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この技術対策文書では、配管規格の使用と配管システムの設計と保守について説明します。関連する実施規定および基準が参照されます。

関連する技術的対策文書は次のとおりです。

関連するレベル 2 基準は 5.2.1.5(35)a、b、c および 5.2.1.6(38)g です。

配管システムは、プロセス産業で流体を搬送するために最も一般的に使用される方法です。配管システムの完全性は、プロセスプラントの配管を設計、構築、保守する際に遵守すべきさまざまな考慮事項と原則に依存します。配管は、パイプ、フランジ、サポート、ガスケット、ボルト、バルブ、ストレーナー、フレキシブル、伸縮継手などの多くのコンポーネントで構成されています。このようなコンポーネントは、さまざまな材料、種類、サイズで入手可能であり、国家標準に従って製造されたり、メーカー独自の品目である場合もあります。送信パイプラインは、このドキュメントの範囲には含まれません。

事業者は、国内で認められた規格の要件に基づいて配管システムを設計し、機械設計およびプロセス設計に関して適切な設計慣行を実装するために有能な人材を使用していることを実証する必要があります。

一部の企業は、国家および業界部門の規格からの関連情報に基づいて、独自の内部配管規格を発行しています。これらの内部標準には、企業が取り扱う特定の流体のパイプや配管システムのコンポーネントを指定するために必要な材料の選択やその他の項目が含まれることがよくあります。この場合、企業は規格への準拠、その規格が有能な人物によって作成されたものであること、およびその規格が定期的な見直しの対象であることを証明する必要があります。

パイプおよび配管コンポーネントは通常、圧力配管に関する ASME B31 コードやパイプ、バルブ、継手用の BS 1560 円形フランジなどの国家規格の要件を満たすように製造されます。このような基準に基づいて製造することにより、製品が特定の動作条件下での使用に適していることが保証されます。通常、規格により、配管コンポーネントが使用できる許容応力、温度および圧力範囲が定義されます。さらに、一部の業界団体は特定の物質の取り扱いに関する基準を発行しています。例として、Euro Chlor は塩素配管システムの規格を発行し、LPG ガス協会は LPG 配管システムの規格を発行しています。

炭素鋼やステンレス鋼は一般的に建築材料として使用されていますが、非金属およびライニングまたはプラスチックの配管システムの使用が増加しています。構造材料の選択では、予測可能なアップセット条件下で発生する可能性のあるプロセス条件の変動を考慮する必要があります。一部の材料の強度は、温度が上昇すると大幅に変化します。通常、プラスチックの配管やベローズの機械的強度は、温度が上昇すると大幅に低下します。鋼は低温で脆性破壊を起こす可能性があります。オペレータは、流体の温度、圧力、組成などのプロセス条件の逸脱を確実に特定し、配管の設計に関連して評価するための手順が整備されていることを実証する必要があります。

配管内では流体の流れによる腐食・エロージョンが発生します。実際のパイプでは、既知の速度でゆっくりと腐食する構造材料を選択し、腐食/侵食による材料損失に備えるのが通常です。ガスケットやベローズなどのすべての配管コンポーネントは流体と適合する必要があります。オペレーターは、配管システムの構成材料の正しい選択と使用を保証するための手順が整備されていることを実証する必要があります。

配管コンポーネントやサポートの外面腐食は、孔食や隙間腐食として現れることがあります。適切な仕様で塗装すると、腐食が始まるまでの期間が大幅に延長されますが、塗装仕上げの耐久性は表面処理の品質に大きく依存します。不適切に設置された断熱材は腐食に理想的な条件を提供する可能性があるため、機器の表面に湿った物質が接触しないように耐候性を持たせるか、湿気や流出から保護する必要があります。状況によっては、配管の外側にアスファルトなどの不浸透性コーティングを施すと効果的です。配管を包んだりテーピングして保護することも一般的です。陰極防食は、配管やタンクなどの炭素鋼の地下構造物を土壌腐食から保護するために広く応用されている電気化学的防食方法です。金属の無駄を防ぐために、プロセス装置の金属表面が電解回路の陰極になります。

事業者は、危険な液体を運ぶ配管システム、特に遅れのある配管に対して、検査および保守プログラムが実施されていることを実証する必要があります。

パイプ継手は、配管システムで漏れが発生することが多いため、配管システム内の継手の数は可能な限り最小限に抑える必要があります。接合部は完全性の高いシステム用に永久溶接することも、フランジ付き、ねじ込み式、または圧縮継手などの再形成可能なタイプを使用することもできます。溶接継手は、BS 2971「流体輸送用炭素鋼配管のクラス II 溶接の仕様」などの規格の要件を満たしている必要があります。溶接部は、用途の要件に応じて適切な方法で検査する必要があります。 X 線撮影と超音波は、高品質の溶接が必要な場合に広く使用されています。オペレーターは、使用する接合方法によって適切なレベルの完全性が確実に提供されるように手順が整備されていることを実証する必要があります。

設計段階で配管や接続機器の応力、反力、動きを考慮しないと、サポートの破損、フランジ継手での漏れ、バルブ本体の歪み、ベローズなどのインラインアイテムの破損が発生する可能性があります。特に、フリックスボロー災害はベローズの故障により発生しました。オペレータは、有能な担当者が配管システムの機械設計を実行していることを証明する必要があります。

