防爆石油化学作業条件で使用されるホースリールの重要パラメータ

1. 危険区域の分類-

最初のパラメータは、設置エリアの分類です。

石油化学プラントは一律に危険なわけではありません。場所が異なれば、可燃性ガスまたは蒸気への暴露レベルも異なる可能性があります。

ガス、蒸気、およびミストの危険性の場合、危険区域は一般に、IEC/ATEX ゾーン アプローチに基づいてゾーン 0、ゾーン 1、およびゾーン 2 に分類されます。

簡単に言うと:

ホースリールの形状は、実際に設置される場所の分類に適合している必要があります。これが選択プロセス全体の開始点となります。

2. 爆発-保護認定

危険エリアを特定したら、次のパラメータは該当する認証です。

対象市場とプロジェクトの要件に応じて、認証には次のようなシステムが含まれる場合があります。

• ■アテックス
• ■IECEx
• ■UL またはその他の国家認証システム
• ■地域の危険区域の承認-

購入者は、次のような記述に頼るのではなく、実際の認証情報を要求する必要があります。

認証文書には、該当する機器の保護特性と使用条件が明記されている必要があります。

これは、リールに電気機器が含まれている場合に特に重要になります。ばね駆動の機械式リールと電動リールには、発火源プロファイルが異なるため、同じ認定要件はありません。-

3. ガスグループまたは物質の分類

危険な雰囲気も特定する必要があります。石油化学施設には、異なる発火特性を持つさまざまなガスや蒸気が含まれる場合があります。

関連情報には次のものが含まれます。

• ✔ガスまたは蒸気のタイプ
• ✔ガスグループ
• ✔着火特性
• ✔自然発火温度
• ✔引火点
• ✔プロセス集中
• ✔予想される解放条件

選択した機器は、実際の危険な雰囲気に適したものでなければなりません。このため、プロジェクト仕様書では、用途を「石油産業」または「石油化学」とのみ記述するのではなく、関与する物質を特定する必要があります。

4. 温度クラス

最大表面温度は、危険区域の機器にとって重要なパラメータです。{0}}潜在的な発火源は電気火花である必要はありません。表面が十分に高温になると、可燃性雰囲気が発火する可能性もあります。

ホースリール内で発熱する可能性のあるコンポーネントには次のものがあります。{0}

したがって、リールは、意図された動作条件下での最大表面温度を評価する必要があります。温度分類は、周囲の大気の発火特性に対応する必要があります。

5. 周囲温度範囲

石油化学施設は、重大な温度変化にさらされる場合があります。

リールは次の場合に動作する可能性があります。

• 屋外
• 直射日光の下
• 熱間プロセス装置の近く
• 寒冷地では
• 密閉されたプロセスエリア内
• 温度変化の激しい地域では

必要な周囲温度範囲は、購入時に指定する必要があります。

温度は次のような影響を与えます。

標準的な屋内作業場に適したリールが、自動的に屋外製油所の設備にも適していると想定すべきではありません。

6. 流体の種類

作動媒体は最も重要なホースリールのパラメータの 1 つです。{0}

考えられる石油化学媒体には次のものがあります。

• ►ディーゼル
• ►ガソリン
• ►潤滑油
• ►作動油
• ►溶剤
• ►薬液
• ►洗浄液
• ►炭化水素の処理

ホースと内部リールのコンポーネントは、特定の媒体と互換性がある必要があります。

流体の適合性は以下に影響します。

インナーチューブ材質 |シール材質 |スイベル構造 |継手 |カップリング |ホース補強

水道に適したホースを炭化水素の移送に自動的に使用することはできません。

7. 化学的適合性

化学的適合性は、実際の動作条件下で評価する必要があります。

したがって、ホースカバーのみを評価するのではなく、完全な流体経路をチェックする必要があります。

8. ホース使用圧力

リールを選択する前に、使用圧力を確立する必要があります。

仕様では以下を区別する必要があります。通常の使用圧力, 最大許容使用圧力, 圧力スパイク、 そして試験圧力.

リール自体はホースアセンブリの圧力定格を決定しません。

すべての圧力を含むコンポーネントは、目的のサービスに適している必要があります。{0}

9. 圧力サージ

一部の移送システムでは圧力変動が発生します。

次の場合、圧力が急速に上昇する可能性があります。

• バルブが閉まる
• ポンプが起動または停止する
• 転送回線が切り替わります
• ノズルが閉じている
• 流量が突然制限される

したがって、定常状態の圧力のみに基づいたホースリールの仕様は不完全である可能性があります。-高圧用途の場合、ホースとリールの選択時に過渡圧力条件を考慮する必要があります。-

