安全計装システムSISの設置手順

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この投稿は、2018年12月4日09:56に955559によって最終的に編集されました。化学工業の安全計装システムであるSISの設置手順については、**安全監督局の第116号文書**によれば、2018年1月1日以降、『二つの重要な要素と一つの重大なリスク』に関わるすべての新規建設される化学工業施設や危険化学品の貯蔵施設では、規定に適合した安全計装システムSISを設計する必要があります。その他の新設される化学プラントや危険化学品の貯蔵施設における安全計装システムについては、2020年1月1日から、機能安全に関する規格の要求に従って、適切な安全計装システムを設計しなければならない。http://www.hbconsen.com/upload/image/20181008/15389648428752882.jpg まずは、化学工業用の安全計装システムであるSISシステム、略して化学工業SISシステムについてご紹介します。化学工業企業における危険要因としては、酸性・アルカリ性のガスや液体、または腐食性の溶液の輸送・保管、さらには化学反応の過程で、温度が上昇し火災や爆発が起こりかねない状況、有害なガスや腐食性の液体が漏れ出すといった危険が挙げられます。このような場合、化学工業用の安全計装システムであるSISが設置されていれば、即座に警報を発し、緊急ブレーキの作動や緊急停止、バルブの閉鎖といった緊急対策を講じて、危険や事故の発生を防ぎます。 一、HAZOP分析 http://www.hbconsen.com/upload/image/20181012/15393126737589292.jpg HAZOP分析とは、危険性と操作性の分析のことです。HAZOP分析手法とは、科学的な手順や方法に従い、システムの観点から工事プロジェクトや生産設備に潜む危険を事前に特定し、分析・評価するものです。生産設備の設計や運転・保守手順を明らかにし、改善策や提案を行うことで、設備のプロセスの安全性や操作性を向上させます。これにより、基本的な防災対策や緊急時対応計画を策定するための意思決定の根拠が得られます。つまり、化学プラントの安全計装システムであるSISを設置する前に、HAZOP分析を通じて製造工程や機器の運転における潜在的な危険要因を特定するのです。二、SIL分類 SIL分類とは、国際電気標準会議（IEC）によって最初に制定されたもので、IEC/TC65がその実施を管轄している。SIL技術の**統括標準化技術委員会は「全国プロセス工業計測制御及びオートメーション」標準化技術委員会（SAC/TC124）であり、事務局は機械工業計器儀表総合技術経済研究所です。SIL認証は合計で4つのレベルに分かれており、SIL1、SIL2、SIL3、SIL4となっており、製品とシステムの2つのレベルが含まれます。 その中で、SIL4の要求が最も高い。http://www.hbconsen.com/upload/image/20181006/15387911188971922.jpg 関連する技術者や専門家がHAZOP/LOPAなどの分析を活用し、SIF識別およびSIL評価サービスとシームレスに連携しています。 業界の特性、プロセス設備の特徴、企業の性質および管理上の要求を踏まえ、適切なリスク管理およびSIL分類手法を採用する。第三者の専門家や技術者がHAZOP/LOPAなどの分析を活用し、SIFの特定とSILレーティングのサービスとシームレスに連携します。 業界の特性、プロセス設備の特徴、企業の性質および管理上の要求を踏まえ、適切なリスク管理およびSIL分類手法を採用する。つまり、HAZOP分析の結果に基づき、お客様の生産設備やプロセスに対して正確なSIL等級を判定し、その後の安全計装システムの設計に役立つ信頼性の高いリスクデータを提供するのです。三、安全計装システムSISの設計 上記のHAZOP分析およびSILレベル分類から得られたデータをもとに、御社向けの完全な安全計装システムSISの設計案を策定します。化学工業のSISシステムを設計する際には、その安全性や完全性を検証するだけでなく、このシステムが機密性と独立性を備えていることも保証しなければならない。もちろん、設計の際には将来的なメンテナンス作業も考慮する必要があります。そこで、次にこのシステムの基本原則について具体的に説明します。http://www.hbconsen.com/upload/image/20180929/15381921798008009.jpg （1）デザインシステムを設計する際に守るべき原則の一つは、その独立性を持たせることです。一般的に、このようなシステムを実際に利用する際は、他の機器システムとは分離されている。これは、何らかの異常が発生した場合に、このシステムが自動的に対処できるようにするためである。