電磁弁のおはなし

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第10話:2重化電磁弁ユニットRCSについて


図1 2重化電磁弁ユニット RCS

第7話では安全計装対応電磁弁について述べましたが、どんなに安全性を追求した製品であっても、それを単体で使用する限り、長期的に安全性と信頼性(誤動作防止)を両立させるには限界があります。そこで、安全で安定したプラント操業のために、電磁弁の常時監視とメンテナンスの自動化を目的に設計されたものが「2重化電磁弁ユニット:RCS (Redundant Control System )」 (図1)です。

 このユニットの内部には、2つのスプリングリターン構造電磁弁と1つのバイパス弁が配置されており、1oo1HS ( One out or One Hot Standby) および 2oo2D ( Two out of Two with Diagnosis ) の構成が可能です。電磁弁は冗長化回路に組み込まれており、一方の電磁弁が誤作動や故障をおこしても、常にその作動をモニタリングしている内蔵圧力スイッチからの信号がロジックソルバを介して他方の電磁弁を作動させ、不良トリップを防ぐことができます。また、プロセスバルブや電磁弁をラインから外すことなくオンラインでプルーフテストすることが可能です。さらに、バイパスモードを使用すれば、故障した電磁弁をオンラインで簡単にメンテナンスすることができます。

 1oo1HSシステムでは、1台の電磁弁のみをオンラインで使用します。ロジックソルバが圧力スイッチからの信号でオンライン電磁弁の不良トリップを検知すると同時に他方の電磁弁が励磁され、エア供給をキープしてプロセスバルブを「開」状態に保持します。電磁弁のプルーフテストを行うには、両方の電磁弁を励磁しておき、1つずつ消磁して排気が適切に行われているかを圧力スイッチで確認します。この間、プロセスバルブは常に開状態に保持されるため、新たにバイパスを組む必要はありません。また、電磁弁の100%プルーフテストが可能なため、テスト間隔についても柔軟に対応できます。この1oo1HSシステムはASCO独自のユニークなシステム構成で、「信頼性」(低不良トリップ率)と「安全性」(低PFD)を最もバランスよく達成できることが確認されています。

 2oo2Dシステムでは、2つの電磁弁が両方消磁されてはじめて回路が遮断されます。冗長化により電磁弁の作動がより確実となり、不良トリップの発生を抑制できます。このシステムでは、各電磁弁が誤って排気側に作動した場合、それぞれの電磁弁を監視している圧力スイッチが誤作動を警告する仕組みになっています。

 1oo1HSシステムの安全性と2oo2Dシステムの信頼性が評価され、RCSは米国認証機関ExidaによるSIL3認証を取得しています。国内の防爆仕様に完全に準拠したタイプもすでに試作を行い、お客様のご要望に対応可能な状態となっています。

 
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