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燃焼安全装置

工業用燃焼炉の安全通則 JIS B 8415:2008

■ JIS B 8415 の改正(2008年11月)の概要

【背景】

リスクアセスメントによる安全手法がISO化され日本にも導入
・ISO12100 (基本概念、設計のための一般通則)
・JIS B 9700 (機械類の安全性・設計のための基本概念)
・労安法改正 (労働安全衛生法)
欧米規格への整合
欧州EN746
米国NFPA86
新技術への対応規格
高性能工業炉(リジェネティブバーナなど)への対応

【位置付け】

JISB9700-1機械類の安全性 基本概念・一般原則で定義される装置規格(タイプC規格)
・ISO にも整合した規格体系に位置付けられています。
JIS B 8415:2008のポイント

【適用範囲】

気体、液体燃料で加熱される熱利用設備(工業用燃焼炉など)
・冶金、金属加工プラント
・ガラス製造、セラミック、セメント製造プラントなど

項目 \ 規格 改正JIS B8415
(2008)
改正 日本ガス協会
(2009)
EN746-2(欧州)
(1997)
NFPA86(米国)
(2007)
工業用燃焼炉の安全通則 工業用ガス燃焼設備の安全技術指標 Industrial thermoprocessing equepment Part2.
Safety requirements for combustion and fuel handling system
Standard for Ovens and Furnaces
制御・操作回路 リスクアセスメントに基づく本質安全設計
(汎用PLCによるソフトウェアインターロックの禁止)
制御・操作回路はフェールセーフ・フールプルーフ化を図る
(汎用PLCだけで燃焼安全のインターロックの構築禁止)
リスクアセスメントに基づく本質安全設計
(EN292)
火災・爆発のリスクを最小とする設計要求
(安全防護措置のあるPLC使用を要求)
インターロック 安全遮断弁の保持回路に直列に設置 燃焼安全制御器や火炎監視リレーの主制御端子に直接接続しなければならない インターロック作動時に直ちに安全遮断を行うこと インターロック設定値が文書化されていること
直接接続すること
安全遮断弁の設置要求
(メインバーナ、パイロットバーナ)
2台直列に設置
(遮断1秒以内)
2台直列に設置
(遮断1秒以内)
2台直列に設置 2台直列に設置
24時間以上燃焼が継続する工業炉の火炎監視装置 *1 1日1回以上自己確認する 1日1回以上自己確認する 連続運転は、自己点検型または定期的なチェック 連続運転は、自己点検型または定期的なチェック
パイロット・メインバーナ火炎の個別監視 個別監視 個別監視 個別監視 個別監視
火炎監視装置における消炎応答時間 4秒以内
(消火安全時間:5秒以内)
4秒以内 *2
(遮断5秒以内)
3秒以内 4秒以内
炉内の過熱防止器の設置 制御用の温度調節計及びその温度検出器と共用してはならない 制御用の温度調節計及びその温度検出器と共用してはならない 制御用の温度調節計及びその温度検出器と共用してはならない 制御用の温度調節計とは共用せず

過昇温防止リミットは、温度表示および手動リセットが必要
スタートチェック時の疑火炎動作 安全遮断及びロックアウト スタート時にチェック要求 スタート時にチェック要求
燃焼空気圧の起動前チェック バーナ起動時、燃焼空気検出装置のチェックを行い、異常時はバーナを起動してはならない バーナ起動時、燃焼空気検出装置のチェックを行い、異常時はバーナの点火動作をしてはならない バーナ起動時、燃焼空気検出装置のチェックを行い、異常時はバーナを起動してはならない
プレパージ風量
(換気回数)
5倍以上 5倍以上 5回完全に実施 少なくとも4倍
プレパージ時の空気流量 最大時の50%以上 最大時の50%以上 最大時の25%以上 最大時の25%以上
点火時のバーナ燃焼量 強制低燃焼点火 低燃焼着火・消火
パイロットバーナ
点火タイミング
10秒以内 10秒以内 5秒以内:70kW以下
3秒以内:70kW超
15秒以内
メインバーナ
点火タイミング
5秒以内 5秒以内 5秒以内:70kW以下
3秒以内:70kW超
15秒以内
直接スパーク点火
(ダイレクト着火)
350kW以下 350kW以下

 58kW未満→5秒以内
117kW未満→3秒以内
350kW以下→2秒以内
350kW以下

70kW以下:5秒以内
70kW〜350kW:3秒以内
感震装置の設置 必要に応じて設置
(震度6以上)
必要に応じて設置
(震度6以上)
*1: 火炎監視装置とは、火炎検出器及び燃焼安全制御器(バーナコントローラ)のこと
*2: 他の規格により、消炎応答時間が指定されている場合は、それに従うこと

■ 燃焼安全の基本的なポイント

確実なパージの実施(炉内容積の5倍換気) 不着火・断火の場合は、安全遮断およびロックアウト
燃焼空気検出装置(エアー圧力スイッチ)はバーナ起動時にチェックを行い、異常時はバーナを起動してはならない バーナコントローラ、火炎検出器の正しい選定
(24時間以上連続して運転する装置には、連続運転用のバーナコントローラ、火炎検出器を選定)
燃料遮断弁等の負荷は、バーナコントローラ(燃焼安全制御器)に直接接続する メイン遮断弁・パイロット遮断弁は、共に2重遮断とする
リミット/インターロックは、燃焼遮断弁等の負荷の電源を直接切れるように構成する 過昇温リミット機器は、制御用の温度調節計および温度検出器とは別に設ける
起動時には確実にスタートチェック回路を動作させる パイロットバーナ火炎、メインバーナ火炎の個別監視
(連続パイロット方式、重複パイロット方式の場合は、メインバーナ用の火炎監視装置が別途必要)
各負荷に対するマニュアル操作・バイパス回路は設けない

時限パイロット方式の計装例

パイロットバーナとメインバーナの運転方法

パイロットバーナとメインバーナの運転方法

重複パイロット方式の計装例

【注意】 バーナ制御回路を構築時の注意
 
安全制御・操作回路はリスクアセスメントに基づく本質安全設計方策を講じること。
インターロック(リミット含む)接点は、負荷(点火トランス、パイロット安全遮断弁、メイン安全遮断弁等)を直接切れるよう構成すること。
全ての遮断接点は、電源の非設置側のこと。また、必要に応じて漏電ブレーカ、接点両切化などの漏電対策を実施のこと。
安全制御操作回路は、異常の場合、必要に応じて点灯、警報音などで速やかに警報を出力するものとすること。
  『重複パイロット方式時の計装、回路構成の注意事項』
 
(1) パイロットバーナ、メインバーナ、個々に火炎監視装置(火炎検出器、バーナコントローラ)を設けること。
(2) メインバーナ用火炎検出器は、パイロットバーナ火炎を検出しない位置に設置のこと。
(3) リミット、インターロックは必ず、パイロットバーナ用、メインバーナ用バーナコントローラのリミット、インターロック入力へ接続し、負荷(点火トランス、パイロット遮断弁、メイン安全遮断弁等)を直接切れる構成とすること。
(4) メインバーナ用コントローラのインターロック入力端子、起動入力端子に、必ず、パイロットバーナ用コントローラの「メインバーナ着火可出力(パイロット炎着火信号)」を接続して、起動する回路とすること。
(5) パイロットバーナ、メインバーナの点火失敗時、断火時はバーナを全て停止する回路とすること。


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