圧用途では、特殊な耐震グランドを使用し、知識が豊富なベテラン技術者が取り付ければ、コーン&スレッド継手の性能に大きな問題が生じることはないでしょう。

ただし、コーン&スレッド継手には、取り付けるのに手間も時間もかかるという欠点があります。 耐震グランド無しで、準備と組み立てのプロセスに精通していない技術者がコーン&スレッド継手を取り付けると、予想よりもはるかに早く漏れが生じることもあります。

中圧用継手に漏れや不具合が生じると、どのような問題が考えられるでしょうか。 オフショアのオイル/ガスのオーナーやオペレーターは、安全性と環境へのコンプライアンスを順守しつつ、コストを抑えて効率アップを図らなければならないという大きなプレッシャーを抱えています。 オイル/ガスの中圧用継手に漏れや不具合が生じると、重大な事故につながるおそれがあり、結果として予定外のメンテナンスや環境および安全上の懸念が高まることにもなりかねません。 さらに、重要なオイル/ガス・アプリケーションに適した新型の圧縮継手と比較すると、コーン&スレッド継手の取り付けには時間を要することがあります。

例えば、大半の中圧アプリケーションにおいて、これまでコーン&スレッド継手を使用していた個所であれば、Swagelok FKシリーズ継手をはじめとする圧縮継手に置き換えることが可能です。FKシリーズ継手はコーン&スレッド継手の約5倍の速さで取り付けることができ、その後の手直しも不要なため、総メンテナンス・コストを大幅に削減することができます。 さらに、圧縮継手は取り付けプロセスが簡単で、人為ミスが生じる可能性が低いため、設備の耐用期間にわたって一貫した信頼性の高いパフォーマンスの維持につながります。

FK Series Fittings Cost Savings Infographic

このようにして、オフショア・トップサイドの各システム(化学薬品注入スキッド、坑口制御パネル、アンビリカル終末ユニット、油圧パワー・ユニットなど)における総所有コストを削減することができ、人件費の大幅な節約にもつながります。ここからは、FKシリーズ継手がどのようにして大幅なコスト削減を実現するかを詳しく見ていくことにします。

最適化された取り付け

FKシリーズ継手は、コーン&スレッド継手よりも速く取り付けることができます。 その理由は次のとおりです:

取り付けに必要なツールが少ない:  コーン&スレッド継手には、切断中の摩擦を減らすための切削潤滑剤のほか、適切に取り付けるための特殊なツール(コーン加工用ツールやねじ切り用ツールなど)が必要です。 対照的に、圧縮継手は、一般的なレンチやバイスがあれば、適切に取り付けることができます。

取り付けが容易:  FKシリーズ継手とコーン&スレッド継手は、どちらもチューブを直角に切断してバリ取りを行う必要がありますが、共通点はこれだけです。コーン&スレッド継手を取り付けるには、コーン加工用ツールでチューブをコーン形に加工し、ねじ切り用ツールでねじを切らなくてはいけません。 作業中はバリや傷などが発生しないよう十分に注意する必要があります。 チューブの前処理が完了したら、カラーをチューブにねじ込み、グランド・ナットを継手ボディに挿入してようやく取り付けが完了します。
対照的に、FKシリーズ継手は、部品装着カートリッジ(ナット、2個のフェルール、プラスチック製アーバーを含む)を継手ボディにねじ込むだけで取り付けることができます。 チューブを挿入してマークを付けて位置合わせを行い、1回転まわすだけで接続が完了します。ギャップ検査ゲージで締め付け度の確認を行ったら、継手は使用できる状態になります。

圧縮継手の取り付けとコーン&スレッド継手の取り付けを比較した動画をご覧ください。

圧縮継手は、専用のツールや面倒な作業が不要なため、取り付け時間を大幅に短縮することができます。接続個所ごとに短縮できた時間はわずかでも、ちりも積もれば山となります。

