高圧ガス丙種化学特別攻略 保安管理技術編

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どーも、ききです。

今回は前回に引き続き今度は高圧ガス丙種化学特別の保安管理技術編という事で記事を書いていきます。

法令の時に少し話しましたが今回の保安管理技術は法令よりも難しいと思います。

なので時間は掛かると思いますが頑張って勉強していきましょう。

なお、少しでも受験者の負担を減らす目的で記事を書くので細かい説明はほとんど書きません。しっかり覚えたい方や気になる方はテキストの解説など確認して下さい。

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金属及び非金属材料の選定、用途

ここで覚えることは

  • クロムモリブデン鋼は高温材料
  • 18-8ステンレス鋼(SUS404)は低温材料で-253℃まで使用可能、海水に弱い(CL-)
  • アルミニウム合金は低温材料で-269℃まで使用可能
  • 3.5%ニッケルは-110℃まで使用可能
  • 9%ニッケルは-196℃まで使用可能
  • 海水にはチタンかチタン合金

なんだよこれ、いきなりこんなに覚えられねぇよ

そうです、いきなり覚えられないです。自分もそうでした。先程も述べましたが法令と比べて覚える事が増えているので苦戦すると思います。

これでも最低限覚えなければいけない項目だけ厳選している(つもり)なので気が遠くなりますが頑張りましょう。

金属の防食、腐食

  • 外部電源法は直流電源で+を土壌、-を非防食体に繋ぐ
  • 金属被覆はイオン化傾向が多いもので覆う
  • Mg>Al>Zn>Cr>Fe(←とりあえずここまで覚える)
  • 流電陽極法は金属被覆と同じでイオン化の大きいものと繋げる。
  • 均一腐食で減肉しても問題がないように腐食しろを加えた肉厚にする

次に溶接関係ですが

  • 炭素量は少ないものを使用
  • 非破壊試験は一定時間を置いてから行う

溶接欠陥については学識で少し詳しく説明しますが、こちらではとりあえず

  • アンダカット、オーバーラップ、クレータ割れは外見から判断可能
  • スラグ巻き込み、気孔、溶け込み不良、融合不良、ビード下割れは外見から判断不可

非破壊試験 高圧装置

ここでは

  • 蛍光浸透探傷試験、染色浸透探傷試験、渦電流探傷試験、磁粉探傷試験は外部表面欠陥検出
  • 超音波透過試験、放射線透過試験は内部欠陥検出
  • アコースティック・エミッション試験は進行中の欠陥検出

あとは、オーステナイト系ステンレスは磁粉探傷試験に使用できない

高圧装置で覚えるところは

  • 吸着塔は個体の吸着剤を使用
  • 吸収塔は高い溶解度を持つ液体を使用
  • 蒸留塔は沸点を利用
  • 固定床式反応器は個体粒子を充填している
  • 流動床式反応器は流動化した触媒に気体を流す
  • 二重殻式円筒形貯槽は内槽がオーステナイト系ステンレス、外槽は炭素鋼で内部はパーライト粒を充填して真空にしている
  • 二重管式熱交換器は熱交換量の小さいもの
  • 多管式熱交換器は熱交換量の大きいもの

ここまで覚える。

プロセス制御 バルブ、配管、継手、ガスケット

プロセス制御では

  • フィードバック制御は差が生じた時に制御する
  • フィードフォワード制御は未然に防ぐ
  • カスケード制御は一次調整出力値で二次調整目標値を制御
  • 比率制御は特定の比率に乗じた制御
  • シーケンス制御はあらかじめ決められた手順に沿って自動で操作する制御

バルブ関係は

  • ボール弁は操作が簡単で一番圧力損失が少ない
  • グローブ弁は中で流れが変化する。アングルタイプよりストレートタイプの方が圧力損失は大きい
  • プラグ弁は高粘度流体に最適
  • バタフライ弁は最も面間寸法が小さく軽量

STPGはスケジュール番号が大きくなると内径が小さくなる

リングジョイント形フランジにはオーバル形、オクタゴナル形金属リングガスケットを使用する。

安全計装 計測器

安全計装は

  • フール・プルーフはヒューマンエラーを起こしても安全性を保持
  • フェール・セーフは機械に異常が生じても安全な状態にする
  • 機械が壊れた時にその機械に代わる待機側の機械に切り替える事を待機冗長
  • インターロックは条件が整っていないと起動しないシステム

計測器については

  • 容積式流量計は小流量から大流量まで対応
  • 高粘度の圧力測定には隔膜式圧力計
  • 低粘度の流量測定はタービン式流量計

熱電対については3種類だけ覚える

  1. 1,400℃以下は白金白金ロジウム温度計
  2. 650~1,000℃はクロメルアルメル温度計
  3. 200~300℃は銅コンスタンタン温度計

圧縮機 ポンプ

良く出るのはサージング対策について

  1. 吸込み弁を閉める
  2. 吐き出し側から吸込み側へバイパス配管を使い冷却しながら戻す
  3. 吐き出しガスを一部大気放出して必要流量を確保する
  4. 回転数を下げる

