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1. 高リスクポンプのシールおよびシステムの設計、製造、改造を実施する際は、以下の規格に準拠しなければならない:(1)API682-2004「遠心ポンプおよび回転ポンプ用軸封システム」;(2)API610-2004「石油、重化学、および天然ガス産業用遠心ポンプ」;(3)GB150.1~150.4-2011「鋼製圧力容器」;(4)ASME(またはANSI)B16.5-2003「管フランジおよびフランジ付き管継手」;(5)SH3406-1996「石油化学用鋼製管フランジ」;HG/T 20615-2009「鋼製管フランジCLASSシリーズ」;(6)SHT3156-2009「石油化学用遠心ポンプおよびローターポンプ用シールシステムの技術仕様」。2. 密封の選定に関する推奨案 2.1 高温の熱油用密封の選定 2.1.1 選定の基本要件 高温の熱油ポンプの密封には、API682-2004の規定に適合する、バックトゥバック型、フェイスツーフェイス型、またはバックトゥバック型の圧力付き両面シール(配置方式3)を使用すべきである。特別な状況下では、フェイスツーフェイス型の無圧両面シール(配置方式2)を採用することも考えられる。2.1.2 冲洗方案の選択(1)高温熱油ポンプの二重シールは、現場の実情に応じてP21(23、32)+53A(B)、P21(23、32)+54、またはP21(23、32)+74を選択できる;シールチャンバーの温度およびシール設計の要件に応じて、P02洗浄方式を追加で搭載できる;無圧二重シール構造(すなわちP52方式)は、排出の安全性を確保する必要がある。(2)媒体に固体粒子などが含まれておりシールを損傷しやすく、かつ現場に封油の条件が整っている場合は、P32による外部洗浄を推奨する;(3)媒体が比較的清浄な場合は、P21(23)の自己洗浄またはP32の外部洗浄を使用できる;(4)常温での媒体の粘度が高く、現場にオイル封入の条件がない場合は、シールチャンバーの温度を下げるためにP02の使用を推奨する;二重シールは、加圧式の二重シールを使用すべきである。(5)外側シールの焦げ付きが発生しやすいため、P62案の追加を推奨する。2.1.3 密封形態と材質の選定(1) 高温ポンプの密封用弾性部品としては、耐高温性に優れた金属製の波形チューブが推奨される。使用する媒体の腐食特性や温度に応じて、適切な材質の金属製波形チューブを選択する;補助シール部品は、温度に応じてフレキシブルグラファイトまたは耐高温性のあるパーフルオロエーテルゴムを使用すべきである;(2)グラファイトリングは、優れた耐ひび割れ性を持つグラファイトを使用すべきである;2.1.4 技術要件と注意事項 (1)P02方式では、冷却には低圧蒸気の使用を推奨する。P21およびP23では軟化水の使用が推奨され、冷却水の量と流速を確保する必要がある。冷却水の入口温度は32℃未満、出口温度は49℃未満でなければならない℃;(2)P32システムでは、逆止弁、圧力計、流量調整弁の設置が求められ、(Y字フィルター、流量計)は括弧内がオプションです;(3)P53またはP54、またはP74を使用する場合、媒体側のシールは正負の両方向の圧力に耐えられる必要があり、大気側のシールも同様に媒体側のシールと同じ高耐熱性シールを使用すべきである;P52を採用している場合、大気側のシールには、媒体側の温度と圧力に耐えられるシールを使用しなければならない;(4)P52方式を採用する場合、貯液タンクには高液位・低液位警報を設置し、上部の排出口には流量制限用のスリット板および逆止弁を装備する必要がある(必要に応じて選択)。P52洗浄方式では、高温で可燃性のある媒体が漏れ出して危険が生じないよう、排出システムに特別な設計が求められる;(5)実際の状況に応じて、API682規格に適合した成熟した2CW-CS構造を採用する場合、高温で可燃性のある媒体が漏れ出して危険が生じないよう、洗浄および排出システムには特別な設計と警報装置が必要である;(6)P62方式では、低圧の乾燥蒸気または窒素を使用することが推奨される(窒素は、人への危害を防ぐために、密閉空間でない場所でのみ使用される)。P62で低圧の乾燥蒸気を使用する際は、適切な流量を制御し、蒸気によるベアリング部の潤滑油の汚染を防ぐよう注意する必要があります;(7)貯液タンクは細長型とし、軸径の大きさに応じて、標準的な液面容量は軸径が60mm以下の場合は12L、60mmを超える場合は20Lとする。材質は304または316とする;P52および53プランでは手動補液ポンプを設置;(8)システムの冷却水の品質が悪い場合、隔離(バッファ)液用冷却器には、清掃が容易で冷却効果を高められる外部式の独立した冷却器を使用することを推奨します;冷却器の選定および設置にあたっては、排気が容易に行えるようにしなければならず、それによって気体の流れが妨げられ、隔離(緩衝)液の循環に悪影響を与えないようにする必要がある;(9)密封システムの配管は合理的に配置し、媒体の循環と流動を容易にし、点検をしやすくするとともに、人が踏みつけるのを防ぎ、媒体の漏れを防ぐ必要がある;(10)シール本体を設計する際には、媒体の温度下でもシールが機能し続けられるように考慮する必要があり、これにより補助システムに異常が発生しても、シールが少なくとも8時間以上正常に動作し続けられるようにする;(11)すべての外側シールは、内側シールが漏れた場合でも、少なくとも8時間以上正常に動作し続けることができなければならない。