危険な液体を含む配管は、外部からの機械的衝撃、隣接する配管からの漏れ、外部熱源による損傷から保護する必要があります。配管は、操作、検査、メンテナンスのための安全なアクセスの要件を考慮して配線する必要があります。パイプサポートとブリッジは、それらにかかる荷重に十分な機械的強度を備え、必要に応じて交通衝撃耐性を備えて設計する必要があります。道路近くのパイプルートを保護するには、Armco バリアまたは同等品を使用する必要があります。

危険な流体の場合、配管は「デッドレッグ」を避け、流体の閉じ込めを防ぐために排水を容易にするように設計する必要があります。詰まりを引き起こしたり腐食性の凝縮物を形成したりする可能性のあるスラリーや液体を運ぶ配管では、ポケットを避けるべきです。サンプリングシステムの設計は、流体の危険性に対して適切である必要があり、詰まりを引き起こす凍結や固体/水和物の形成などの問題を十分に考慮する必要があります。有害物質のサンプリングには、二重バルブまたは信頼性の高い独自のサンプリングシステムの使用が適していると考えられます。事業者は、配管の方向と配線により、封じ込めの喪失とその後の有毒物質または可燃性物質の在庫の損失の両方の可能性を最小限に抑えるための手順が整備されていること、および必要に応じて配管を保護するための措置が講じられていることを実証する必要があります。

設計中、各配管システムの動作は、通常の状態だけでなく、起動中、停止中、およびプロセスの混乱の結果として生じる状態も明確に理解する必要があります。これらの項目は、プロジェクトの HAZOP 調査中にも取り組む必要があります。オペレータは、配管システムに問題を引き起こすことが知られている現象が機械設計で考慮および許容されているか、可能な場合には設計されているかを確認するための手順が整備されていることを実証する必要があります。これらには以下を含める必要があります:

バルブはプロセス機器を隔離する主要な手段であり、メンテナンスと緊急の両方の目的で提供されます。メンテナンスに関しては、絶縁基準（メガネブラインドなど）を満たすための要件も考慮する必要があります。隔離が行われている場合、閉じたバルブの間に液体が閉じ込められる可能性があり、状況によっては流体の温度変化により、閉じ込められた液体が熱膨張し、封じ込めが失われる可能性があります。 HAZOP の研究では、隔離バルブの位置を最優先に考慮する必要があります。オペレータは、緊急時およびメンテナンスの目的でプロセスプラントを安全に隔離するための要件を特定するための手順が整備されていることを実証する必要があります。熱膨張が問題となる場合、オペレーターは、トレーニングと意識向上プログラムが実施され、必要に応じて圧力解放が設置されていることを実証できる必要があります。

配管内を流体が流れる箇所では静電気が発生します。流体と配管システムの導電特性は帯電プロセスに影響を与えるため、場合によっては静電気の発生を制御するために流量を制限する必要があります。静電気放電による可燃性蒸気の発火を防ぐために、プロセス機器の接地には基本的な要件があります。オペレーターは、配管設計が静電気の制御に関する BS 5958:1991 などの標準実施基準の要件を確実に満たす手順が整備されていることを実証する必要があります。さらに、必要に応じて配管のアースへの連続性を定期的にテストするための手順を整備する必要があります。

製造仕様書では、溶接および接合手順、位置合わせ公差、欠陥制限、目視および非破壊検査の範囲を指定する必要があります。配管は、有資格者によって承認されたアイソメ図に従って構築する必要があります。プロセス条件での適切な封じ込めを確認するには、文書化された手順に従って圧力テストを実行する必要があります。設置された配管を使用前に検査して、建設段階で生じた可能性のある設計上の欠陥を特定し、使用への適合性を確認するための試運転手順を確立する必要があります。

特定のプロセス業務に適した品目のみが修理/交換作業のために引き出されることを保証するために、店舗管理システムを導入する必要があります。同様に、購入管理では、購入した材料が特定のプロセス義務に適していることを確認する必要があります。オペレータは、危険プロセスプラントで使用する材料や品目の購入、保管、発行を管理するための堅牢なシステムが整備されていることを実証する必要があります。仕様の変更などは変更管理システムに基づいて検討する必要があります。

脆化を避けるために低温で塩素を扱うには特殊鋼が必要であり、高温では塩素が軟鋼を燃やします。配管を通る液体塩素の流量は、浸食/腐食から保護するパイプ表面の塩化第二鉄コーティングの除去を避けるために制限されます。湿った塩素ガスは軟鋼を腐食させるため、この用途にはエボナイトの内張り鋼が使用されます。 ROSOV が液体塩素をトラップできる場所には、パイプラインに圧力解放装置が設置されています。

地上の液体用には炭素鋼継目無管が使用され、継手はフランジ付きまたは溶接できます。ねじ込み継手は直径 50 mm までのパイプにのみ使用でき、圧縮継手は使用できません。銅およびポリエチレンの配管は液体業務では許可されていませんが、圧縮継手と組み合わせて直径 15 mm までのパイプの蒸気業務では銅を使用できます。

軟鋼またはステンレス鋼はエチレンオキシドとともに使用できますが、発熱重合の開始を防ぐために軟鋼は錆びない必要があります。フランジ付きジョイントには、ステンレス鋼のスパイラル巻き PTFE ジョイントガスケットまたはトラップされた Fluon ガスケットが必要です。 CAF は 25°C を超える温度での使用には適しておらず、天然ゴムは許可されません。関節は最小限に抑える必要があります。

配管システムに存在する可能性のあるコンポーネントをカバーする英国規格が数多くあります。次に挙げるのは、次のとおりです。

より一般的な基準と興味深い実践規範の一部を以下に示します。

その他のリソース