【Q&A】連載01－可燃性有毒ガス警報コントローラーはDCSと統合できるか？

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**安全監督総局の監督チームは、2017年6月29日から7月11日にかけて山東省の5つの都市における危険化学物質の安全な生産状況を監督し、一連の安全上の問題点を指摘しました。山東省の5つの都市にある28社が対象となり、合計513件の安全上のリスクが指摘されました。その中で、多くの企業が人員配置が不適切であったり、一人が複数の役割を担っていたり、適切な緊急対応計画が策定されていなかったり、制度に矛盾があったりするといった問題を抱えていました。 今日は可燃性ガス検知警報器について話しましょう。この件に関して、安全監督総局の168号文書によると、3社でGDSとDCS制御システムの統合設計上の問題が見られました。問題1：山東成泰化工有限公司の可燃性ガス検知警報器がDCS制御システムと同じ場所に設置されており、「石油化学工業における可燃性ガス及び有毒ガスの検知警報設計規範」の要求に適合していない。2瀚坤エネルギー開発有限公司の可燃性有毒ガス警報システムは、プロセス制御システムと一体化して設計されており、別途の警報監視装置は設置されていない。3三豊化工有限公司の可燃性有毒ガス分析装置はDCSシステムと一体化して設計されており、別途の入力/出力カードが設置されていないため、「石油化学工業における可燃性ガス及び有毒ガスの検出・警報設計規範」の要求を満たしていない。 「**安全監督管理総局による化学工業用安全計装システムの管理強化に関する指導意見」安監総管三〔2014〕116号の文書において、化学工業用安全計装システム（SIS）には、安全インターロックシステム、緊急停止システム、および有毒有害物質や可燃性ガス、火災検出保護システムなどが含まれる。安全計装システムはプロセス制御システム（例えば分散制御システムなど）から独立しており、関連する規格に従って有毒有害物質や可燃性ガスの検出・保護システムが設計・実装される。その機能の信頼性を確保するため、当該システムは基本的なプロセス制御システムから独立していなければならない。 この規制文書には、可燃性ガスおよび火災検出保護システムはSISシステムに組み込まれるものの、BPCSからは独立していなければならないと記載されている。http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/7ibdJEiardymO6zcmMeI06QIIAqpxtUMCy6FrPK9RQ1oVMOjU0kGwsxYl1Y8teY799AibVb4hP8Jy3D447EC4Wo5Q/0?wx_fmt=gif GB50493-2009「石油化学工業における可燃性ガス及び有毒ガスの検出・警報設計規範」によると：3.0.9 可燃性ガス、有毒ガスの検出・警報システムは、独立して設置されることが望ましい。 5.3.2 工場（装置）の規模や特性に応じて、警報装置は以下の方法で設置することができる：1 可燃性ガスおよび有毒ガス検出警報システムを火災検出警報システムと統合して設置する； 2 警報装置には、独立した産業用プログラムコントローラやプログラマブルコントローラなどを使用すること； 3 警報装置には通常のアナログ計器を使用すること； 4 可燃性ガスおよび有毒ガス検出警報システムが生産プロセス制御システムと一体化して設計される場合、入力/出力カードは別途設置しなければならない。 この規格では、可燃性ガスおよび有毒ガスの検知警報システムは独立して設置されることが望ましいと規定されており、独立した設置方法も示されている。http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/7ibdJEiardymO6zcmMeI06QIIAqpxtUMCy6FrPK9RQ1oVMOjU0kGwsxYl1Y8teY799AibVb4hP8Jy3D447EC4Wo5Q/0?wx_fmt=gif GB50116-2013「火災自動警報システムの設計規範」では、8.1.2項で次のように定められている：可燃性ガス検知警報システムは独立して構成されるべきであり、可燃性ガス検知器は火災警報制御器の検知器回路に接続されてはならない。ただし、可燃性ガスの警報信号を火災自動警報システムに送信する必要がある場合は、可燃性ガス警報制御器を介して送信しなければならない。 8.1.3 石油化学業界においてプロセス制御に関わる可燃性ガス検知器は、現行の**規格「石油化学工業における可燃性ガス及び有毒ガスの検出・警報設計規範」GB50493の関連規定に従って設置することができるが、その警報信号は消防制御室に接続されなければならない。 この規格では、可燃性ガス検知警報システムは独立して構成されるべきであると規定している。 http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/7ibdJEiardymO6zcmMeI06QIIAqpxtUMCy6FrPK9RQ1oVMOjU0kGwsxYl1Y8teY799AibVb4hP8Jy3D447EC4Wo5Q/0?wx_fmt=gif GB 50770-2013「石油化学工業の安全計装システム設計規範」の条文解説部分において：1.0.2 本規範は、石油化学工場またはプラントの安全計装システムの工程設計に適用される。本規格は、石油化学工場または装置の火災・ガス警報システム、圧縮機制御システム、ボイラー制御保護システムなどには適用されない。 この規格では、GB 50770-2013は火災およびガス警報システムには適用されないと規定されている。http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/7ibdJEiardymO6zcmMeI06QIIAqpxtUMCy6FrPK9RQ1oVMOjU0kGwsxYl1Y8teY799AibVb4hP8Jy3D447EC4Wo5Q/0?wx_fmt=gif LOPA図を見てみましょう。この図からわかるように、FGSとSISは異なる保護レベルにあります。FGSはリスク軽減層に位置し、SISは予防層に位置しており、これらは全く異なるリスク低減手法です。SISは発生を未然に防ぎ、安全機能を実行するのに対し、FGSは発生後の被害を軽減し、スプレーやガス消火などの機能を実行します。 FGSとSISの主な違い：SISはフォールトセーフ設計を採用し、通常は通電状態で、電力喪失時に動作する。一方、FGSはまったく逆で、通常は帯電せずにラインモニタリングを行い、電圧が発生した際に動作するように設計されている。 FGSの構成：図からわかるように、FGSにはGDSよりも多くの要素が含まれている。（海外のFGSはNFPA 72規格に基づいて設計される）http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/7ibdJEiardymO6zcmMeI06QIIAqpxtUMCy6FrPK9RQ1oVMOjU0kGwsxYl1Y8teY799AibVb4hP8Jy3D447EC4Wo5Q/0?wx_fmt=gif 過去のプロジェクトでの経験：(1)中小規模のプロジェクトでは、国内の設計規格であるGB50493を満たすように設計するのが適しており、BPCSと統合し、独立したI/Oを使用するのが良い； (2)可燃性有毒ガスの量が多い場合、または現地の消防機関から指定された要求がある場合は、独立したGDSを用いて警報制御を行う。 (3) 可燃性有毒ガスをSIFで使用する場合、安全解析の結果に基づきSISに組み込む。 声明：Q&Aシリーズのコンテンツはオリジナルであり、転載する際は「自控猫」と明記してください。また、Q&Aをまとめて冊子にすることは厳禁です。セルフコントロールキャットでは、毎日セルフコントロール計器に関する技術的な質問と回答を掲載しています。最新の質問と回答の情報を得るために、公式アカウントをフォローしてください。