2.1.5 隔離液の選定 高温ポンプの隔離液としては、熱伝導油/耐高温ホワイトオイルが推奨され、高温下でカーボン化しにくい製品を選ぶべきである。2.1.6 警報システム(1)P52方式は、圧力および高・低液面警報を備えている;(2)P53A方式は圧力および低液位警報を備えている;(3)P53B方式は圧力警報を備えている;(4)P74プランは圧力および流量アラームを装備;(5)2CW-CSシール構造のシステムには、必要かつ信頼性の高い警報装置を装備すること;(6)警報システムにはDCSの導入が望ましい。2.2 軽炭化水素媒体ポンプのシールの選定 2.2.1 選定の基本要件 軽炭化水素系の高リスクポンプには、API682-2004の規定に適合する無圧面対向二重シール(配置方式2)または有圧二重シール(配置方式3)の使用が推奨される。2.2.2 冲洗方式の選択(1)運転温度において、シールチャンバー内の圧力と媒体の気化点との間に十分な余裕がある場合は、対向型無圧方式のP52(バッファタンクの上部に排出システムを接続する必要あり)、またはP72+76(75)を選択できる;(2)運転温度におけるシールチャンバーの圧力が媒体の気化点に非常に近い状況や、現場での排出が許されない条件の場合は、加圧二重シール方式のP53 B(A/C)、P54、またはP74を選択すべきである;(3)媒体の温度状況に応じて自己洗浄方式を併用:P11/P13/P14、P21。2.2.3 密封形態と材質の選定(1) 密封構造の選択:A型密封;(2)摩擦対の組み合わせ材料には、摩擦熱が少なく伝熱性に優れた材質を選ぶことができる;(3)媒体の腐食性を考慮して、異なるシール材質を選定する。2.2.4 技術要求と注意事項(1) 高濃度の硫化水素を含む媒体を輸送する際のシールには、補助シール部品としてフルフルオロエーテルゴムを使用することが望ましい;(2)P52およびP75、P76システムの排出ガスはタービン焼却システムに導く;(3)すべての洗浄方式において内部シールから漏れが発生した場合でも、外部シールは8時間以上正常に機能し続けること;(4)貯液タンクは細長型とし、軸径の大きさに応じて、標準的な液面容量は軸径が60mm以下の場合は12L、60mmを超える場合は20Lとする。材質は304または316とする;P52および53プランでは手動補液ポンプを設置;(5)システムの冷却水の品質が悪い場合、隔離液冷却器には清掃が容易で冷却効果を高められる外部式の独立冷却器を使用することを推奨します;冷却器の選定および設置にあたっては、排気が容易に行えるようにしなければならず、それによって気体の流れが妨げられ、隔離液の循環に悪影響を与えないようにする必要がある;(6)密封システムの配管は合理的に配置し、媒体の循環と流れを円滑にし、点検が容易になるようにする。また、人が踏みつけるのを防ぎ、媒体が外部に漏れ出るのを防ぐ;(7)P52およびP72+75(76)方式は排出システムに接続されるため、流量制御用のスロットルプレートを装備する必要があります(必要に応じてチェックバルブも選択可能)。また、排出システムの背圧や媒体がシールシステムに与える影響にも注意する必要があります。2.2.5 隔離液の選定(1)軽質炭化水素系では、低傾点の工業用ホワイトオイルを隔離液として推奨する。冬季の屋外での使用に適応させるため、環境温度に応じて適切な傾点のものを選択する;(2)低粘度の潤滑油を使用する場合、酸化防止剤や耐摩耗剤を含んではならない。2.2.6 警報システム(1)P52方式は、圧力および高・低液面警報を備えている;(2)P53A方式は圧力および低液位警報を備えている;(3)P53B方式は圧力警報を備えている;(4)P75(76)仕様には圧力警報が装備され、P75には液面警報も装備されるべきである;(5)警報システムにはDCSを導入することが望ましい。2.3 有毒有害媒体ポンプのシールの選定要件 2.3.1 選定の基本要件 有毒有害媒体ポンプのシールには、API682-2004の規定に適合する加圧二重シール(配置方式3)を使用すべきである。作業温度が176℃(350℉)を超える場合は、C型シールを使用しなければならないが、その際は特別な設計が必要となる。2.3.2 冲洗方案の選択(1)P53B(A)、P54、またはP74の使用を推奨する;(2)媒体の温度状況に応じて、洗浄プランP11、P21、P23、またはP62を併用する;(3)媒体の腐食性に応じて、異なる材質のシールを選択する。2.3.3 密封形態と材質の選定 高温タイプは2.1.3を、低温タイプは2.2.3を参照。2.3.4 技術要件および注意事項(1)芳香族系媒体用シールリングの材質としては、パーフルオロエーテルゴムの使用が推奨される;(2)その他の技術要件および注意事項:高温の場合は2.1.4に、低温の場合は2.2.4に準ずる。2.3.5 隔離液の選定:高温系は2.1.5を、低温系は2.2.5を参照する。油系の隔離液が媒体と相容れない場合は、別途適切な隔離液を選定することも考えられる。2.3.6 警報システム:高温は2.1.6に、低温は2.2.6に準ずる。2.4 改造条件を備えていない単端面シールの選定 ポンプのシール室のサイズを二重シール構造に改造できない高リスクなポンプの場合、必要なシール室のサイズを確保するためにポンプの外蓋を交換することができる;ポンプのタイプを更新することによっても改造が可能です。二重シール改造が実際に不可能な高リスクポンプについては、信頼性の高い単一エンドシールを採用し、同時に漏れ検知・警報システム(P65、P66)を設置する必要がある。重大な漏洩事故の発生を防ぐ。