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ボイラー本体と安全弁との間の切替弁の設置に係るボイラー構造規格第86条の適用について
平成21年6月24日基安安発第0624001号
(都道府県労働局労働基準部安全主務課長あて厚生労働省労働基準局安全衛生部安全課長通知)
ボイラー構造規格第62条においては、蒸気ボイラーの安全弁はボイラー本体に直接取り付けることとされており、ボイラー本体と安全弁との間に弁を設けることは認められていない。
しかしながら、ボイラーの連続運転中における安全弁の検査又は修理を可能とする観点から、本件について、海外における取扱い状況等を調査した上で専門家による検討を行ったところ、別紙1のとおり結論が得られた。
ついては、ボイラー本体と安全弁との間に切替弁を設けることについて、ボイラー構造規格第86条の適用に係る申請がなされた場合には、下記のとおり取り扱うこととするので、その運用に遺漏なきを期されたい。
記
1 概要
下記2に掲げる審査項目について、専門家からの意見聴取等により十分な安全性を有すると認められる場合には、ボイラー構造規格第86条の規定を適用することにより、ボイラーと安全弁との間に切替弁を設置することができること。これにより、切替弁が閉となっている側の出口に取り付けられている安全弁については、ボイラーの運転中であっても、検査又は修理を行うことが可能となること。
切替弁とは、下図のとおり、1つの入口、2つの出口を有し、どちらかの出口が必ず開となるものであり、安全弁は両方の出口に取り付ける必要があること。したがって、2個の安全弁の取付が必要なボイラーについて、2個の安全弁とも切替弁を設ける場合には、合計4個の安全弁が必要となること。
2 審査項目
(1) 一連の工程をこなす製造設備に組み込まれたボイラーで、その運転を停止することにより、他の設備に多大な影響を及ぼし、かつ、代替の手段を講じることが困難である等、ボイラー本体と安全弁との間に切替弁を設置する必要が認められるか。
(2) 開放検査周期認定を受けたボイラー(ボイラー及び圧力容器安全規則第40条第1項ただし書のボイラーをいう。以下同じ。)であるか。
(3) 安全弁、切替弁について、適切な整備要領が作成されているか。また、当該要領に基づいて整備され、当該記録が保存されるようになっているか。
(4) ボイラーの仕様、運転状況等に応じた適切な安全管理、運転管理、保全管理が行われているか。
(5) 切替弁の構造が別紙2の要件を満たしている、又はこれと同等以上の安全性を有しているか。また、安全弁は取り外しのできる構造であるか。
(6) その他安全の確保が阻害されることがないか。
3 手続き
所轄の都道府県労働局においては、申請者から別紙3に掲げる書類の提出を受け、2の審査項目について審査の上、意見を付して本省に協議する。
本省においては、当該資料をもとに専門家から意見を聴取する等により、個別に審査し、その結果を所轄の都道府県労働局に通知するとともに、他の都道府県労働局に対して情報提供を行う。
所轄の都道府県労働局においては、協議の結果を踏まえ、十分な安全性があると認められる場合には、ボイラー構造規格第86条に基づく適用の特例の認定を行うこと。
別紙1
検討結果
ボイラー本体と安全弁との間の弁の設置について、ボイラーの連続運転中における安全弁の検査又は修理を可能とする観点から、海外における取扱い状況等を調査した上で専門家による検討を行った。
その結果、
① 海外ではボイラー本体と安全弁との間に弁を設けることを原則として禁止しており、例外的にASMEにおいて正式な規格ではないコードケースとして切替弁の設置を認めていること、
② ボイラーは燃焼装置を有し、自ら圧力を発生させる装置であることから、圧力容器と同様の取扱いは適切とはいえないこと、
から、ボイラー本体と安全弁との間に弁を設けることを原則として認めるべきではないが、申請者から、ボイラー、安全弁等の仕様、安全管理、運転管理、保全管理の状況等を説明する資料の提出を受け、これらについて専門家の意見を聴取する等により個別に審査した上で、十分な安全性があると認められる場合には、ボイラー構造規格第86条に基づき、ボイラー本体と安全弁との間に切替弁を設けることができるとの結論が得られた。