10. ホース内径

必要な流量と流体の特性に応じてホース内径を選択してください。

ホースのサイズが小さすぎると、次のような問題が発生する可能性があります。

過大な圧力損失 |より高い流速 |ポンピング抵抗の増加 |転写効率の低下

したがって、必要な ID は実際のプロセス要件から計算する必要があります。リールは、選択したホースを物理的に収容する必要もあります。

11. ホース外径

ホース外径によって、ホースをドラムに適切に保管できるかどうかが決まります。特定のホースの長さに合わせて定格されたリールは、同じ長さのより大きな直径のホースに対応できない場合があります。-

ドラムの容量は以下によって決まります。

• ホース外径と長さ
• ドラムコア径とフランジ径
• 巻線配置

これは、強化化学ホースや油圧ホースの場合に特に重要です。

12. ホースの長さ

ホースの長さは、実際の動作範囲に基づいて決定する必要があります。

適切な長さであれば、不必要なホースの保管容量を持たずに、必要な範囲を確保できる必要があります。

13. 最小曲げ半径

ホースは指定された最小曲げ半径内に留まる必要があります。これは、ホースをドラムに繰り返し巻き付ける場合に特に重要です。ドラムが小さすぎると、ホースに過度の曲げ応力がかかる可能性があります。

考えられる影響は次のとおりです。

補強疲労 |カバー割れ|写真 カバー割れキンキング |寿命の低下 |接続応力

したがって、ドラムの直径は、ホースの実際の曲げ要件に応じて選択する必要があります。

14. ホースの構造

石油化学ホースの構造には、次のような複数の層が含まれる場合があります。インナーチューブ→レインフォースメント→アウターカバー。各層には異なる機能があります。

• インナーチューブ:化学的適合性を提供します。
• 強化：耐圧性を提供します。
• 外カバー：摩耗、天候、油、化学物質、機械的損傷から保護します。

危険区域での用途では、電気的特性も指定する必要がある場合があります。-

15. 静電気

特定の可燃性液体を扱う場合、静電気は重要な考慮事項です。流体の移動により、流体の導電率、流速、ホースの構造、ホースの長さ、流体の特性、システム構成に応じて静電気が発生する可能性があります。

電荷が蓄積し、その後火花として放電すると、発火源となる可能性があります。

したがって、ホースリールシステムには適切な以下が必要となる場合があります。

導電性ホース |静電気-散逸ホース |ボンディング |接地 |電気的導通

16. ホースの電気抵抗

引火性の液体または蒸気を伴う用途の場合、ホースの電気特性が調達仕様の一部となる場合があります。

関連するパラメータには次のものが含まれます。

• 電気抵抗
• 導電率
• 静電気の放散
• 継手による導通

この値は、ゴムまたはポリマー材料のみではなく、ホース アセンブリ全体に対して評価する必要があります。

17. 接地とボンディング

接地は、電荷を消散するための制御された経路を提供します。

設計によっては、以下の点で電気的導通を考慮する必要がある場合があります。

リールフレーム→ドラム→スイベル→ホース→フィッティング→受け装置

接地点はそのままにしておく必要があります。

機械的に安全 |電気的に連続 |腐食から保護 |検査のためにアクセス可能

塗装、腐食、または機械的損傷により、電気的導通が損なわれる可能性があります。

18. 電気部品

電動ホースリールには追加の電気的評価が必要です。

潜在的な電気コンポーネントには次のものが含まれます。

危険区域に設置される各コンポーネントは、防爆設計に影響を与える可能性があります。{0}}したがって、個々のコンポーネントの認証と完全な機器構成の認証を合わせて検討する必要があります。

19. モーターの出力とトルク

モーター駆動リールの場合、単純にホースの長さに応じてモーター出力を選択しないでください。

必要なトルクは以下によって異なります。

• ホースの重量と剛性
• ドラム半径と取り付け方向
• 巻取抵抗、作動速度、ホースガイドの摩擦

重いホースは、同じ長さの軽量のホースよりも大幅に大きなトルクを必要とする場合があります。したがって、モーターとギアボックスは実際の機械的負荷に基づいて選択する必要があります。

20. 巻き戻し速度

巻き戻し速度は、生産性と操作の安全性の両方に影響します。

ホースの重量、長さ、使用環境に応じて適切な速度を選択してください。

21. スプリングトルク

スプリング駆動リールの場合、スプリング トルクは重要な機械パラメータです。{0}

スプリングは以下を克服するのに十分なトルクを生成する必要があります。ホース重量, ドラム抵抗, ベアリングの摩擦, ガイド摩擦、 そしてホースの剛性.

