目次|計装設計マニュアル

総目次

第1章 計装とは
1.1 「計装」という言葉
1.2 計装の構成
1.3 計装方式の移り変り
1.4 計装設計の流れ
1.4.1 ベーシックスタディ
(1)契約書のスタディ
(2)スケジュールおよびM/Hの計画
(3)回転機などのユニットパッケージの計装の取合い
1.4.2 計装エンジニアリング
(1)計装と他部との関わり
① プロセス屋との関わり
② 配管屋との関わり
③ ベッセル屋との関わり
④ 土建屋との関わり
⑤ 電気屋との関わり
(2)計器データシートの作成
(3)インターロックロジックダイアグラムの作成
(4)計器購入仕様書の作成
(5)メーカー図のチェック
1.4.3 工事図面の作成
第2章 流量測定
2.1 差圧式流量計
(1)差圧式流量計が多用される理由
(2)流量計算式
① オリフィス計算式の成立
② 膨張係数ε
③ 流量係数α
④ レイノルズ数ReD
⑤ オリフィス径のわりだし
⑥ 圧力損失
⑦ βの制約
⑧ 流量補正
(3)絞り流量計の規格
(4)絞り機構の種類と特徴
① オリフィス
② ベンチュリ管
③ フローノズル
(5)オリフィス差圧取り出し方法
① フランジタップ
② 縮流タップ(ベナ・コントラクトタップ)
(6)差圧式流量計の導圧管設計
① 圧力取り出し部
② 導圧配管方法
2.2 面積式流量計(ロータメータ)
(1)面積式流量計の原理と式
(2)面積式流量計の特徴と注意点
2.3 容積式流量計(PDメータ)
(1)容積式流量計の特徴と注意点
(2)器差
2.4 タービン流量計
2.5 電磁流量計
2.6 渦流量計
2.7 超音波流量計
2.8 コリオリ式流量計
2.9 サーマル流量計
2.10 未来の流量計測
2.11 各種流量計の比較
2.12 流れというもの
第3章 温度測定
3.1 温度計の選択
3.2 各種温度計
3.2.1 熱電対
(1)熱電対の原理
(2)熱電対による平均温度測定
(3)熱電対の構造
(4)熱電対の種類
(5)熱接点の種類
(6)熱電対の応答速度
(7)バーンアウト
(8)保護管
(9)補償導線
3.2.2 測温抵抗体
(1)測温抵抗体の構造
(2)測温抵抗体の内部導線
3.2.3 バイメタル式温度計
3.2.4 液体充満圧力式温度計
3.2.5 放射温度計
3.3 温度測定ループ
3.4 熱電対の歴史と未来像
(1)熱起電力の発見
(2)熱電対の規格化の遅さ
(3)熱電対の未来像
3.5 放射温度計と電磁波
3.6 放射温度計と天体の謎
(1)放射温度計と太陽の表面温度
(2)放射温度計と海王星
3.7 温度測定から推測する第四の熱伝達
(1)第四の熱伝達の可能性
(2)新しい熱伝達
(3)惑星を飾る豆電球
(4)素粒子が熱を包みそして運ぶ
第4章 レベル測定
4.1 ディスプレースメント式レベル計
4.2 フロート式レベル計(タンクゲージ)
(1)バランスウェート式
(2)スプリングバランス式
(3)サーボバランス式
(4)ディスプレーサ・サーボバランス式
(5)スプリングバランス式の据付
4.3 差圧式レベル計
(1)特 徴
(2)測定方法
(3)差圧発信器の原理
4.4 超音波レベル計
4.5 放射線レベル計
4.6 静電容量式レベル計
4.7 パージ式レベル計
4.8 サウンジング式レベル計
4.9 ディスプレースメント式レベルスイッチ
4.10 ボールフロート式レベルスイッチ
4.11 導電率式レベルスイッチ
4.12 音叉式レベルスイッチ
4.13 回転羽根式レベルスイッチ
4.14 マイクロウェーブ式レベルスイッチ
4.15 パドルピストン式レベルスイッチ
4.16 電波レベル計
4.17 レベルゲージ(ガラスゲージ)
(1)チューブラ式レベルゲージ
(2)反射式レベルゲージ
(3)透視式レベルゲージ
(4)ラージチャンバー式レベルゲージ
(5)2色式レベルゲージ
4.18 電極式レベル計
第5章 圧力測定
5.1 ブルドン管式圧力計
5.2 ダイヤフラームシール式圧力計
5.3 エッジワイズ式微圧計(ドラフトゲージ)
5.4 圧力計のアクセサリ
5.5 圧力計の内部構造
(1)形状
(2)圧力計の内部構造
5.6 ダイヤフラムの水素透過
第6章 コントロールバルブ
6.1 弁容量計算
(1)CV値とは
(2)液体の値計算式
〈よく使われる粘度補正のやり方〉
〈ISA-S75.01での粘度補正のやり方〉
〈フラッシング流体の補正〉
(3)気体のCV値計算式
(4)スチームのCV値計算式
6.2 コントロールバルブでのサイジング
(1)CV値計算によるサイジング
(2)最小流量のチェック
(3)最小ボディサイズ
6.3 流量特性
(1)固有流量特性
(2)有効流量特性
6.4 コントロールバルブの構造と各部の名称
6.5 バルブボディのタイプと特長
6.5.1 グローブ弁
(1)単座弁
(2)複座弁
(3)ケージ弁
(4)アングル弁
(5)三方弁
6.5.2 バタフライ弁
6.5.3 ダイヤフラム弁(サンダース弁)
6.5.4 ボール弁
6.5.5 ローティティングプラグ弁
6.6 プラグのタイプ
6.7 弁材料
6.7.1 ボディ材料
