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予知保守は、計測器や制御システムの状態監視およびインテリジェントな点検に基づき、機器の状態検出結果を分析して欠陥を発見し、保守作業の実施を指導し、適切な保守サイクルを決定します。計測器や制御システムの状態を監視し、検出結果を分析・評価することで、見つかった異常は機器の不具合管理プロセスに組み込まれる。状態監視プラットフォームは、欠陥検出や故障診断といった自動分析機能を備えており、企業が点検・修理作業を行う際の直接的な指針となる。統一された状態監視プラットフォームを構築し、各企業の機器状態の検出データを一元管理する。1. オンライン監視 (1)制御システムの自己診断アラーム監視では、DCS、SIS、CCS、PLCなどの制御システムの自己診断データから、コントローラーのアラーム、カードやチャネルの状態に関するアラーム、通信アラーム、接地アラーム、電源モジュールのアラーム、ファンのアラームなど、さまざまなシステムアラームが自動的に状態監視プラットフォームに収集されます。これらの情報は、携帯電話のショートメッセージを通じて、管理者や保守担当者に段階的に送信され、制御システムの異常を迅速に対処することができます。 (2)固定式可燃・有毒ガス警報器の監視では、固定式ガス警報器のゼロドリフトや故障警報信号を状態監視プラットフォームに送信し、携帯電話のショートメッセージを通じて管理者や保守担当者に階層別に通知することができる。 (3)連鎖投入状態の監視では、連鎖回路の投入状態信号を状態監視プラットフォームに取り込み、連鎖回路の投入状態をリアルタイムで管理する。また、携帯電話のショートメッセージを通じて、管理者に段階的に情報を送信することも可能である。 (4)連動計器のアラーム監視では、安全計装システム内に冗長な連動計器の偏差アラーム、開路および短絡アラームの判定ロジックを設定し、アラーム信号を状態監視プラットフォームに送信する。また、携帯電話のショートメッセージを通じて、管理者や保守担当者に階層別に通知することも可能である。 (5)制御バルブの動作時間監視 動作時間が求められ、バルブからのフィードバック機能を備えた制御バルブについては、制御システム内でその動作時間を監視し、タイムアウト警告を設定する。このタイムアウト警告は、状態監視プラットフォームに送信されるべきである。 (6)計装機器用電源の状態監視については、電気供給用の110VAC、220VACなどの交流電源、および100VDC、24VDCなどの直流電源に対し、計装機器用電源キャビネット内の主空気スイッチのフィーダー側に電圧変成器と電流変成器を設置し、電流や電圧を4mA~20mAの標準信号としてDCSに入力し、状態監視プラットフォームへ送信する。計器の24VDC直流スイッチング電源の故障アラームをDCSに接続し、状態監視プラットフォームに送信する。 (7)キャビネット間の温度・湿度監視 キャビネット間には、4mA~20mAの標準信号出力を備えた温度・湿度計を設置し、その温度・湿度信号をDCSに接続するとともに状態監視プラットフォームにも送信し、異常状態時に警報を発するようにする。機器室およびエンジニア室の温度は、冬期が20℃±2℃、夏期が26℃±2℃で、相対湿度は40%~60%です。 (8)計装機器のヒーター制御システムは、HARTやフィールドバスなどのプロトコルを通じてトランスミッターのダイアフラムボックス温度を取得するか、または熱抵抗などを追加して計装機器のヒーター状態を監視し、そのデータを状態監視プラットフォームに送信して警報を設定する。 (9)スマート計測器管理システムは、スマートトランスミッタ、流量計、液面計などのHARTまたはフィールドバス対応計測器のオンラインでの構成、調整、校正、状態監視、およびアラーム管理を実現する。バルブ管理ソフトウェアを搭載し、スマートバルブポジショナーを管理します。自動テスト、故障診断、バルブの動作特性診断、摩擦力分析といった機能を活用して、調節バルブの状態監視やメンテナンスの予測を実現します。 2、オフライン検出 (1)赤外線温度検出により、電源キャビネット、システムキャビネット、端子キャビネット、セーフガードキャビネット、ネットワークキャビネットなどのキャビネット内にある電子機器について、少なくとも月に1回赤外線イメージング検出を実施する。設計耐用年数の80%に達した220VAC、100VDCなどの電磁弁については、四半期に少なくとも1回、赤外線温度測定を行う。 (2)接地抵抗の測定には、携帯型の接地ループ抵抗テスターを使用し、年に少なくとも1回、制御システムのキャビネット内の作業用接地バスおよび保護用接地バスの接地幹線について接地抵抗を測定する。その値は4Ωを超えてはならない。 (3)空気圧駆動アクチュエータの動力源である計装用空気システムにおいては、計装用空気の露点をオフラインで測定するために、携帯型露点計を使用することが望ましい。 (4)質量流量計の状態監視用HARTハンドヘルド端末またはデバッグソフトウェアを用いて、四半期に一度、取引引き渡しやエネルギー・材料計量用の質量流量計の基本ゼロ点、駆動ゲイン、検出コイル電圧、振動周波数などの運転状態パラメータをチェックし、過去の推移と比較してその安定性を分析する。 3、状態評価 オンライン監視やオフライン検出などの方法により、計器や制御システムの状態情報、すなわち強度、測定値の大きさ、変化傾向などを収集し、さまざまな手法を用いて状態評価と分析を行う。同種の機器の分析結果も踏まえて総合的に判断し、機器の異常を特定して欠陥管理に組み入れる;同時に、機器の状態評価用のデータベースと状態監視プラットフォームを構築する。 4、使用寿命管理 (1)使用寿命の決定原則 装置の信頼性と経済性の両立を確保し、装置の分類管理を踏まえ、装置の選定基準や説明書、平均無故障時間(MTBF)、技術仕様書で定められた使用寿命、装置の信頼性評価結果などの要素を考慮して、各種装置における推奨使用寿命を決定する。 (2)使用寿命評価 計装機器および制御システムの寿命に関する動的評価メカニズムを構築し、推奨される使用寿命を参考にしつつ、装置の運転状況、運用環境、状態監視、過去の故障統計などの要素を組み合わせて、計装機器および制御システムの性能を評価する。これにより、早期の更新や期限を過ぎての使用の判断基準とし、計装機器および制御システムの予防保守作業の実施を指導する。計測器や制御システムの運用状態が悪い場合、または設計時の条件や使用範囲から長期にわたって逸脱している場合、評価にあたっては温度、圧力、腐食などの運用状況が機器の使用寿命に与える影響を考慮する必要がある。計測器や制御システムが高温多湿、雷、汚染、強い放射線といった過酷な環境下で動作する場合、または長期間にわたって許容される動作範囲を超えて使用される場合、評価時にはその動作環境が機器の使用寿命に与える影響を考慮しなければならない。計装および制御システムの故障時の影響範囲に基づき、重要回路およびキー回路の計装および制御システムの耐用年数を推奨する。その中で重要な回路とは、装置の計画外停止を引き起こしたり、安全・環境・品質に関する事故を発生させるリレー回路や重要な制御回路のことである;重要な回路とは、ユニットの計画外停止を引き起こすインターロック回路と主要な制御回路です。推奨使用寿命は第7項をご覧ください。