トリップレベルを理解する
定義: トリップレベルとは何ですか?
トリップレベル (シャットダウン設定点、緊急トリップ、またはクリティカルアラームとも呼ばれる)は、 振動 機械保護システムにおける状態閾値であり、これを超過すると自動的に緊急機器停止が開始され、壊滅的な損傷を防止します。トリップレベルは通常、運転を継続すると機械に急速かつ不可逆的な損傷が発生するリスクがある、または安全上の危険が生じる振動振幅に設定されます。 警報レベル オペレータに通知し、トリップ レベルが自動的に保護アクションを実行するため、一秒一秒が重要な場面で人間の意思決定がクリティカル パスから排除されます。.
トリップ レベルは、API 670 およびその他の安全規格の下で重要なターボ機械に必須であり、数百万ドル相当の機器の破壊、負傷、環境への放出を引き起こす可能性のある壊滅的な故障を防ぐ最後の防衛線となります。.
トリップレベルの設定
損傷閾値に基づく
- 振動により直ちに損傷が発生する可能性がある下に設置してください
- 通常、ISOゾーンDのベースラインまたは上限の10~20倍
- クリアランスを考慮する(接触前に近接プローブが作動する)
- ベアリングの荷重制限を考慮する
- 安全マージンを考慮する
API 670ガイダンス
ターボ機械の場合:
- シャフト振動トリップ:通常25ミル(635µm)ピークツーピーク
- ベアリングハウジング:通常0.5~0.6インチ/秒(12~15 mm/秒)の速度
- 2票が必要(2つの独立したセンサーが同意)
- 時間遅延は通常 1~5秒未満
マシン固有の要因
- クリアランス: ローターがシールまたはステーターに接触する前にトリップする
- ベアリング制限: ベアリング荷重破損閾値未満
- 履歴データ: 以前の故障時の振動
- メーカーの推奨事項: OEM仕様(利用可能な場合)
トリップレベルとその他のアラーム
| レベル | 標準値 | アクション | タイムライン |
|---|---|---|---|
| 警告 | ベースラインの2倍 | 調査する | 数週間から数か月 |
| 警告 | ベースラインの4倍 | メンテナンスを計画する | 1~4週間 |
| 危険 | ベースラインの8倍 | 緊急修理 | 日数 |
| 旅行 | ベースラインの12~15倍 | 自動シャットダウン | 即時(秒) |
実装要件
ハードウェア
- 恒久的に設置されたセンサー(ルートベースではない)
- シャットダウン機能を備えた専用の監視ハードウェア
- 重要なトリップ用の冗長センサー(2 件中 2 件または 3 件中 2 件の投票)
- 信頼性の高い電源(UPSバックアップ)
- ソフトウェアに依存しないハードワイヤードシャットダウン機能
安全システムの統合
- DCS/PLC安全システムへの接続
- 冗長トリップ回路
- フェイルセーフ設計(センサーの故障によりトリップまたはアラームが発生)
- トリップ機能の定期テスト
- 安全性が重要なアプリケーション向けの SIL (安全度水準) 評価
応答時間
- 検出からシャットダウン開始まで: 典型的には1秒未満
- 合計シャットダウン時間: 機器によって異なります (数秒から数分)
- 損傷を防ぐために十分な速さが必要です
- スピードと不要な移動の防止のバランスをとる
旅行イベント管理
トリップが発生したとき
- すぐに: 機器は自動的にシャットダウンします
- アラーム: オペレーターにトリップ状況と原因を通知
- データキャプチャ: 旅行前/旅行中の振動データを保存
- 調査: 根本原因を特定する
- ロックアウト: クリアされるまで再起動を禁止する
旅行後の行動
- 機器の損傷を検査する
- 保存された振動データを分析する
- トリップの原因となった障害を特定する
- 特定された問題を修復する
- トリップ設定点が適切であったことを確認する
- イベントと学習内容を記録する
トリップリセット
- 手動リセットが必要(自動ではない)
- 原因が解決されたことの検証
- 再起動の承認
- 旅行後の点検が完了しました
誤操作防止
適切な設定点の選択
- 迷惑な転倒を避けるのに十分な高さ
- 機器を保護するのに十分な低さ
- 標準: 危険警報を超える20-30%マージン
- 起動時の過渡振動を考慮する
時間遅延
- 短い遅延(1~5秒)で持続的な状態を確認
- 瞬間的なスパイクによるトリップを防止
- 保護のために十分に短くなければならない
- 迷惑なつまずき防止と対応速度のバランス
投票ロジック
- 2つのセンサーの一致が必要(2対2)
- または3つのセンサーのうち2つ(3つ中2つの投票)
- 誤トリップによる単一センサー故障を防止
- 信頼性の向上
テストと検証
機能テスト
- トリップ機能の定期テスト(最低年1回)
- 高振動をシミュレートするか、テスト信号を注入する
- シャットダウンが適切に実行されることを確認する
- すべての冗長チャネルをテストする
- テスト結果を文書化する
キャリブレーション
- 定期的に校正されたセンサー
- トリップ設定点が検証されました
- システム応答時間の測定
- トリップチェーンのすべてのコンポーネントがテスト済み
規制と標準のコンテキスト
API 670
- 10,000 HPを超えるターボ機械の振動トリップの義務化
- 設定点、投票ロジック、テストを指定します
- 重要な機器の業界標準
安全システム規格
- IEC 61508(機能安全)
- IEC 61511(プロセス産業の安全)
- トリップシステムのSIL評価
トリップレベルは、機械監視システムにおける究極の保護閾値であり、振動が差し迫った壊滅的な故障を示唆すると、機器を自動的にシャットダウンします。適切なトリップレベルの設定、信頼性の高い冗長ハードウェアの実装、定期的なテスト、そして安全システムとの統合により、この重要な最後の防御線が正しく機能し、高価値で重要な回転機械における機器の破壊や安全事故を防止します。.
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