同時に、過剰なバネ力により、急激な収縮が発生する可能性があります。したがって、リールは一般的なスプリング設定を使用するのではなく、実際のホース仕様に合わせて設定する必要があります。

22. 機械的発火源

電気コンポーネントを排除しても、発火の危険性が自動的に排除されるわけではありません。

機械的な発火源には次のようなものがあります。

摩擦 |影響 |過度のベアリング温度 |機械的故障 |不適切な潤滑 |可動金属部品間の接触

したがって、リールは、異常な機械的加熱や制御されない接触を防ぐように設計および保守する必要があります。

23. ベアリングの状態

ベアリングは回転ドラムを支え、動作抵抗に影響を与えます。

ベアリングが劣化すると、次のような問題が発生する可能性があります。

摩擦の増加 |ノイズ |振動 |熱 |ドラムの位置ずれ

危険な環境では、異常な発熱が特に重要です。したがって、ベアリングの検査はメンテナンス計画の一部となる必要があります。

24. スイベル仕様

スイベルは、固定供給ラインとリールの間の回転流体接続部です。

以下に従って選択する必要があります。

作動圧力 |流体の適合性 |温度 |接続サイズ |ローテーション要件 |シール材

スイベルは、外部からの過度の機械的負荷からも保護する必要があります。供給パイプは、その重量をスイベルに伝えるのではなく、適切にサポートする必要があります。

25. シール材

ホース自体が損傷していない場合でも、シールに欠陥があると漏れが発生する可能性があります。

シールの材質は以下に従って選択する必要があります。

• 流体と温度
• 圧力と化学物質への曝露
• サービス期間

スイベルおよびフィッティングシールは、ホースの材質とともに評価する必要があります。

26. 耐食性

石油化学施設では、機器が炭化水素、塩水噴霧、湿気、洗浄用化学物質、屋外の天候、結露にさらされる可能性があります。

腐食保護には以下が含まれる場合があります。

材料の選択は、すべての石油化学設備が同じ腐食条件を持つと仮定するのではなく、実際の環境を反映する必要があります。

27. ホースカバーの抵抗

ホースの外側カバーはホースの外側の物質にさらされる可能性があります。たとえば、作動油を運ぶホースは、燃料の流出、洗浄用化学薬品、紫外線への曝露、泥、塩水、または研磨面に遭遇する可能性もあります。

したがって、外側のカバーは、内部の媒体だけでなく周囲の環境も考慮して選択する必要があります。

28. 取付強度

取り付け構造はリールの静的重量以上に耐える必要があります。オペレーターがホースを引っ張ると、動的力が発生します。

取り付けシステムでは次のことを考慮する必要があります。

リール重量 |ホース重量 |引っ張り力 |巻き戻し力 |振動 |影響 |サイドローディング

頑丈なリールの場合は、構造的な補強が必要になる場合があります。-

29. ホースの引き方向

取り付け位置はホースの通常の移動方向と一致する必要があります。

過度に横に引っ張ると、次の部分への負荷が増加する可能性があります。ホースガイド, ドラム, 軸, ベアリング, 取付金具、 そしてスイベル。また、巻きムラやホースの磨耗の原因にもなります。

リールは、最も一般的なホースの移動経路ができるだけ直接になるように配置する必要があります。

30. ホースガイド

ホース ガイドは、ホースがドラムに出入りする方法を制御します。適切に設計されたガイドにより、摩耗、曲げ応力、横荷重、不均一な巻きが軽減されます。

ガイドの材質と形状はホースに適したものでなければなりません。ガイドには不必要な摩擦や鋭い接触点が生じないようにしてください。

31. ホースストッパー

ストッパーは、ホースの最終的なアクセス可能な位置を決定します。しっかりと取り付けられ、正しい位置に配置されている必要があります。

ストッパーが破損すると、ホースがリール内に引き込みすぎる可能性があります。また、ストッパーが緩すぎると繰り返し動作時に衝撃や振動が発生する場合があります。

32. カップリングとノズルの選択

出口カップリングまたはノズルは用途に適合する必要があります。

重要なパラメータには次のものがあります。

作動圧力 |流体の適合性 |接続サイズ |ロック機構 |シール方法 |素材 |必要流量

可燃性流体の場合、偶発的な切断や漏れはプロセスの安全性の問題として扱う必要があります。{0}}

33. 環境保護

リールは、ほこり、雨、結露、油汚れ、化学物質の飛沫、紫外線から保護する必要がある場合があります。

電気エンクロージャの保護は、防爆とは別に考慮する必要があります。

高い侵入保護定格を備えたエンクロージャは、自動的に電気コンポーネントを爆発性雰囲気に適したものにするわけではありません。{0}

34. 設置場所

リールは、さらなる危険をもたらすことなくその機能を実行できる場所に設置する必要があります。

ホースが接触する可能性のある場所は避けてください。

ホットパイプ |回転機器 |車両のホイール |鋭いエッジ |機械の移動 |交通量の多いルート-

設置前にホースの移動経路全体を考慮する必要があります。

35.屋外石油化学施設

屋外に設置する場合は、日射、雨、湿度、風、塵、温度サイクル、塩分への曝露などについて追加の考慮が必要です。

材料の選択と表面処理は、環境への曝露を反映する必要があります。沿岸の石油化学施設では、密閉された屋内プロセスエリアよりも腐食防止に細心の注意を払う必要がある場合があります。