例として、オフショア・トップサイドのオイル/ガス・アプリケーション向けに中圧スキッド・パッケージを製作するケースを考えてみましょう。トレーニングを受けた取り付け担当者が、 316ステンレス鋼製のチューブと継手を使用し、500か所の接続作業を行うものとします。

FK Series Fittings Time Savings Infographic

継手の取り付けに要する時間は、チューブ径、材料タイプ、取り付け担当者のスキル・レベルによって変わります。 そこで、FKシリーズ圧縮継手は取り付け開始から終了まで4分かかり、コーン&スレッド継手は20分(または5倍長く)かかると想定します。 つまり、スキッドの500か所を接続するのにかかる合計時間は、コーン&スレッド継手が10,000分(166.7時間)かかるのに対して、FKシリーズ継手であれば約2,000分(33.3時間)ですむということになります。

コーン&スレッド継手を使用する際は、コンタミネーションの懸念もあります。 コーン加工およびねじ切りのプロセスでは金属の削りくずが生じるほか、切削潤滑剤が必要になるなど、コーン&スレッド継手の取り付けは非常に厄介です。 作業現場に残留物があると安全上のリスクが生じるばかりか、金属の削りくずによるコンタミネーションが原因でシステムのパフォーマンスが低下することも考えられます。FKシリーズ継手を使用すれば、コーン加工やねじ切りは不要なため、こういった懸念はありません。

長期的なパフォーマンスの信頼性

特別な耐震グランド、ナット、カラーを取り付けたコーン&スレッド継手は、経験豊富なベテラン技術者が取り付ければ、パフォーマンスを向上させることが可能です。 ただし、これらのタイプの継手は必ずしも指定されているわけではなく、結果的にシステムのパフォーマンスの低下を招くことにもなりかねません。よって、高いパフォーマンスを発揮し、信頼性と性能が共に優れた継手が求められるというのは当然のことでしょう。

FK Series Fittings Rework Infographic

そこでFKシリーズ継手を検討してみてはいかがでしょうか。FKシリーズ継手は、部品装着カートリッジを採用することで取り付けミスを防止し、耐用期間を通じてメンテナンスなしで漏れ防止性能を維持します。 コーン&スレッド継手は、作業現場への輸送中または作業中に、時間の経過と共に振動で緩みが生じるおそれがあります。 通常は手締めで漏れのない接続を復元できますが、こういった追加のメンテナンス費用が徐々にかさんでいく可能性があります。 一方でFKシリーズ継手は、2個のフェルールを使用したメカニカル・グリップ構造でチューブをしっかりとグリップするため、振動が発生してもチューブが抜けるようなことはほとんどありません。 一般的なトップサイドでの取り付けでは、初回の組み立て時と圧力テスト中に、コーン&スレッド継手の約20%で手直しが必要になると推定されています。 対照的にFKシリーズ継手は、容易に取り付けることができ、ギャップ検査ゲージを使用して締め付け度を確認することができるため、ほぼ手直しを必要としません。

最後に、システムのメンテナンスの際は、いずれの継手も取り外しや再取り付けが可能ですが、コーン&スレッド継手の再取り付けは常に再現可能または信頼できるとは限りません。一方でFKシリーズ継手の再取り付けは非常に簡単で、数多くの再取り付けサイクルでも実証されています。

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概して、FKシリーズ圧縮継手は、オイル/ガス分野のトップサイド設備のオーナーや製造業者に大きなメリットをもたらすことが期待できます。 つまり取り付け時間が短縮し、組み立てとメンテナンスのコストを削減すると同時に、より信頼性の高い接続が実現することで、稼働率アップにもつながります。 これにより、プロジェクトにつき数千ドルを節約することも夢ではありません。

Swagelok FKシリーズ継手は、迅速に取り付けることができるため、トップサイド設備と装置の耐用期間コストを数千ドル節約することが可能です。導入に興味がございましたら、スウェージロック指定販売会社までお問い合わせください。

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