ISO 4126-5:2013 過度の圧力から保護するための安全装置—パート5:制御された安全圧力解放システム(CSPRS) | ページ 5

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

3.1

制御された安全圧力リリーフシステム

CSPRS

メインバルブとコントロールユニットを組み合わせたシステム

注記 1: CSPRS のコンポーネントについては、図 1 を参照してください。

注記 2: 設定圧力に達すると、主弁にかかる操作力は、制御装置によって自動的に加えられたり、解放されたり、あるいは減少したりして、主弁が所定量の流体を排出して、所定の圧力に達しないようにする。超えていること。このシステムは、通常の圧力での使用状態が回復した後、メインバルブが再び閉じて流体のさらなる流れを防ぐように設計されています。

注記 3:特定のタイプの CSPRS は、さらなる流体の流入を防止して下流システムを保護するために取り付けられます (安全遮断バルブ)この場合、閉鎖機能はリリーフバルブの開放機能と同じ要件を満たさなければなりません(5.1.5 を参照)。

3.2

メインバルブ

CSPRSの吐出能力を実現する部品とアクチュエータからなるバルブ

3.3

緩和原理

操作力を緩めるか減らすと主弁が開き、再度操作力を加えると主弁が閉じる原理

注記 1:図 2, Type 1 を参照。

3.4

荷重原理

操作力が加わると主弁が開き、操作力がなくなると主弁が閉じる原理

注記 1:図 2, Type 2 を参照。

3.5

コントロールユニット

メインバルブの開閉を決めるユニット

注記 1:配置は、動作中の冗長な個別制御パスから構成されなければならない(5.1.13 および 5.1.15 を参照)個別の制御パスは、圧力タッピング ライン、圧力センサー、センシング ライン、制御モジュール、および制御ラインで構成されます [2 つの制御パスの原理、図 1a)、1b)、および 1c) を参照

3.6

加圧タッピングライン

圧力センサーへのライン

3.7

センシングライン

圧力センサーと制御モジュール間のライン

3.8

制御線

制御モジュールとメインバルブの間のライン

3.9

圧力センサー

所定の調整可能な圧力値を実際のシステム圧力と比較する比較器

注記 1: 所定の圧力に達すると、制御ユニットに信号が送信されます。システム圧力が所定の圧力まで低下すると、制御ユニットへの信号が除去されます。

3.10

制御モジュール

圧力センサーからの信号をメインバルブのアクチュエーターを動作させる力に変換するモジュール

3.11

閉回路原理

外部制御エネルギーが失われると、制御ユニットがメインバルブの負荷または解放に影響を与えるという事実を特徴とする原理

3.12

開回路原理

外部制御エネルギーが故障しても、制御ユニットはメインバルブの負荷やリリーフを変更しないという事実を特徴とする原理

3.13

操作力

主弁を作動させる力

3.14

CSPRSの設定圧力

動作条件下で主弁ディスクが開き始める所定の圧力

注記 1:これは、指定された使用条件で主弁を開こうとする圧力が、主弁ディスクをシート上に保持する力と平衡する主弁入口で測定されたゲージ圧力です。

3.15

最大許容圧力

ps

保護された機器が設計される最大圧力

3.16

過圧

設定圧力を超えた圧力増加。通常は設定圧力のパーセンテージで表されます。

3.17

再着圧

主弁体がシートに再接触する、またはリフトがゼロになる入口静圧の値

3.18

冷間差圧試験圧力

テストベンチ上でメインバルブが開き始めるように設定される入口静圧

注記 1: この試験圧力には、背圧や温度などの使用条件の補正が含まれています。

3.19

圧力を軽減する

CSPRS のサイジングに使用される圧力で、設定圧力に超過圧力を加えた値以上の圧力

3.20

ブローダウン

設定圧力と再着圧の差。通常、ブローダウンがバールで表される場合の 3 バール未満の圧力を除き、設定圧力のパーセンテージで表されます。

3.21

開度感知圧力

圧力センサーを作動させる所定の圧力

図 1 — 2 つの個別の制御パスの冗長性の典型的な例

a)

2本のコントロールライン、リリーフ原理

b)

1本のコントロールライン、リリーフ原理

c)

2本の制御線、負荷原理

Key

1メインバルブ3.1加圧タッピングライン
1.13.2圧力センサー
1.1.1入口ポート3.3センシングライン
1.1.2出口ポート3.4制御モジュール
1.2アクチュエータ4制御線
1.3通気口5逆止弁
2コントロールユニット6保護されたシステム
3個別の制御パス

