計装制御システムにおいて見過ごされがちな問題のまとめ

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化学工場の測定機器がどれか一つでも故障すると、生産工程全体に支障をきたし、場合によっては生産工程の中断や安全上の問題を引き起こすこともあります。では、巨大な生産システムをどのように効果的にメンテナンスし、計装制御システムの故障を防ぐのでしょうか？計装制御システムに潜むこれらの「落とし穴」を一緒に見てみましょう！ 1. 信号ケーブルと給電ケーブルを、マルチコアケーブルの中で混同してはいけません！2.酸素配管の計測機器のメンテナンス時には絶対に油を付着させてはならず、油使用型の変換器や圧力計は通常の計器と一緒に取り付けてはいけない。 3.計器の配線を外す際は、必ず線の端をしっかりと覆って短絡を防がなければなりません！ 4. ケーブルには中間接続部を設けてはならない。5. 点のシールド接地は、一般的に制御室側で行われる。6. 保護ホースは計器の入線口よりも低く設置し、計器が水に浸からないようにしなければならない。7. 外部に露出している計器には、計器保護箱を追加するか、ナイロン製のプラスチック袋で包む必要がある。 8. ケーブルをラック内に敷設する際、パイロットケーブル、電源ケーブル、信号ケーブルは仕切り板で分けなければならない。 9. 接続する際、補償導線には接続端子を使用してはならず、異なる2種類の導体が接触して測定誤差が生じるのを避ける必要がある。10. 生産時に計器で問題が発生した場合、屋内・屋外を問わず、必ず手順や規程に従って対応しなければならず、特に作業員に通知する必要があり、場合によっては書面による署名も求められる。 11. 電気防護区域において、現場の計測機器がサージプロテクタを経由してセーフガードに接続され、さらにDCSやSISなどの制御システムに接続される場合、余分なキャビネットでの配線を避けるため、現場のキャビネット内にあるサージプロテクタと対応する回路のセーフガードは、可能な限りキャビネット内の同じ側に設置する。 12. 制御室では、小動物から守る対策を必ず講じなければならない。ネズミがESDカードに尿をかけて装置全体の停止を引き起こし、その損失は甚大だからである。13.計器の取り付け前には必ず単体テストを完了させ、取り付け後には回路テストを完了させてから総合テストを行う必要があります。14. 装置が稼働中に計器の修理を行う際は、工程担当者が必ず立ち会わなければならない。この点はよく覚えておいてください。問題が起きたら、それは些細なことではありません。 15.計器の現場メンテナンスでは必ず工程担当者と連絡を取り、工程の状況を確認しなければならない。電源が接続されている計器を分解する際は、まず必ず電源を切り、その後マルチメーターで電源が完全に切れていることを確認しなければならない。自分の命は自分自身のものだということを忘れてはならない。 16. 流量計の設計にあたっては、測定対象の媒体や温度、圧力に応じて適切な流量計のタイプを選び、流量補正をしっかり行う必要があります。設置時には、流量計の各種特別な要件に注意する必要があります。17.計器盤を制御室のスロットプレートに設置する際、雨水が制御室に入るのを防ぐために、上下の曲げ部分を考慮し、十分なシール処理を行う必要がある。 18.計装用空気を主管から導入する際、バルブは配管の正中央よりも上に設置しなければならず、できれば配管から90度上方の位置が望ましい。これは、空気配管内の汚れが計装用バルブ内に入るのを防ぐためである。19.シールド層は両端とも接地してはならない；屋外のケーブル保護管の取り付け口には、防雨対策が必要である；防爆環境では、管口の密封に注意してください。20. 警報装置や音響機器は必ず適切にメンテナンスを行い、正常に稼働させなければならない。そうでなければ、プロセスで事故が発生した際、計装担当者は避けられないほど大きな被害を被ることになる。その理由は、警報装置が故障していても操作員がそれに気づかないからだ。21. アンモニアを使用する場合、銅および銅合金の使用は禁止される；DCSシステムの電源供給には、2系統の電源を導入するよう設計すべきです！22. 熱抵抗温度計では、長距離伝送には2線式を使用できない。