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Aug 29, 2023

圧力リリーフバルブ (PRV) は、電力業界における圧力容器保護のための重要な防御線です。 世界中の発電施設は、プロセス異常時の壊滅的な損傷を回避するために、過圧状態を感知して迅速に緩和するこれらのデバイスに依存しています。 これらのバルブが期待どおりに機能することを確認するために、機械工学の規制機関はバルブを定期的にテストすることを義務付けています。

設置によっては、整備やテストのためにバルブを引くことが非常に困難になる場合があります。 これは特に大型のバルブに当てはまり、またバルブが格納領域内に設置される原子力産業では、バルブへのアクセスが特に問題となります。 幸いなことに、この状況に対してリリーフバルブをテストする別の承認された方法があり、この代替ソリューションがこの記事の主題です。

PRV は比較的、しかし一見単純なデバイスです。 これらは、プロセスに取り付けられた入口ノズルで構成されており、ノズル シートにしっかりと保持されたディスクによってブロックされています (図 1)。 ディスクはスプリングによって閉じられた状態に保たれ、バルブの設定値を慎重に調整します。

1. 圧力リリーフバルブ (PRV) は、入口ノズル内の圧力がバネの下向きの力に打ち勝ったときに自動的に開いてプロセス媒体を排出し、装置を保護します。 提供: エマーソン

プロセスが設定圧力に達すると、プロセス媒体の上向きの力がスプリングの下向きの力を相殺し、ディスクがシートから持ち上げられます。 圧力が設定値を下回るまで、プロセス媒体はバルブ出口を通って排出されます。 この時点で、スプリングの下向きの力がプロセス媒体の上向きの力に打ち勝ち、バルブが閉じます。

PRV が作動を求められたときに確実に機能するように、米国機械学会 (ASME) はリリーフバルブの機能を定期的に検査することを義務付けています。 通常、プラントでは、プロセス停止中に小型のバルブを設置位置から引き出し、工場環境で検査およびテストして、バルブが期待どおりに機能し、適切な圧力設定値で開くことを確認します。 ただし、このテスト方法は場合によってはそれほど簡単に実現できない場合があります。

一部のリリーフバルブは非常に大きいものや、手の届きにくい場所に設置されているものがあります。 他のものは所定の位置に溶接されており、プロセスから簡単に取り外すことができません。 核収容エリア内のバルブは、通常、これらのエリアへの立ち入りが制限されており、立ち入りには広範なプロトコルが厳格に遵守されるため、特に問題が生じます。

これらの困難な状況に対処するために、ASME は、ASME パフォーマンス テスト コード (PTC) 25 圧力リリーフ デバイスに記載されているように、リリーフ バルブをテストする代替手段を提供しています。 これらのテスト方法には、プラントがリリーフバルブをプロセスから取り外さずに機能テストできる稼働中テストが含まれます。 この現場テスト方法は非常に正確で効果的ですが、それは適切な機器を使用して正しく実行された場合に限られます。

PRV のサービスとテストは通常​​、ASME ガイドラインで定義されている定期的なメンテナンス停止中に実行されます。 動作圧力と温度は保守に適したレベルまで下げられ、PRV は保守技術者によってテストされます。 このタイプの稼働中または現場テストでは、PRV が許容誤差内の設定値で動作することを確認するために、リフト補助装置がこれらの低いシステム圧力と組み合わせて使用​​されます。

ASME 承認のインサービス試験では、アダプタを使用してバルブのスピンドルに取り付けられたリフト補助装置を他の試験装置とともに使用して、設定圧力検証試験を実行できます。 図 2 に示す装置を使用すると、ディスクがシートから持ち上がるまで、慎重に監視された揚力を PRV のスピンドルに加えることができます。 プロセス圧力と揚力は既知であるため、このタイプのコンピューター駆動システムは PRV の設定値を決定し、それが許容範囲内にあることを確認できます。 この特定のタイプのリフト補助装置は、設定圧力検証装置 (SPVD) として知られています。