図2 |メインバルブの動作原理

a) Type 1: 緩和原則
b) Type 2: 荷重原理

3.22

閉鎖感知圧力

圧力センサーを無効にする所定の圧力

3.23

背圧

排出システム内の圧力の結果として安全弁の出口に存在する圧力

注記 1:背圧は、重畳背圧と蓄積背圧の合計です。

3.24

蓄積された背圧

メインバルブと排出システムを通る流れによって生じるメインバルブの出口に存在する圧力

3.25

重畳背圧

装置が動作する必要があるときにメインバルブの出口に存在する圧力

注記 1: これは、他の発生源からの排出システム内の圧力の結果です。

3.26

バランスの取れたベローズ

安全弁の設定圧力に重畳する背圧の影響を最小限に抑えるベローズ装置

3.27

リフト

メインバルブディスクの閉位置からの実際の移動量

3.28

流れ領域

入口とシートの間の最小流量断面積(ただし、シートとディスクの間の最小面積ではない)。障害物を差し引かない理論上の流量容量の計算に使用されます。

3.29

流径

流れ面積に相当する直径

3.30

理論上の放電容量

メインバルブの流れ面積と等しい流れ断面積を持つ理論的に完璧なノズルの計算された容量

注記 1:質量または体積単位で表す。

3.31

排出係数

実際の流動容量(テストから)を理論上の流動容量(計算から)で割った値

3.32

認定(放電)容量

CSPRS 適用の基礎として使用が許可される測定容量の部分

注記 1: これは、例えば次の値に等しくなります。 a) 測定された容量にディレーティング係数を掛けたもの。または b) 理論容量と放電係数と定格軽減係数を掛けたもの。または c) 理論容量と認定された定格低下流量係数の積。

3.33

DN(呼び径)

参照目的で使用される、配管システムで使用されるコンポーネントに共通のサイズの英数字指定。文字 DN の後に、コンポーネントの端接続部の穴または外径の物理的なサイズに間接的に対応する無次元の数字が続きます。

注記 1:無次元数は測定可能な値を表すものではなく、計算目的には使用されません。

注記 2:プレフィックス DN の使用は、ISO 7268 に従って PN 指定を持つコンポーネントに適用されます。

注記 3: ISO 6708:1995, 定義 2.1 から適応。

3.34

開場時間

主弁体が閉位置から全開位置に移動するまでの時間間隔

3.35

座り直しの時間

主弁体が全開位置から閉位置に移動するまでの時間間隔

3.36

オープニングデッドタイム

開度検出圧力を検出してから主弁が開き始めるまでの時間

3.37

デッドタイムを再装着する

閉止感知圧力の検出から主弁の閉止開始までの時間

参考文献

1ISO 6708:1995, 配管コンポーネント - DN (呼び径) の定義と選択
2ISO 4126-1, 過大な圧力に対する保護のための安全装置 — Part 1: 安全弁
3ISO 7268, パイプコンポーネント - 公称圧力の定義
4ANSI/ASME B 16.34, バルブ - フランジ付き、ネジ付き、溶接端
5API 527, 圧力リリーフバルブのシートの気密性
6EN 1251, 工業用バルブ — シェル設計強度

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

3.1

controlled safety pressure relief system

CSPRS

system consisting of a main valve in combination with a control unit

Note 1 to entry: See Figure 1 for the components of a CSPRS.

Note 2 to entry: On reaching the set pressure, the operating forces on the main valve are by means of the control unit automatically applied, released or so reduced that a main valve discharges a specified quantity of the fluid so as to prevent the predetermined pressure being exceeded. The system is so designed that the main valve re-closes and prevents a further flow of fluid after normal pressure conditions of service have been restored.

Note 3 to entry: Specific types of CSPRS are installed to protect the downstream system by preventing further fluid input (safety shut-off valve). In this case the closing function shall meet the same requirements as the opening function of the relief valve (see 5.1.5).

3.2

main valve

valve consisting of the parts of a CSPRS through which the discharge capacity is achieved, and the actuator

3.3

relieving principle

principle in which a main valve opens when the operating force is released or reduced, and in which the main valve closes when the operating force is re-applied

Note 1 to entry: See Figure 2, Type 1.

3.4

loading principle

principle in which a main valve opens when the operating force is applied, and in which the main valve closes when the operating force is removed

Note 1 to entry: See Figure 2, Type 2.

3.5

control unit

unit which establishes the opening and closing of the main valve

Note 1 to entry: The arrangement shall consist of redundant individual control paths in operation (see 5.1.13 and 5.1.15). The individual control path may consist of pressure tapping line, pressure sensor, sensing line, control module and control line [see Figures 1 a), 1 b) and 1 c), principle for two control paths].

3.6

pressure tapping line

line to the pressure sensor

3.7

sensing line

line between the pressure sensor and control module

3.8

control line

line between the control module and the main valve

3.9

pressure sensor

comparator in which a predetermined adjustable value of pressure is compared with the actual system pressure

Note 1 to entry: On reaching the predetermined pressure, a signal is transmitted to the control unit. The signal to the control unit is removed when the system pressure has been lowered to a predetermined pressure.

