SwRI配管振動評価線図とは？

~ 変位×周波数で“危険な振動”を見抜く4つの判断ライン ~

はじめに

工場やプラントで「配管が揺れているけど、どこまでが危険なのか？」という判断に悩んだ経験はないでしょうか？その判断の軸として、SwRI（Southwest Research Institute）が提案している「振動評価線図（変位 vs 周波数）」が、多くの現場で活用されています。

この記事では、SwRI基準線図の成り立ち・4つの評価ラインの意味・現場での使い方と注意点を丁寧に解説します。

目次

1. SwRIの振動基準線図とは
2. 4本の評価ラインとその意味
3. 成り立ち：実測データが支える実績
4. 実際の適用例：判断・対応・改善
5. 注意点と補足知識
6. まとめと現場への応用

1. SwRIの振動基準線図とは

SwRIが1980年代に発表したこの図は、配管のピーク変位（mm）と周波数（Hz）を組み合わせて、“疲労破壊のリスク”を評価するための経験則チャートです。

縦軸：振動変位（Peak-to-Peak mm）横軸：振動周波数（Hz）

このグラフに測定データをプロットすることで、配管の揺れが「安全か／危険か」を定量的に把握できます。

2. 4本の評価ラインとその意味

基準線は以下の4つに分類されます。

ライン名	意味	推奨されるアクション
Design	設計目標レベル	安心して運転可能
Marginal	許容レベル（設計内）	点検継続でOK
Correction	許容レベル	詳細調査・振動源対策
Danger	破損限界レベル	即対処・運転条件見直し

📌 特に Danger より大きな振動レベルであれば“要注意”です。配管破損の多くはこの領域で確認されています。

3. 成り立ち：実測データに基づく信頼性

SwRIがまとめたこの図は、石油・ガス・化学プラントなどの約4000件以上の振動事例・破損データをもとに、実務的な「閾値」として設計されました。

• 振幅が大きい × 周波数が中〜高域（20〜70Hz） → 金属疲労の原因

• 特に支持点間が長い／剛性が弱い配管（周波数が低周波域：〜5Hz）において、振動変位5mm超で破損率が急増

📊 これらの分析により、「変位 × 周波数」という軸が信頼できる判断ツールとなっています。

4. 実際の適用例：判断・対応・改善

✔ ケース①：30Hz, 0.6mm → Correction領域

30Hz Correction判定の配管診断図例

• 油圧ユニットのリターン配管。定常的に揺れを確認。

• SwRI図にプロット → Marginal

• 原因：隣接機器（モーター）の共振

• 対策：支持方法変更＋モーターマウント追加 → Design内へ改善

• 
  

✔ ケース②：5Hz, 1.2mm → Danger領域

5Hz Danger判定の配管診断図例

• スチームライン。周波数低めながら変位が大きく危険。

• 計測により「負荷変動時に激しい変位」と判明

• Ω継手＆ルート再設計を実施

  
  

5. 注意点と補足知識

SwRI基準線図は便利ですが、万能ではありません。以下のような注意点を押さえて使いましょう。

⚠ 注意点

• 作成された時代から考えると低炭素鋼による実績です．そのため，Steel系の材料で適用されます（樹脂系などは当てはまりません）

• 薬品による腐食などの材料腐食は考慮されていません．

• 外力に対する損傷（工具による傷付き，地震によるダメージ等）は考慮されていません．

まとめ

• SwRI基準線図は、配管振動の“安全判断”を助ける経験則グラフ

• 4つのゾーン（Design/Correction/Marginal/Danger）が判断の目安になる

• 計測 → プロット → 判断 → 対策 という流れを現場で再現可能

• 他の判断手法との“補完ツール”として使うのがベスト

配管-No.5