鋳造工場の基礎知識
電気炉の予防保全・メンテナンス

電気炉の予防保全・メンテナンスの重要性

電気炉は、電気エネルギーを熱源として使用します。安全かつ安定した操業を行う上で、日常の運転前点検と定期的な部品交換・メンテナンスが欠かせません。

設備の予期せぬ故障や停止は、機会損失やロスコストが発生するだけではなく、企業にネガティブなイメージを与え経営リスクの一部となるためです。

予防保全はこれらリスクを低減し、工場の稼働率や品質の向上、安全性の確保などを可能にします。

予防保全とは

予防保全(PM：Preventive Maintenance)とは設備や機械の故障やトラブルを未然に防ぐために行われる取り組みです。電気炉の場合、定期的な点検や保守作業により、異常な振る舞いや部品の摩耗を早期に発見し修理や部品交換をしたり、機械の正確な動作や最適な状態を維持することなどの取り組みが該当します。これにより、生産能力の低下や品質の低下を防ぎ、効率的な生産が可能となります。

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予防保全とバスタブ曲線

予防保全は、設備や機械の故障やトラブルを未然に防ぐために行われる取り組みです。一方、バスタブ曲線は製品の寿命と時間の関係を表すグラフです。

バスタブ曲線は、製品の寿命を時間の経過に対して表現するために使用されます。曲線の形状は、製品の故障率を示しています。曲線の初期部分は初期故障期間で、故障率が比較的高いことを示しています。

その後、製品の安定性が向上し、故障率が低下します。しかし、時間の経過とともに製品の老朽化が進み、故障率が再び増加する段階があります。

予防保全の目的は、バスタブ曲線の初期故障期間と、故障率が再び増加する段階で製品の寿命を最大化することです。バスタブ曲線を理解し、予防保全を適切に実施することで、設備や機械の寿命を最大限に延ばし、生産性や品質の向上、コスト削減を実現することができます。

予防保全のメリット

ライフサイクルコスト削減

予防保全により、故障や大規模な修理を未然に防ぐことができます。これにより、予期せぬ停止や修理にかかる高額な費用を削減することができます。また、予防保全により機械の寿命を延ばすことができるため、新たな設備投資を遅延させることも可能です。

安全性向上

予防保全は、機械の安全性を向上させる効果もあります。定期的な点検やメンテナンス作業により、電気炉の異常や不安全な状態を早期に発見し、修理することができます。これにより、作業員や周囲の安全を確保することができます。

安定性・信頼性の向上

予防保全により、機械設備の安定性と信頼性が向上します。定期的な点検やメンテナンス作業により、機械の正確な動作を維持することができます。これにより、生産ラインの安定性が向上し、信頼性の高い製品を一貫して生産することができます。

予防保全事例：電気炉/誘導炉における保全ポイント

電気炉/誘導炉は、高温に溶けた金属を保つ耐火物・炉体と高電圧・大電流の電源とで構成され、しかも、冷却水や油圧回路も組み合わさった非常に特異性のある電気設備です。以下では誘導炉を例に、リスク低減のための予防保全の主なポイントや、予防保全事例をご紹介します。

主な保全のポイント

炉体まわり

炉コイル交換冷却水ホース・水冷フィーダ等。機器によりますが交換周期の目安は6年前後です。

受電盤

パワーヒューズ・真空遮断器・過電流継電器等。機器によりますが交換周期の目安は10年前後です。

主変圧器

オイルクーラ・送油ポンプ・絶縁油等。機器状態によりますが交換周期の目安は10年前後です。

整流器盤・インバータ盤・整合盤

制御装置・インバータスタック・冷却水ホース等。機器によりますが交換周期の目安は8年前後です。

冷却水装置

冷却水ポンプ・イオン交換樹脂・ストレーナ等。機器によりますが交換周期の目安は10年前後です。

炉制御盤

PLC・変換器タッチパネル等。機器によりますが交換周期の目安は8年前後です。

炉体まわりの予防保全事例

コイル交換

誘導炉のコイルは溶解炉の心臓部です。万一、コイルに異常が発生した場合、長期間の操業停止を余儀なくされます。操業の安定化を図る上で予備コイルの購入を強く推奨いたします。また、既に予備コイルと交換され、修理されずに保管されているものにつきましては、早急に修理・オーバホールし、いつでも交換可能な状態に整備しておくことを推奨します。

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