技術・サービス

プロセス安全

リスク低減を図るためのプロセス設計技術を応用したソリューション提案

プラントの安全確保のためには、製品の企画開発・設計・製造から廃棄されるまでのライフサイクルにおいてリスクアセスメントが重要です。
当社ではこれまで培ってきた経験や運転の立場に立った安全性評価技術に、プロセス設計技術を応用した合理的なプロセス安全性評価を行います。さらには、安全性評価のみでは終わらず、設計・建設・改造まで含めたプラント設計のための最適ソリューションを提案します。

強み・特長

1安全性評価(主にHAZOP)は当社のプロセスエンジニアが担当するため、プロセス挙動を理論的に評価しながら取り進めることができます。

2安全性評価により洗い出された危険源に対して、プロセスシミュレーターを活用し、信頼性の高い解析・評価を提供します。

3安全性評価の結果から現実に起こりうるプラントの挙動を表現したシナリオを作成し、より実際の運転に近い訓練シミュレーターを提供します。

4化学・樹脂・医薬・食品プラントなど様々な種類のプラント設計・建設に携わった経験と安全性評価から、プラントの安全・安定運転を達成するためのソリューションをご提案します。

プロセス安全性評価手法

当社のプロセス安全性評価は主にHAZOP(Hazard and Operability Studies)を用います。HAZOPはプロセスや操作における危険源を抽出するために用いられる安全性評価手法の一つであり、事故要因となり得るプロセス異常の特定にガイドワードを利用し、網羅的な解析が可能です。HAZOPは1960年代に開発された手法であり、これまで世界中で広く活用されている手法の一つです。当社はプロセスエンジニアが主体的に評価を行うため、プロセス内の挙動を理論的に解析し、事故シナリオを構築、評価していきます。
お客さまのご要望により他の安全性評価手法につきましてもご相談により対応します。

HAZOP(Hazard and Operability Studies)とは

プロセスや操作の潜在的な危険性の特定、洗い出しを目的とした定性的な安全性評価手法

HAZOPの概念[潜在危険性を網羅的に(洩れなく)洗い流す、「設計意図からのずれ」=「プロセス異常」に着目]。プラント・設備[適切に設計・建設・作動]から運転状態[設計意図通りの状態]の場合、潜在危険性[安全]。プラント・設備[適切に設計・建設・作動]から運転状態[設計意図とは異なる環境・運転]の場合、潜在危険性[危険な状態、事故]。プラント・設備[設計意図とは異なる設備の作動]の場合、潜在危険性[危険な状態、事故]

「設計意図からのずれ」を洩れなく洗い出す7つの案内役

HAZOPガイドワード(No, More, Less, Reverse, As Well As, A part of, Other Than)と設計・運転パラメータを一つのラインに当てはめて、プロセス異常の原因と影響・結果を考察します。

プロセスシミュレーターの適用

プロセス内部の異常や影響を解析するためには、化学、化工、機械、計装など様々な分野の知識と経験が必要となりますが、評価が困難な場合は、当社保有のプロセスシミュレーターによる影響解析や流動解析、高温・高圧時の強度計算など様々なツールを用い、より信頼性の高い解析や評価を提供することが可能です。例えば、調節弁故障時に系内の圧力・温度、相状態がどのように変化するかなど、影響と最終事象の解析が不明確な場合は、ダイナミックシミュレーターなどを活用し定量的に評価することができます。

具体的なHAZOP事例と設計への展開

プロセス設計への展開

化工計算とプロセス検討
物性、除熱量、クーラー伝面、爆鳴気形成防止措置、温度・圧力上昇時間の推定など
流動解析
タンク内の混合性、ミキシング機構など
強度解析
圧力上昇時のタンク強度、板厚、補強など

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ズレ 要因 影響と結果 現状の安全対策
  • No
  • Flow
  • ポンプ吐出
  • バルブ全閉

循環冷却ライン停止による温度上昇

  1. タンク内温度上昇
  2. プロセス気化、圧力上昇
  3. 機器破損、プロセス大気漏洩
  4. 着火、火災発生
TI-101/PI-101 Highアラーム

HAZOPによる改善事例
  • 圧力計の冗長化
  • 温度計の冗長化+液戻りラインディストリビューター設置によるタンク内温度の均一化
  • 循環ラインに流量計設置(Lアラーム)

ダイナミックシミュレーター活用例

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ズレ 要因 影響と結果 現状の安全対策
  • No
  • Flow
  • PV-101
  • 全閉

塔頂ガスラインCV故障により圧力上昇

  1. 塔内圧力上昇
  2. 機器設計圧超過、機器破損
  3. プロセス流体の大気漏洩
  4. 着火、火災発生
PC-101 Highアラーム
安全弁PSV-101
動的解析による定量評価
  • CV閉→PSV作動までの時間
    (圧力上昇速度)
  • PSV作動時の吹出し量

OTSへの展開

当社では、あらゆる事象に対応できるOTSを製作することが可能です。また、安全性評価の結果をOTSへ反映させることにより、設計・建設段階での安全思想をオペレータへも水平展開し、プラントの安全運転に繋げていくことができます。近年、現場では自動制御化によってトラブルが減少しオペレータの緊急対応時の経験が不足するという懸念に対し、定常状態に限らずスタートアップ・シャットダウン・緊急停止時などの非定常作業を折り込んだOTSの製作により、現場力の維持・向上を行います。

運転訓練シュミレーターでは、実際のプラントのESDパネル、DCSを模擬の現場操作、模擬パネル、模擬DCSにて再現します。

プラントの安全・安定運転のためのリスク低減提案

安全性評価の解析結果(リスク低減策)は迅速に各設計、調達、建設、改造へ反映し、一貫したエンジニアリングをご提供します。
当社主体で解析を行うことにより、お客さまの負荷を低減させつつ、早期の危険発見・安全対策の実施が可能となります。事故の発生リスクを低下させることで安全・安定運転が可能となり、建設コストと運転コストのTotalでのコスト削減に貢献します。

プロセス安全性評価[有用性は世界中で認知、国内企業もリスクアセスへの関心 高]、[解析方法:網羅的に危険源の抽出が可能なHAZOPを採用。どのような解析方法がある?どの解析方法が良い?等のご相談に対応]、[解析経験:MCGグループで培った経験・実績連続・バッチプロセスに対応。経験の浅いメンバーしかいない。充分な解析ができているのか?等のご相談に対応]、[解析実績の負担:当社主体のHAZOPによりスタッフの負担軽減、早期の危険発見・安全対策実践によりTOTALコスト削減。製造スタッフの時間が無い。解析にかける費用が…等のご相談に対応]、[対策の検討]、[建築・改造・工事・運転SV]

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