36. 巻き戻し機構の選択

巻き戻し機構はホースと作動サイクルに適合する必要があります。

37. デューティサイクル

予想される動作サイクル数を選択に含める必要があります。 1 日に数回使用されるリールには、生産ステーションで継続的に使用されるリールとは異なる機械的負荷要件があります。

高サイクルのアプリケーションでは、次のような摩耗が加速する可能性があります。-

春|春ベアリング |ガイド |ロック機構 |スイベル |ホース

したがって、実際の動作周波数に応じてリールを選択する必要があります。

38. 振動

石油化学施設には、ポンプ、コンプレッサー、エンジン、その他の回転機器が含まれる場合があります。

継続的な振動は次のような影響を与える可能性があります。ファスナー, ベアリング, ホース接続, 電気接続、 そして取付金具.

リールはしっかりと取り付けられ、振動が顕著な場合は留め具を定期的にチェックする必要があります。

39. メンテナンスのアクセシビリティ

危険区域に設置されたリールは、使用可能な状態を維持する必要があります。

保守担当者は以下にアクセスする必要がある場合があります。

ホース |スイベル |継手 |接地点 |ベアリング |スプリング機構 |モーター |電気接続

リールは、日常の点検を不必要に困難にする位置に設置しないでください。

40. 爆発防止装置のメンテナンス-

メンテナンスは単にリールを動作し続けるだけではありません。また、機器の防爆特性も維持する必要があります。-

以下の点に特に注意を払う必要があります。

• 認定エンクロージャとケーブルグランド
• シール、接地、および電気接続
• 表面状態と機械的完全性

認定コンポーネントを不正に改造または交換すると、機器のコンプライアンスに影響を与える可能性があります。

41. 未承認の変更を避ける

危険区域への適合性に影響を与える可能性のある一般的な変更には次のようなものがあります。{0}

モーターの交換 |スイッチを追加する |エンクロージャの穴あけ |ケーブルグランドの交換 |センサーの追加 |接地の変更 |電気配線の変更

いかなる変更も、機器の認定および該当するエンジニアリング要件に照らして評価する必要があります。

42. ホースの状態の点検

ホースは次の点について検査する必要があります。

外部の損傷がすぐには明らかでない場合でも、ホースは圧力をかけられたままになることがあります。したがって、リスクの高いプロセス領域では定期的な検査が不可欠です。-

43. 漏れ検出

漏れの可能性のある箇所には、ホース、スイベル、継手、カップリング、シール、ドラム接続部が含まれます。

液体が揮発性または可燃性の場合、わずかな漏れでも大きな危険が生じる可能性があります。

したがって、周囲の領域の湿り、滴下、臭気、残留物、圧力損失を確認する必要があります。

異常な漏れがあった場合は、直ちに調査する必要があります。

44. 文書要件

重要な石油化学設備の場合、技術文書では以下を特定する必要があります。

リールモデル |ホース仕様 |作動圧力 |ホースの長さ |流体 |温度 |危険-地域の分類 |認証 |接地配置 |インストール要件 |メンテナンス手順

機器を後で保守または交換する場合、文書は特に重要です。

45. 実用的な調達仕様書

見積もりまたは機器の仕様に関する技術的なリクエストは、次のように構成できます。

この形式は、メーカーにリールを正しく選択または設定するための十分な技術情報を提供します。

46. よくある選択ミス

47. 推奨される選択順序

石油化学ホースリールの場合、選択プロセスは定義された順序に従う必要があります。

48. 重要なパラメーターの概要

完全な選択は 7 つのグループに要約できます。

49. 最終的なエンジニアリング上の考慮事項

石油化学サービス用のホースリールは、独立した機械製品としてではなく、統合システムとして選択する必要があります。

これらのパラメータは相互に作用します。たとえば、ホースの長さを長くすると、ホースの重量が増加します。ホース重量が増加すると巻き取りトルクが変化します。より大きなホースにはより大きなドラムが必要になる場合があります。ドラムが大きくなると、必要なトルクもまた変わります。リールがモーター駆動の場合、モーターとギアボックスの選択に影響する可能性があります。-リールが危険な場所に設置されている場合は、モーターと電気部品も該当する防爆要件を満たしている必要があります。-

したがって、ホース リールの選択は、単一のカタログ仕様ではなく、完全な動作範囲に基づいて行う必要があります。