3.10

control module

module which transforms the signal from the pressure sensor into a force to operate the actuator of the main valve

3.11

closed circuit principle

principle characterized by the fact that on failure of the external control energy, the control unit effects the loading or relief of the main valve

3.12

open circuit principle

principle characterized by the fact that on failure of the external control energy the control unit does not change the loading or relief of the main valve

3.13

operating force

force which causes the main valve to operate

3.14

set pressure of a CSPRS

predetermined pressure at which a main valve disc under operating conditions commences to open

Note 1 to entry: It is the gauge pressure measured at the main valve inlet at which the pressure forces tending to open the main valve for specified service conditions are in equilibrium with the forces retaining the main valve disc on its seat.

3.15

maximum allowable pressure

ps

maximum pressure for which the protected equipment is designed

3.16

overpressure

pressure increase over the set pressure, usually expressed as a percentage of the set pressure

3.17

reseating pressure

value of the inlet static pressure at which the main valve disc re-establishes contact with the seat or at which the lift becomes zero

3.18

cold differential test pressure

inlet static pressure at which the main valve is set to commence to open on the test bench

Note 1 to entry: This test pressure includes corrections for service conditions, e.g. back pressure and/or temperature.

3.19

relieving pressure

pressure used for the sizing of a CSPRS which is greater than or equal to the set pressure plus overpressure

3.20

blowdown

difference between set and reseating pressures, normally stated as a percentage of set pressure except for pressures of less than 3 bar when the blowdown is expressed in bar

3.21

opening sensing pressure

predetermined pressure which activates the pressure sensor

Figure 1 — Typical examples of redundancy for two individual control paths

a)

Two control lines, relieving principle

b)

One control line, relieving principle

c)

Two control lines, loading principle

Key

1main valve3.1pressure tapping line
1.1body3.2pressure sensor
1.1.1inlet port3.3sensing line
1.1.2outlet port3.4control module
1.2actuator4control line
1.3vent5check valve
2control unit6protected system
3individual control path

Figure 2 — Operating principle of the main valve

a) Type 1: Relieving principle
b) Type 2: Loading principle

3.22

closing sensing pressure

predetermined pressure which deactivates the pressure sensor

3.23

back pressure

pressure that exists at the outlet of a safety valve as a result of the pressure in the discharge system

Note 1 to entry: The back pressure is the sum of the superimposed and built-up back pressures.

3.24

built-up back pressure

pressure existing at the outlet of the main valve caused by flow through the main valve and the discharge system

3.25

superimposed back pressure

pressure existing at the outlet of the main valve at the time when the device is required to operate

Note 1 to entry: It is the result of pressure in the discharge system from other sources.

3.26

balanced bellows

bellows device which minimizes the effect of superimposed back pressure on the set pressure of a safety valve

3.27

lift

actual travel of the main valve disc away from the closed position

3.28

flow area

minimum cross-sectional flow area (but not the smallest area between seat and disc) between inlet and seat which is used to calculate the theoretical flow capacity, with no deduction for any obstruction

3.29

flow diameter

diameter corresponding to the flow area

3.30

theoretical discharge capacity

calculated capacity of a theoretically perfect nozzle having a cross-sectional flow area equal to the flow area of the main valve

Note 1 to entry: Expressed in mass or volumetric units.

3.31

coefficient of discharge

value of actual flowing capacity (from tests) divided by the theoretical flowing capacity (from calculation)

3.32

certified (discharge) capacity

that portion of the measured capacity permitted to be used as a basis for the application of the CSPRS

Note 1 to entry: It may, for example, equal: a) the measured capacity times the de-rating factor; or b) the theoretical capacity times the coefficient of discharge times the de-rating factor; or c) the theoretical capacity times the certified de-rated coefficient of discharge.

3.33

DN (nominal size)

alphanumeric designation of size that is common for components used in a piping system, used for reference purposes, comprising the letters DN followed by a dimensionless number having an indirect correspondence to the physical size of the bore or outside diameter of the component end connection

Note 1 to entry: The dimensionless number does not represent a measurable value and is not used for calculation purposes.

Note 2 to entry: Prefix DN usage is applicable to components bearing PN designations according to ISO 7268.

Note 3 to entry: Adapted from ISO 6708:1995, definition 2.1.

3.34

opening time

time interval for the main valve disc to move from the closed to the fully open position

3.35

reseating time

time interval for the main valve disc to move from the fully open to the closed position

3.36

opening dead time

time interval from the detection of the opening sensing pressure and the commencement of the opening of the main valve

3.37

reseating dead time

time interval from the detection of the closing sensing pressure and the commencement of the closing of the main valve

Bibliography

1ISO 6708:1995, Pipework components — Definition and selection of DN (nominal size)
2ISO 4126-1, Safety devices for protection against excessive pressure — Part 1: Safety valves
3ISO 7268, Pipe components — Definition of nominal pressure
4ANSI/ASME B 16.34, Valves — Flanged, threaded, and welding end
5API 527, Seat tightness of pressure relief valves
6EN 12516 (all parts), Industrial valves — Shell design strength