空気圧ボールバルブは、空気圧作動によりアクチュエータに電気エネルギーがなくなるため、危険で爆発性の環境で頻繁に指定されます。これにより、着火のリスクが大幅に軽減されます。可燃性ガス、揮発性溶剤、粉塵雰囲気、または炭化水素蒸気を扱う施設では、信頼性の高い本質安全なバルブソリューションが必要です。この記事では、そのような環境で空気圧ボールバルブが好まれる理由、関連するコンプライアンスの考慮事項、および安全な運用のためのベストプラクティスについて考察します。
本質安全性は、作動機構に電気部品がないことから始まります。空気圧システムは圧縮空気を使用して動作を駆動するため、アクチュエータ自体に火花、高温表面、またはアーク放電はありません。適切に評価されたソレノイドバルブと、安全ゾーンまたは防爆エンクロージャに配置されたリモートコントロールキャビネットと組み合わせると、空気圧ボールバルブシステムは、ATEX、IECEx、および北米クラス/ディビジョン規格などの厳しい危険区域の要件を満たすことができます。
材料の選択は非常に重要です。炭化水素サービスの場合、ステンレス鋼または耐腐食性合金は、プロセス流体や洗浄薬品による劣化に耐えます。圧力保持部品は、関連する圧力機器指令に対して検証する必要があります。シートとシールの材料は、低リーク性能を維持しながら、化学的暴露に耐えなければなりません。PTFEバリアントが一般的ですが、極端な条件下では特殊なフッ素ポリマーまたはメタルシート設計が必要になる場合があります。
フェイルセーフ動作も、もう1つの重要な安全属性です。シングルアクティング（スプリングリターン）アクチュエータは、計器用空気の損失時にバルブが安全な位置に移動するようにします。安全ロジックに応じて、圧力を解放するために開くか、危険な流れを遮断するために閉じます。安全計装システム（SIS）は、緊急シャットダウンシーケンスにこの決定論的動作をよく利用します。フェイルセーフロジックの適切な設計は、プロセス安全エンジニアと協力して行い、IEC 61511などの規格に準拠する必要があります。
シーリングとフューギティブエミッション制御は、環境安全と規制コンプライアンスの中心です。揮発性有機化合物（VOC）サービスで使用されるバルブは、地域の国際的な排出基準を満たすために、フューギティブエミッションを最小限に抑える必要があります。低排出パッキング材、二重シールステム、およびベローズシール設計により、リークが削減されます。定期的なリーク検出とメンテナンススケジュールは、規制当局によって義務付けられることが多く、施設のコンプライアンスプログラムに統合する必要があります。
危険区域での設置方法は、分離とゾーニングを重視しています。空気圧バルブアイランド、ソレノイドバルブマニホールド、および空気圧準備ユニットは、一般的に、分類されたゾーンの外に配置された安全またはパージされたキャビネットに収容され、潜在的な着火源を最小限に抑えます。プロセス付近に電気デバイスが必要な場合は、防爆または本質安全認証済みの機器を使用し、エリア分類と地域の規則に従って設置する必要があります。
運用テストとプルーフテストは、安全中心のバルブプログラムの必須コンポーネントです。定期的な機能テストにより、アクチュエータ、ソレノイド、およびフィードバックデバイスが障害条件下で正しく動作することが確認されます。SISループ内のバルブの場合、プルーフテストの間隔は、故障率とリスク分析に基づいて計算され、IEC 61511または管轄区域の関連規格に従って文書化する必要があります。
ドキュメントとトレーサビリティは、安全文化を強化します。各バルブには、明確なBOM、材料認証、テスト記録、およびメンテナンスログが必要です。インシデントまたは監査が発生した場合、このトレーサビリティは、デューデリジェンスを示し、根本原因調査をサポートします。
要約すると、空気圧ボールバルブは、火花のない作動、フェイルセーフオプション、および堅牢な機械設計により、危険で爆発性の環境に特に適しています。適切な材料、排出制御、設置方法、および国際安全規格への準拠と組み合わせると、空気圧ボールバルブシステムは、重要なプロセスストリームを制御するための信頼性が高く安全なソリューションを提供します。