導入事例

発電プラントのタービン工事、 大型部品の計測に3次元測定器を活用 FAROの3次元測定器で品質向上、工期短縮、競争力強化を期待

発電プラントのタービン工事、 大型部品の計測に3次元測定器を活用 FAROの3次元測定器で品質向上、工期短縮、競争力強化を期待

発電プラントなどの設備は、産業や社会の発展にとって欠かせないものです。それゆえに建設時の品質管理やメンテナンスは非常に重要で、見える部分はもちろん、見えない部分も破損や摩耗などによる不適切な状態をできるだけ早く把握することが必要です。

神奈川県横浜市に拠点を置く東芝電力検査サービス株式会社(以下、東芝電力検査サービス)は、原子力、火力、水力、地熱の発電プラントの建設、保守、メンテナンスの検査サービスを主に行っています。自社で販売する超音波検査装置、X線検査装置に加え、3次元測定器といったさまざまな機器を駆使して、発電プラントやその他産業へ高度な検査サービス、検査システムを提供しています。
 

課題:タービンの据付や大型部品の検査にかかる時間と労力

発電プラント関連の事業において、最近では海外のタービン更新工事の受注拡大に向けて工期短縮が求められています。またタービンの高性能化や品質向上に伴い、計測業務のさらなる高度化が求められていました。

東芝電力検査サービスでは、FAROの測定器を導入する前は、ノギスやマイクロメータなどの手動式検査機器を使用して、品質評価を行っていました。発電用のタービンなどの部品は1、2メートルから大きいものでは8メートルにもなり、測定するための測定機器もそれに伴って大型のものとなっていました。検査部品質検査グループ、グループ長の橘氏は「2メートルを超えるノギスや1メートル近くあるマイクロメータなどは、数人で支えて測定しなければならず、時間も労力もかかっていました。それ以上に問題だったのは、作業者の練度や測り方による誤差、転記ミス等のチェックや修正に時間を要していたことです」と大型部品の計測がいかに困難かを説明してくれました。そのため、3次元測定器の導入が検討されることとなったのです。

タービン測定

タービンノズルダイヤフラム外輪をFARO Laser Tracker Vantageで測定

車室測定

タービン車室の測定。ターゲットを接触させてレーザートラッカーで形状を確認
 

解決:工期短縮、品質向上を実現し、競争力を高める

前項で述べた課題を解決するため、東芝電力検査サービスでは、あらゆる現場に持ち運びでき高精度に計測できる、アーム型3次元測定器FaroArmとFARO Laser Tracker Vantageを2014年2月に導入しました。タービンの内輪や静翼、治具やシャフトなどの計測にはアーム型測定器を、ダイヤフラム外輪や車室などの大型部品の計測やタービン据付時のアライメントにはレーザートラッカーを使って計測を行っています。

アーム型3次元測定器とレーザートラッカーを導入したのは、高い精度や携帯性といった性能に加え、操作が簡単ということもあります。そのため、計測時間も短くなり、錬度にかかわらず誰が計測しても同じ結果を得ることができます。さらに協力会社がすでにFAROの3次元測定器を導入しており、データの互換性が良く一貫した結果が得られるという理由もありました。これらFAROの3次元測定器の導入により、現場で迅速かつ高精度な計測、結果のレポート自動作成、協力会社との一貫性のある品質維持が可能になります。品質向上と工期短縮を実現することで会社の競争力が高まると期待されています。
 

導入の効果

3次元測定器の導入後は高度な検査が可能となり、測定依頼が増えてきています。たとえば、重粒子線照射治療台のメンテナンスにレーザートラッカーを使用しました。重粒子線照射治療では、患部にピンポイントに照射する必要がありますので、治療台の位置調整は高精度で行う必要があったためです。

核融合炉部品の測定では、必要な寸法を測るためにテンプレートを作ってテーパーゲージを入れて測るなどの測定方法をとっていましたが、測定に時間がかかり、また対象物の種類によってテンプレートが多く必要、などの問題がありました。FaroArmで測定したところ、簡単に寸法が算出でき、測定時間は大幅に短縮されました。

また、タービンの据付などでは、部品据え付け時から3次元測定器を使用することで製品の精度を向上することが可能です。定期検査の時には元の位置を計測しておけば、容易に現状復帰ができるという利点もあります。検査部品質検査グループの宮﨑氏は「古いものに新しいものを入れるときには、部品が合わないことがあります。そういう場合でも3次元測定器を使用することで、事前に状態を把握し、微調整することでスムーズに作業を進めることが可能になると思います」と言います。

このように、3次元測定器を使用することでテンプレートや治具の作成も不要になり、測定も従来に比べて迅速に行えることから、たとえばタービン更新工事では、全体工程の約10%の削減が見込める試算となりました。

ノズルハイト測定

ノズルハイトをFaroArmで測定

静翼測定

蒸気流量を確認するために、静翼を測定
 

今後の展開

今後、プラントの定期検査、タービン工事に伴う3次元測定器の本格運用が開始されます。東芝電力検査サービスでは、東芝グループ内だけでなく、外部からの測定依頼や海外での工事の計測業務なども増やしていきたいと考えています。

また計測業務に関して、プラントに限らず、航空関係などさまざまな分野のさまざまな用途での活用を視野に入れています。検査部品質検査グループ主査の友寄氏は「小さなものから大型のものまで計測可能な測定器もそろっていますし、すでに形状測定や空間座標測定といった実績がありますので、計測サービスをもっと広げていけると考えています」と言うように、東芝電力検査サービスは、高度な検査ノウハウ、確かな品質管理、独自の技術を活かして、今後事業を拡大していく予定です。
 

東芝電力検査サービス株式会社について

プラントの建設、保守・定期検査における検査サービスおよび品質管理を担う会社として、1999年に発足。主な事業に、①発電プラントの建設、保守、メンテナンスの検査サービス、品質管理、②非破壊検査分野における超音波検査装置、放射線検査装置の製造・販売、③これらを応用した非破壊検査システム事業、があります。高度な検査ノウハウ、確かな品質管理、そして独自の技術を反映した最先端の非破壊検査装置、システムを広く産業界へ提供しています。
 
〒235-8523
神奈川県横浜市磯子区新杉田町8 番地
Tel: 045-770-2007 Fax: 045-770-2117
東芝電力検査サービスホームページ

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