別紙2
切替弁が満たすべき要件
(1) ボイラーの運転中は、いかなる場合においても、安全弁の公称吹出し量が確保されるものであること。
(2) 切替弁は、内部の弁体が、両方の安全弁を同時に閉止・隔離する位置をとらない構造とすること。
(3) 切替弁は、どちらの安全弁が作動可能な状態にあるかを明示する機構を持っていること。これは、切替弁のどちらの出口が開となっているかを示すようになっていれば足りること。
(4) 切替弁は、一方の出口が完全に開、他方が完全に閉となっている場合に限って、施錠できる構造となっていること。さらに、切替弁は切替作業中を除き、施錠又は封印し、その旨を示した警告札を備えること。切替はボイラー技士が行い、当該ボイラーの作業主任者は切替後、弁が施錠又は封印されるまで立ち会うこと。
(5) 切替弁は、隔離された安全弁と切替弁の閉状態の出口部分との間を安全に圧抜きできる弁を備えているものであること。さらに、隔離された安全弁の整備を行う前に、この圧抜き弁を完全に開としなければならないことを示す警告札を切替弁に備えること。
(6) 切替弁の材料及び構造は、安全弁のそれらと同等以上の機械的性質を有するものであること。
(7) 安全弁の吹出しによる反力に、切替弁、取付管台、容器あるいは配管が耐える構造であることを示す強度計算がなされていること。
(8) 切替弁の入口は、「入口」と明確に刻印されているものであること。
(9) 切替弁は、以下の事項に係る銘板が取り付けられていること。
① 安全弁のオリフィス有効断面積及び吹出し係数Kd
② 切替弁のCv値
③ 切替弁の製造者
(10) 切替弁は、安全弁の動作に支障のない容量を有するものであること。これは、例えば、蒸気に対する切替弁が以下によって算出されるCvと同等かそれ以上のCv値を有するものであれば足りること。
Cv=0.425KdKsA√(Pr/δ) {Cv=5.69KdKsA√(Pr/δ)}
Kd:安全弁の実際吹出し係数
Ks:安全弁の過熱蒸気補正係数
A:安全弁の実際断面積(mm2){in.2}
Pr:(1.03×安全弁の設定圧力)+0.101(MPa abs)
{(1.03×安全弁の設定圧力)+14.7(psi abs)}
δ:Prにおける蒸気密度(kg/m3){lb/ft3}
(11) 切替弁の製造者によって、種類、型式、サイズごとにCvを決定した試験結果証明書が発行されていること。試験は製造者の立会いの下に行い、製造者により証明しなければならない。試験結果証明書には、試験に用いる設備、試験方法及び手続きについて付記すること。
(12) 切替弁の銘板に表示される事項は、製造者のデータ報告書に明示されていること。
別紙3
申請に当たって必要な書類
(1) ボイラー本体と安全弁との間に切替弁を設ける必要性を説明する書類
(例)
・ ボイラーと製造プロセスを説明する図面
・ 代替のボイラー、バイパスの設置等により対応できないことを説明する書類
・ プラントの運転・補修の周期
・ ボイラー本体又は安全弁の補修が必要となった場合におけるプラント全体としての従前あるいは想定されている対応方法等
(2) ボイラーの開放検査周期認定状況を示す書類
(3) 安全管理、運転管理、保全管理の状況を説明する書類
(例)
・ ボイラーの構造、運転状況等に応じて適切な安全弁及び切替弁が選択されたことを説明する書類
・ 切替弁の設置に係る事前の安全性の評価の実施状況
・ 教育訓練の実施状況
・ 切替弁の操作に係る作業手順
・ ボイラーの運転記録、検査・整備・補修等の記録
・ 安全弁、切替弁の整備要領、安全弁の整備等の記録
・ 予備の安全弁の準備状況
・ 自動制御装置・過圧防止装置の維持管理状況
(4) 切替弁を設置しようとしているボイラー等の仕様を説明する書類
(例)
・ ボイラーの構造、最高使用圧力、使用温度、蒸発量、使用燃料
・ ボイラーの自動制御装置・過圧防止装置等の設置状況及びその構造
・ ボイラーの運転状況、運転記録
・ 安全弁の仕様(設置数、設置箇所、サイズ、形式、吹出し量、吹出し圧力、吹止まり圧力、作動試験記録等)等
(5) 切替弁が別紙2の要件を満たすこと又はこれと同等以上の安全性を有することを説明する書類
(6) その他安全の確認に必要な書類