23.ケーブルの絶縁抵抗は5メガオーム以上でなければならない；ケーブルの曲がり半径は、一般的にケーブル径の10倍以上でなければならず、光ケーブルの場合は15倍です；計装ケーブルと電気ケーブルは平行に敷設する際、一定の間隔（0.8メートル以上）を保つ必要があり、機器や配管との間隔は150ミリメートル以上とする。 24.計装配管の液圧試験において、オーステナイト系ステンレス鋼配管を試験する場合、水中の塩化物イオン濃度は25PPM（百万分の）を超えてはならない。計装の動作用接地抵抗は1オーム未満、その他の接地抵抗は4オーム未満でなければならない。25.計器の保護には、防火布である「アスベスト布」を使うべきだ。プラスチック袋は使うべきではない。26. 水素ユニットで使用される計器は、防爆等級および防護等級の要求を満たさなければならず、どちらも欠かすことはできない。本安信号（ケーブル）と隔爆信号（ケーブル）は、同じ現場の中間接続箱に入れてはなりません。 27.ケーブルの絶縁抵抗は5メガオーム以上でなければならない；ケーブルの曲がり半径は、一般的にケーブル径の10倍以上でなければならず、光ケーブルの場合は15倍です；計装ケーブルと電気ケーブルは平行に敷設する際、一定の間隔（0.8メートル以上）を保つ必要があり、機器や配管との間隔は150ミリメートル以上とする。 28.計装配管の液圧試験において、オーステナイト系ステンレス鋼配管を試験する場合、水中の塩化物イオン濃度は25PPM（百万分の）を超えてはならない。計装の動作用接地抵抗は1オーム未満、その他の接地抵抗は4オーム未満でなければならない。29. 水素ユニットで使用する計器は、防爆等級および防護等級の要求を満たさなければならず、どちらも欠かすことはできない。本安信号（ケーブル）と隔爆信号（ケーブル）は、同じ現場の中間接続箱に入れてはなりません。30.FFバスを設計する際は、電源レギュレータとフィールドバス接続箱の端子に、終端装置（抵抗とコンデンサを直列に接続したもの）を取り付ける必要がある。31.連鎖用の電磁弁はフォールトセーフ型を採用し、通常は通電状態で、連鎖時には遮断される。32.計器の設計および取り付け時に、温度計が取り付けられる配管がDN80未満の場合は、温度計用の拡大管を使用して配管を80以上に拡大する必要がある。 33. 流量測定素子は発電所の水圧試験には参加しない。 34. 蒸気流量を測定する際、正負の圧力導入管に凝縮器を使用する場合は、2つの凝縮タンクの設置高さを一致させなければならない。35. 現場計器用の導圧管の曲げ加工は冷間曲げを使用し、ガス溶接などの熱間曲げは使用してはならない。 36. 制御バルブの設計・選定、配管の設計、圧力分配の決定などの過程においては、常に発泡の発生を十分に考慮しなければならない。制御弁については、以下の点に注意する必要があります。 （1）材質の硬度を向上させる。（2）流体の流速を下げる。 （3）適切な制御バルブのタイプと流れ方向を選定する。例えば、蒸発しやすい流体の場合は、高圧回復型のボールは適していません。37. バルブやバタフライバルブには、低圧での復元が可能なシングルシートバルブなどを選択できる。実際に発生するのを防ぎ、低減する措置：（1）圧力降下を制御し、キャビテーションが発生しないようにする。例えば、多段階の降圧方式を用いて、制御バルブの圧力降下を数段階に分ける。（2）キャビテーションの影響を軽減する。蒸発を防ぐのと同様の方法を用いる。例えば、材料の硬度を高めたり、流速を下げたりすることで、キャビテーションがもたらす影響を軽減します。（3）配管圧力を合理的に分配し、下流の圧力を向上させる。 38.ケーブルや電線を屋外に設置して制御室に導入する際の注意点：（1）制御室に入る前に、気候変動によって室内の機器に応力がかからないよう、スロットプレートに固定用の支点を設ける必要がある； （2）スロットプレートが制御室に入る前には、屋外側に向かって1/100以上の勾配を設け、雨水がスロットプレートを通って制御室に流れ込むのを防ぐ必要がある；（3）出入り制御室への壁貫通部は、ネズミや蚊などが侵入しないように封鎖する必要がある。 39. 現場用圧力計の選定にあたっては、圧力源の性質をしっかりと見極めなければならない。衝撃的な負荷なのか、通常の圧力なのか。