ポンプは流体機械の1つと定義されています。流体機械は、液を扱うポンプと気体を扱う送風機及び圧縮機があるので、正確に言うと、真空ポンプを除き、ポンプは液体機械なのです。

そのため、ポンプは始動する前に、ポンプの吸込配管及びポンプ内にある空気を全て抜く必要があります。 空気を抜かないでポンプを運転すると、ポンプ内部に「かじり」を起こしたり、主軸を折損したりして、ポンプは分解不可能な重大な事故を引き起こします。 仮にポンプの吸込配管またはポンプ内部に空気が残った状態でポンプを始動すると、ポンプの軸動力は液体でなく気体にエネルギーを与えるために、非常に小さくなります。 このような場合、例えばポンプがモータ駆動であれば、モータの低電流を検知してモータを停止する方法がありますが、ほとんどの場合この方法は役に立ちません。

空気を抜くための方法にはいろいろとありますが、ポンプの吸込側がどうなっているかによって、2つに分かれます。 1つは吸込側の液面がポンプの軸中心より低い場合、もう1つは吸込側の液面がポンプの軸中心より高い場合です。ここでは、低い場合を「吸上げ」、高い場合を「押込み」と呼ぶことにします。

主に次の2つの方法があります。

a.真空ポンプ＋満液検知器

図5-8-1に示すように、ポンプのできるだけ上部または吐出し管から枝管を出し、その枝管の先に、ポンプよりも高い位置に満液検知器を接続し、満液検知器に真空ポンプを接続します。 吐出し弁は全閉、バイパス弁は全開にします。そして、真空ポンプを運転してポンプ内を真空にしながらポンプ取扱液を吸込タンクから吸い上げます。 ポンプ内が満液になったことを満液検知器で検知します。主に水を扱う大形のポンプ及び自動運転されるポンプに適用されます。

b.呼水漏斗＋フート弁

図5-8-2に示すように、ポンプのできるだけ上部または吐出し管から枝管を出し、その枝管の先に、ポンプよりも高い位置に呼水漏斗を接続します。 そして、吸込配管の最下端にフート弁を設けます。吐出し弁は全閉、バイパス弁は全開にします。また、ポンプ内の空気を抜くために空気抜き弁を設け全開にします。 そして、呼水漏斗から取扱液を注ぎ込みます。空気抜き弁から液が漏れてきたことによって、ポンプ内の空気が抜けたことが分かります。主に水を扱う小形のポンプに適用されます。

図5-8-1　真空ポンプ＋満液検知器

図5-8-2　呼水漏斗＋フート弁

これについても、主に次の2つの方法があります。

a.押込み

図5-8-3に示すように、吐出し弁を全閉、吸込弁及び空気抜き弁を全開にして、ポンプ内にポンプ取扱液を流し込みます。 空気抜き弁から液が漏れてきたことによって、ポンプ内の空気が抜けたことが分かります。

ただし、この方法はポンプがセルフベントの場合に適用できます。 セルフベントとは、図5-8-4に示すように、液がポンプに入ってきて液面がどんどん上昇していくと自動的にポンプ内の空気が抜ける構造のことを言います。 主に水以外の液を扱うポンプに適用されます。また、有毒性液や液化ガスなど大気に漏れると危険な液の場合、空気抜き弁の後流側に配管して、液や空気を安全な吸込タンクなどに戻す配管が必要になります。 そして、吸込タンクは密閉構造にします。

図5-8-3　押込み

図5-8-4　セルフベントの構造

b.押込み＋空気抜き弁

ポンプが図5-8-5に示すようなセルフベントでない場合、図5-8-6に示すように、ポンプ内の空気が溜まる最上部に更にもう1つの空気抜き弁が必要になります。 この空気抜き弁も全開にしておき、空気抜きの方法は、前述と同様に、吐出し弁を全閉、吸込弁及び2つの空気抜き弁を全開にしてポンプ内にポンプ取扱液を流し込みます。 両方の空気抜き弁から液が漏れてきたことによって、ポンプ内の空気が抜けたことが分かります。

この方法も主に水以外の液を扱うポンプに適用されますが、セルフベントの場合と同様に、有毒性液や液化ガスなど大気に漏れると危険な液を扱うときは、 空気抜き弁の後流側に配管して、液や空気を安全な吸込タンクなどに戻す配管が必要になります。そして、吸込タンクは密閉構造にします。

図5-8-5　セルフベントでない構造

図5-8-6　押込み＋空気抜き弁造

前述の方法によって空気抜きを行って、ポンプを始動しても吐出し圧力が規定値まで上昇しない場合、ポンプ内に空気がまだ残っていると考えられます。そのときには、ポンプを運転している状態で、電動弁や手動弁などの吐出し弁を、

a.4～6秒間全閉

b.10 ％開度ぐらいに吐出し弁を開けて、5秒間ぐらいそのままの状態を保持

c.その間に吐出し圧力を確認

これらの操作を繰り返します。そして、吐出し圧力が規定値に達したら空気抜きは完了です。3から4回この操作を繰り返しても吐出し圧力が上昇しない場合、他の原因が考えられるので、ポンプを停止して確認します。

高圧ポンプなど軸動力の大きいポンプは、吐出し弁を全閉にすることは危険です。このようなポンプでは、吐出し弁を2 ％開度ぐらいで4から6秒開けて、次に10 ％開度ぐらいに吐出し弁を開けて、5秒間ぐらいそのままの状態を保持する操作を3から4回繰り返します。

『遠心ポンプの基礎講座』の目次

目次をもっと見る