安全弁

【安全弁】5分で分かる!安全弁の選定方法について

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圧力を持つ流体を使用する機器には、安全を確保するために安全弁の設置は必須です。

安全弁は非常時に作業者や設備の安全を確保する非常に重要な機器ですが、選定方法がよく分からないという方も多いのではないでしょうか?

今回は、安全弁の選定方法について書きたいと思います。

安全弁の選定方法

安全弁を選定するには次のようなステップが必要です。

  1. 型式を決める。
  2. 設定圧力を決める。
  3. 呼び径を決める。

1つずつ見ていきます。

型式を決める

まず、安全弁メーカーのカタログを見ながら対象の流体の種類、温度、安全弁の材質、接続規格から型式を選定します。

空気、蒸気、エア、水などの流体であれば標準品で行ける場合がほとんどですが、特殊流体や接続規格が海外向けなどの場合はメーカーに製作可能か問い合わせが必要です。

安全弁には全量式と揚程式がありますが、昇圧時に一気に全開になるほうが良い場合は全量式、徐々に開弁させたい場合は揚程式を選定します。

全量式と揚程式の違いについてはこちらの記事を参照してください。

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また、レバー付きとレバーなしがありますが、強制的に開弁させることができるのがレバー付き、そうでないものがレバー無しになります。レバーの有無については、ユーザーの使用用途を確認し選定します。

設定圧力を決める

次に、安全弁が開弁する設定圧力を決めます。安全弁は発注の際に、メーカーに設定圧力を指定する必要があります。

安全弁の設定圧は設置する機器の耐圧や圧力容器の基準をもとに決定します。

熱交換器などに安全弁を設置する場合は、安全弁の設定圧力がその機器が昇圧しうる最高使用圧力になるので、体積と掛け合わせて圧力容器になる可能性がある場合は注意が必要です。

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呼び径を決める

最後に安全弁の呼び径を決めます。

安全弁の呼び径は、設定圧力で対象の流体を放出させたい吹き出し量によって決まります。

公称吹き出し量は計算によって算出することができますがメーカーのカタログには大抵型式ごとの吹き出し量が載っているのでそちらを参照すると便利です。

安全弁の吹き出し量計算式(外部リンク)

必要な吹き出し量は、安全弁を設置する場所によって決まります。例えば、ボイラーの吐出に設置する場合は、ボイラーの燃焼装置が故障した場合などを考え、最大蒸発量に安全を考慮した吹き出し量にするなどです。

減圧弁の二次側に設置する場合などは特にルールはありませんが、ネットで調べると公称能力の10%程度で選定する場合が一般的なようです。

実際に吹き出し量をいくらで選定すればいいか分からない場合は、安全弁メーカーに使用用途を伝え、アドバイスをもらうのが安全です。

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まとめ

安全弁を選定する場合は次の3つのステップで行う

  1. 流体の種類、材質などから型式を決める。
  2. 機器の耐圧、圧力容器の条件などから設定圧力を決める。
  3. 吹き出し量から呼び径を決める。

以上です。

安全弁メーカーによって多少の選定方法は変わるかもしれませんが、基本的な選定はこのようになります。

是非、安全弁を選定する際の参考にしていただければと思います。

2020/2/28

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エコおじい

プラントエンジニアです。2017年から工業技術に関する情報をまとめて発信しています。最近、Youtubeも始めました。応援していただけるという方は更新情報などを発信するので、Twitterのフォローお願いします。

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