もし適切な計器がなくて後から交換しようとしたら、大変なことになる。現場用温度計の取り付けサイズは必ず工程担当者と相談し、管内に満たない液体を測定する際には適切なサイズを選ばなければならない；設計時には、高温高圧用の材料選定は常温常圧のものと区別する必要があります。設備の分解作業は帯電状態で行ってはいけません。感電の危険を防ぐため、常にテスターを携帯しましょう。40. 電気が通っている状態で機器の分解はできません。感電の危険を防ぐため、常にテスターを携帯してください。41.DCSは必ず静電気対策を徹底し、静電気による事故が起きないようにしなければならない。42.点検用連鎖機器は、必ずDCSから強制指示を受けて初めて動作できる。43.電磁弁のコイルは、電源が入った状態で抜くことはできません。そうするとコイルが焼損します。 44. ローター式流量計を垂直に取り付ける際は、流体が下から上へ流れるように必ず注意すること。45. 新しく取り付けた調節弁の場合、エア供給ラインはバルブポジショナーに接続する前に、一定時間排気しておく必要があります。これは、油分が混入してポジショナーが損傷するのを防ぐためです。46. アセチレンガス用の計器も銅は使用禁止なので、アセチレンガス環境で使用する際には、防爆等級の要件に加えて、一部の機器の銘板に「アセチレンガスには適用不可」と記載されていることにも注意する必要があります。47.DCSと電気系統間の電流信号。電気信号は一般的にアクティブな状態で送られてくるため、絶縁装置を介して隔離するのが最善です。一方で、計測器のI/Oカードが電気回路に混入するのを防ぎ、もう一方で、絶縁装置を使わないと両者の調整がうまくいかない可能性があります。48.計装配管に対する蒸気ヒーティングでは、ヒーティング管はできれば12 O.D.以上のものを使用することが望ましい。そうでないと、配管が長くなると蒸気の温度が上がらず、ヒーティング効果が不十分になりやすい。49. 設計上よく犯される間違いを正すと、システムがどのような防暴システムであっても、一律にセーフガードを追加する人がいる。実際、セーフガードはイーナン防爆システムに使用されます。本安防爆システム：（1）現場計器は必ず本安型計器でなければならない；（2）制御室側には安全ゲートが必ず必要である。 （3）中間のケーブルは、必ずイーゼル信号ケーブルでなければならない。50. 安全増強型計器および防爆計器については、必要に応じてアイソレータを用いて信号を絶縁することができる。51. ジーナ型セーフガードでは、接地の問題に注意する必要があります。52. 実際、計装とプロセスは切り離せないものであり、計装のオンラインメンテナンスでは、プロセスへの干渉をできるだけ減らすことに注意しなければならない。 53.流量計の選定に関する問題：測定対象となるプロセス媒体の導電率が低い場合、電磁流量計は使用できない；工場レベルで高い計測精度が求められる場合は、質量流量計を選択すべきです。 54. 試験媒体の圧力を測定する際、試験媒体の温度が60度を超える場合は、凝縮管または除湿器を取り付ける必要がある。 55. 空気操作式調節弁を取り付けた後は、DCS上での空気開放型と空気遮断型の動作設定を間違えないように十分注意してください。56. 温度計測システムの指示値が突然最大または最小になる場合、一般的には計測システムの故障です。温度計測システムの応答が遅いため、急激な変化は起こりません。この時の故障原因は、主に熱電対、熱抵抗、補償導線の断線、またはトランスミッターアンプの故障が原因です。57.計器の配線時は、必ず線番号の表示をしっかり行ってください！当初、作業中にこのような単純なミスを犯し、復旧に苦労しました。温度センサーを配管の曲がり角や傾斜した場所に取り付ける場合は、流れに逆らって取り付けるべきです。58. 同一の配管上に圧力一次点と温度一次点が同時に存在する場合、圧力一次点は温度一次点の上流側に設置しなければならない。59. ローター式流量計は配管に垂直に取り付けなければならず、媒体の流れ方向は下から上へでなければならない。60. 直管は、上流側で5DN、下流側で3DNの余裕が必要である（DNは管の内径）。免責事項：本文の著作権は原著者に帰属します。著作権に関する問題がある場合は、削除のためご連絡ください