サージングとは?回転機器で起きる振動現象と原因・対策をわかりやすく解説

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サージング(Surging)とは、主にブロワやターボコンプレッサなどの流体を扱う回転機器で発生する圧力変動・脈動による振動現象です。

流量が不安定になり、機器全体が周期的に揺れたり、異音が発生したりするため、設備保全の現場でも頻出するトラブルのひとつです。

この記事では、サージングの仕組み・原因・兆候・対策をわかりやすく解説します。



サージングとは?

サージング(Surging)とは、以下のような状態を指します。

「流量と圧力が周期的に大きく変動し、回転機器に振動・騒音が発生する現象」

特にターボ型の回転機器で起こりやすく、負荷条件が不適切なときに発生することが多いです。

代表的な発生対象:

  • 遠心ブロワ
  • ターボコンプレッサ
  • 送風機・排気ファン
  • ポンプ(キャビテーションとの混在もあり)

サージングが起きるメカニズム

サージングは「流量が低すぎる」条件で起きやすい現象です。

流量が落ちる

  • → 圧力が上昇
  • → 逆流が発生
  • → 流れが乱れ、圧力が急低下
  • → 再び流量が回復
  • → これが周期的に繰り返される

この圧力脈動が機械の振動として現れます。

特徴的な現象

  • ゴーッ、ドンッという周期的な異音
  • 機体全体が揺れる
  • ベアリング温度の上昇
  • 吐出圧・流量のブレが大きい



サージングが発生する原因

① 流量が不足している(最も多い原因)

ダンパ閉、配管抵抗増、フィルタ詰まりなどで発生。

② 運転点がサージング領域に入っている

性能曲線において「危険領域」に入ると不安定に。

③ 配管の抵抗が大きい

長すぎ・曲がりすぎ・細すぎなど。

④ バルブ操作が急激

急閉による流量変動はサージングを誘発。

⑤ インペラ汚れ・摩耗

性能低下で不安定運転に陥る。

サージングが及ぼす悪影響

  • 激しい振動によるベアリング寿命低下
  • 軸・ケーシングの損傷
  • 吐出圧の不安定化
  • 配管疲労・クラック
  • 装置の異常停止

そのまま運転すると重大故障につながります。

サージングの対策

① 最小流量を確保する(バイパスライン)

一定流量を確保し、サージング領域への侵入を防ぐ。

② 配管設計の見直し

抵抗が大きいと不安定になりやすい。

③ フィルタ・スクリーンの清掃

吸込側の詰まりは最重要点。

④ インペラ・羽根の掃除と点検

汚れ・摩耗は流れを乱す。

⑤ 自動制御(アンチサージコントロール)

大規模設備ではアンチサージ制御が必須。

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まとめ

サージングは、回転機器の流量・圧力が不安定になり、周期的な大きな振動が発生する危険な現象です。

  • 流量不足が主原因
  • 性能曲線のサージング領域で発生する
  • 振動・騒音・油膜破断などの悪影響が大きい
  • 最小流量の確保や配管見直しが有効
  • 大型設備ではアンチサージ制御が必須

回転機器の長寿命化・安定運転のため、サージングの理解は欠かせません。



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