(1)標準のボディ材料
(2)高温高圧用ボディ材料
(3)低温用ボディ材料
(4)耐食用ボディ材料
6.7.2 トリム材料
(1)標準トリム材料
(2)公課用材料
6.8 グランドパッキンの構造と材料
(1)テフロンVリングパッキン
(2)アスベストパッキン
6.9 ボンネットのタイプ
6.10 アクチュエータ
(1)ダイヤフラムアクチュエータ
(2)ピストンアクチュエータ(シリンダーアクチュエータ)
6.11 アクセサリ
(1)ポジショナー
(2)電磁弁
(3)リミットスイッチ
(4)スピードコントローラ
(5)ブースタリレー
(6)ハンドル
(7)フィルター付減圧弁
6.12 コントロールバルブの騒音対策
(1)コントロールバルブ騒音の発生原因
(2)騒音予測計算
(3)弁出口流速
(4)弁出口騒音
(5)コントロール弁の騒音対策
(6)低騒音弁
(7)低騒音用プレート
6.13 コントロールバルブの据え付け
第7章 プロセス用分析計
7.1 熱伝導度式分析計
7.2 水素イオン化電導分析計
7.3 赤外線分析計
7.4 酸素分析計
(1)ジルコニア酸素計
(2)磁気式酸素計
7.5 pH計
7.6 導電率計
7.7 水分計
(1)水晶発振式水分計
(2)薄膜式水分計
7.8 ガスクロマトグラフ
(1)サンプル採取ユニット
(2)カラムによる成分分離
(3)検出器
(4)各ユニットの構成
(5)DCSとアナライザとの通信
(6)サンプリングシステム
7.9 カロリーメータ
7.10 粘度計
(1)細管式粘度計
(2)回転式粘度計
(3)落体式粘度計
第8章 防爆計装
8.1 防爆構造のイメージ
8.2 防爆構造とその特徴
(1)耐圧防爆構造
(2)油入防爆構造
(3)内圧防爆構造
(4)安全増防爆構造
(5)本質安全防爆構造
(6)モールド防爆構造(mタイプ)
8.3 爆発性ガスの分類
8.4 防爆電気機器の記号
8.5 危険場所の分類と危険場所による防爆危機の選定
(1)危険場所の分類
(2)危険場所による防爆危機の選定
(3)計器の防爆構造の選定
8.6 防爆の法規について
(1)法規一般
(2)防爆関係の法規
(3)防爆法規の変遷
第9章 DCSのハードウェア設計
9.1 DCSの生い立ちと行末
9.2 全体計装システムにおけるDCSの役割分担
9.3 DCSの一般構成
9.4 DCS装置の台数決め
(1)オペレータコンソール
(2)コントローラ(コントロールステーション)
(3)プリンタ
(4)ビデオコピア
9.5 ハードウェアの仕様
(1)オペレータコンソール
(2)プリンタ
(3)ビデオコピア
(4)アナログ記録計
(5)通信バス(データハイウェイ)
(6)コントローラ
第10章 DCSソフトウェア設計
10.1 DCSの標準ソフトウェア仕様
10.2 使う側のDCS設計
(1)入出力点数の決定
(2)プロセス入出力リストの作成
(3)グラフィックの設計
(4)オーバービューディスプレイの設計
(5)グループディスプレイの設計
(6)ポイントディスプレイの設計
(7)トレンドディスプレイの設計
(8)アラームサマリーディスプレイの設計
10.3 DCSのドキュメント
10.4 DCSメーカ見積評価における留意点
10.5 今後のDCSの使われ方
10.6 DCSソフトウェアの分散に向けて
(1)超々LSI
(2)機器分散の終焉
(3)閉鎖系の終焉
(4)オープン化商品
(5)オープン化商品の終焉
(6)ソフトサービスの前提
(7)ソフトサービスの分散化
(8)ソフトのブランド化
(9)ソフトの自動化
第11章 センサと計装システムの未来像
11.1 フィールドセンサの未来像
(1)プロセスプラントのセンサーの信頼性
(2)センサを発展させる技術
(3)Super Intelligent Field Sensor
(4)新物質によるセンサ革命
11.2 計装の現状と模索
11.2.1 FAとCIMの真の定着のために
(1)夢を生む言葉
(2)この高まりを一つの循環としてとらえること
(3)この循環の中で残すべきもの
(4)FA,CIMと計装屋
(5)標準ソフト仕様におけるソフトWORKの多さ
(6)ケミカルプラントの自動化の真の姿とは
(7)プラントとコンピュータを結ぶソフト開発
(8)このブームの行きつくところ
11.2.2 空気式計装への懐古
11.2.3 軽量化防爆を求めて
(1)耐圧防爆構造の未来像
(2)安全増防爆構造の未来像
(3)油入防爆構造の未来像
(4)モールド防爆構造(mタイプ防爆)の未来像
(5)新しい防爆技術に向けての課題
11.3 HSPC(高感度プラント制御)の始まり
11.3.1 HSPCのイメージ
11.3.2 HSPCの特徴
(1)センサは点から面へ
(2)センサの簡易化とシンプル化
(3)センサの工場テストと現場テスト
(4)センサ流通システムは富山の薬売り方式
(5)HSPCのフィールドバス
(6)HSPCにおいてはコントローラはフィールドへ
(7)夢の感温式調節弁
(8)インターロックは多重化へ
(9)現場改善と工夫の吸収
(10)知的財産権を生み出すHSPC
11.3.3 HSPCの背景