粉体に起因するトラブルと対応

事前・事後対応とその他対応

トラブルに対応するには、すべての可能性をあらかじめ対処しておくやり方（事前対応）と、起こってしまってから何とか対応するやり方（事後対応）があります。前者は往々にしてコストがかかり、後者は客先側としては時間かかると不満を感じ、機器担当者としては精神的負担が大きくなります。
しかしながらそれら以外に粉体機器プロセスの現場では、可能性はあるが実験で問題がなかった事項について「現場で何とかできる仕込みをあらかじめ準備しておくが、金額のかかる部分をすべて最後まで用意しない」という、山登り用語でいえば　「エスケープ・ルート的」なトラブル対策が使われます。
昨今の社会では、どんなに技術が優れ多くの経験を持っていようと、「提示金額が高い」という理由からプロセス提案が採用されない事例が多々あります。採用の決定権が技術を理解できるメンバーであれば大きな問題ではありませんが、そうではない決定の仕組みを持つ組織も存在します。
ところが、粉体に関しては「同じ化学式」、「同じ湿分値」、「同じ粒度分布」という数字で表されても「流動係数」、「物質移動係数」、「総括熱移動容量係数」が異なる粉体はいくらでもあります。それは粉体の表面構造や表面の物理化学的特性、粒子内部の多孔性などの形態などで千差万別の物性を呈するからです。
パフォーマンス保証をした粉体機器メーカーが、スケールアップした際に行った実験材料を試運転終了後まで保管しておくのはそのためです。秘密保持のため原料粉体構成成分の一部を明らかにしない引き合いも多々ありますが、その際も実験した原料は試運転終了後まで保管しておかなければなりません。筆者の経験では、その実験原料を密閉用に入れ、第三者のもとで法的に誰も手を加えない状態で保管したことがあります。
また、粉体機器ユーザーが原料を仕入れる産地を変えただけで、流動係数が変わってしまった例もあります。この場合は粉体表面の形態が異なっていて、球状係数や表面にエッジの存在が写真で判明しました。
多くのトラブルを解決してきた経験を持つ粉体エンジニアは、同じ名称とされる粉体でもその物性が変化することを頭に入れ、前述したトラブル10種の対応を組み入れたプロセスを構築するのです。

エスケープ・ルート的トラブル対策

ここでは一部の例のみ示します。

写真1　閉塞トラブルを体験する“2次元貯留槽”実験

写真2 粉塵爆発における圧力上昇を開放する放散孔実演

大切なことは、実験時点での確認で発現可能性の低い、言い換えれば優先順位の低い要因に対しては「対策計画を仕込んでおくものの、最終形までは用意しない」が、優先順位の高い（影響が重大である）ものは「あらかじめ対策の最終形態まで実施しておく」という発想です。あとから部品を追加する際も「現場溶接／高所作業などは行わなくても、安全に分解／組立作業のみで対応できるようにしておく」という構想を立てておく事です。このように、対象である各プロセスの特長に応じ、重要度の順位はしっかりと吟味することが肝心です。