したがって、このようなシステムを設計する際にこの原則を守らないと、化学工業の関連機器が運用中に突発的な事態に対して停止や安全連動の処理を行えなくなり、その結果、これらの産業の危険性が**高まってしまいます。 （2）システムを設計する際に守るべき第二の原則は、機器や人員の安全を確保できるようにすることです。システムが設計段階でこの原則を備えるためには、停電時にそれを機能させるために励磁を使用すべきである。 （3）システムを設計する際に守るべき第三の原則は、このようなシステム構造の複雑性と完全性を保証することである。この原則に従う最も重要な目的は、緊急時においても当該システムが関連機器の稼働能力を維持し、事故を防ぎ化学工業に損害をもたらさないようにすることです。もちろん、設計の際には中間工程の品質にも注意を払うべきです。四、安全計装システムSISの設置 http://www.hbconsen.com/upload/image/20181006/15387933889224470.png （1）センサーの設計と設定 センサーの独立した設定の原則：第一レベルの安全計装システムでは、そのセンサーはプロセス制御システムと共有することができる； 二次安全計装システムでは、そのセンサーはプロセス制御システムから分離されている。三次安全計装システムでは、そのセンサーもプロセス制御システムから分離されなければならない。センサーの冗長設定の原則：第一レベルの安全計装システムでは、単一のセンサーを使用できる；第二階層安全計装システムは、冗長なセンサーを採用している； 第三レベルの安全計装システムでは、冗長なセンサーを使用すべきである。センサーの冗長方式の選定：システムの安全性を重視する場合は、「または」論理構造を採用すべきである；システムの可用性を重視する場合は、「与」論理構造を採用すべきである；システムの安全性と可用性の両方を確保する必要がある場合は、直接3対2の論理構造を採用する；安全計装システムのセンサーは、防爆型を採用することが望ましい。（2）最終実行要素の設計と設置　最終実行要素は、独立して設置される切替バルブであってもよく、プロセス制御システムと共用される調節バルブであってもよい。バルブの冗長設定の原則。第一レベルの安全計装システムでは、1つのバルブを使用できる。第二レベルの安全計装システムでは、冗長なバルブを使用すべきである；単一のバルブを使用する場合、対応する電磁弁は二重化して設置する；第三レベルの安全計装システムで、冗長なバルブを直接使用し、付随する電磁弁も冗長に設置されている； 冗長構成のバルブとしては、調節弁と切替弁を1つずつ使用できる。最終的な実行要素は、安全計装システムにおいて信頼性が高くリスクの低い装置です。安全計装システムは通常の運転状態では静的かつ受動的であり、システムの出力は変わらず、最終的な作動部品も元の状態のままであるため、危険な故障が発生しているかどうかを判断することは非常に困難である。プロセス制御システムは通常の動作状態ではダイナミックで能動的であり、最終的なアクチュエータは制御信号の変化に応じて変化し、長期間同じ位置に留まることはない。（3）論理演算器の設計とセットアップ　安全計装システムの論理演算器は、リレーシステム、プログラマブル電子システム、またはその組み合わせによって構成されることができる。プログラマブル電子システムとは、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）、分散制御システム（DCS）、またはその他の専用システムである。論理演算器の技術選定原則・リレー式システムは入出力ポイントが少なく、論理機能が単純な場合に使用され、プログラマブル電子システムは入出力ポイントが多く、論理機能が複雑で、プロセス制御システムとデータ通信を行う場合に使用される。論理演算器の独立原則とは、第一レベルの安全計装システムはプロセス制御システムから分離されるべきであるということです；第二階層の安全計装システムは、プロセス制御システムとは分離されるべきである；第三レベルの安全計装システムは、プロセス制御システムから分離されなければならない。論理演算子の冗長性の原則：第一レベルの安全計装システムでは、単一の論理演算子を使用できる；第二階層の安全計装システムでは、冗長またはエラー耐性のある論理演算装置を採用すべきであり、中央処理装置、電源装置、通信システムなどは冗長構成とすべきである。入力／出力モジュールも冗長構成が望ましい；三段階安全計装システムでは、冗長またはフォールバック機能を備えた論理演算装置を使用し、その中央処理ユニット、電源ユニット、通信システム、および入力／出力モジュールは冗長構成とする必要がある。http://www.hbconsen.com/upload/image/20180926/15379313836554380.jpghttp://www.hbconsen.com/upload/image/20181114/15421774406414854.jpg