あと覚えるのは遠心圧縮機の吐き出し量を下げる時は吸込み弁を閉める

往復圧縮機の吐き出し量調整はアンロード式、クリアランス式などがある

ポンプ関係で良く出るのは、ウォータハンマ対策

  1. 吐き出し配管にサージタンクを設ける
  2. フライホイール効果を大きくする

次にキャビテーション対策も良く出ます。

  1. ポンプの裾付位置を下げる
  2. 回転数を下げる
  3. 吸込み液面を上げる
  4. 吸込み液面の圧力を上げる

あとはそれぞれのポンプの止め方

  1. 遠心ポンプは吐き出し弁を閉めてからポンプを停止させ、吸込み弁を閉める
  2. 往復ポンプは原動機を止めてから吐き出し、吸込みの順で閉める

起動する時はそれぞれ逆の操作で起動する。

軸封装置 防爆構造 静電気 設置

軸封装置について覚える事は

  • グランドパッキンは締め付け過ぎたら発火する恐れ有り。多少の漏れは許容範囲
  • メカニカルシールは可燃性、毒性流体に使用
  • ラビリンスシールは柔らかい金属を使用
  • オイルフィルムシールはアンモニアガス
  • 昇温時には金属リングガスケットを使用した所は増し締めを行う
  • 高温配管にはスタッドボルトを使用

防爆構造については

  1. 爆発性雰囲気が連続して長時間にわたる場所は特別危険個所
  2. 爆発性雰囲気がしばしば発生する場所は第一類危険個所
  3. 爆発性雰囲気を生成する恐れが少ないのは第二類危険個所
  4. 耐圧防爆構造は内部で爆発しても容器が耐えられる構造
  5. 内圧防爆構造は内部を加圧状態にしてガスの侵入を防ぐ

タンクローリーには接地をする。絶縁防止にボンディングが有効。

流速が大きい程、帯電量は大きくなる。また、小さな穴から噴出した時も静電気が発生する事がある。

安全装置 緊急遮断弁 逆止弁

破裂板は正圧、負圧時に作動する。一度作動すると大気圧まで放出する。高粘度、固着性、腐食性に適している。

ばね式は調節ボルトで調節してはいけない

真空安全弁は負圧対策。空気を吸うものは可燃性ガスに使用出来ない。

溶栓式は温度が規定以上になると溶融して容器の破壊を防止する。

緊急遮断弁については

  • 緊急遮断弁は異常時に自動で閉止するものと人が遠隔操作するものがある。
  • ダイヤフラム式は空気を遮断して閉止する。
  • 緊急遮断弁は貯槽の近い位置に設置する
  • 緊急遮断ボタンは貯槽から離れた位置に設置する

逆止弁については

  • リフト式逆止弁は自重で閉止する
  • スイング式逆止弁は蝶番になっていて流れが止まると閉まる

防消火設備 消火活動 ガス漏洩検知警報設備 防災設備 

水噴霧、散水装置は防火設備。消火器、不活性ガスは消火設備

ガス検知器は

  • 接触燃焼式、半導体式は可燃性ガス
  • ガルパニ電池式は酸素

ガス漏洩検知警報設備は連続的に検知し警報を発し続けなければならない。

防災設備について

  • スチームカーテンは漏洩した可燃性ガスを遮断する
  • 防液提は液体の状態のガスの流出防止
  • 防火壁は火気取扱施設への流動防止
  • 障壁は爆発によって生じる衝撃の被害を軽減する

また、

  • 防液提の材料は鉄筋コンクリート、鉄骨・鉄筋コンクリート、金属、土またはこれらの組み合わせ
  • 障壁の構造は鋼や鉄筋コンクリート、土やこれらの組み合わせ

ベントスタック、フレアースタック 毒ガスの漏洩措置 用役設備

ベントスタックは大気中にガスを放出する設備です。爆発下限界未満になるよう十分高さにする。ガスの着地濃度を許容濃度以下にする。気液分離器を付ける。

フレアースタックは可燃性ガスを燃焼する設備。騒音防止策でスチームノズル部にマフラーを付ける。

毒性ガスの漏洩措置として苛性ソーダで除外するが、除外出来るガスの性質は酸性のものに限られる。

  • 塩素
  • 亜硫酸ガス
  • 硫化水素

などがある。

用役設備で覚えておくのが計装機器の駆動源に使用する空気の供給設備にはフィルターやエアレシーバを設ける。事故発生の恐れのある設備の近くに水供給設備など設置しない。

誤作動防止 緊急措置 保全方式

安全弁の元弁は常時開。バンドルを外したり触らないように固定するのは誤作動防止に繋がる。

可燃性ガスが漏洩した時に系内のガスをベントスタックやフレアースタックで放出した後、不活性ガスで置換してから空気で更に置換する。

毒性ガスが漏洩している時は風上に避難。

保全方式ではキーワードを覚えていきます(得意技)

  • 設備の寿命を予測という言葉が出てきたら状態基準保全(予知保全)
  • 未然に防止は予防保全
  • 性能の低下をきたしてから整備、修理は計画事後保全
  • 性能の低下をきたす前に計画的に~は予防保全
  • 時間保全は日常、定期点検の事

耐圧、気密試験 塔槽内、バルブ操作 工事の安全管理

こちらは法令でも少し触れましたが基本的には同じです。こちらで覚える事は

  • 耐圧試験は伸び、膨らみを確認
  • 気密試験は漏れがないか確認
  • 耐圧試験をしてから気密試験
  • 気密試験は石鹸水を用いるが一定時間放置する方法もある

塔槽内関係は

  • 可燃性ガス濃度が爆発下限界値の1/4以下
  • 毒性ガスは許容濃度以下
  • 酸素濃度は18~22%
  • 機器類の動力源が遮断されているか確認

工事の安全管理では火気使用工事の管理対象はグラインダ、たがね、ハンマなどで生じる摩擦火花も含める

最後に

とりあえずここまでで保安管理技術は終わりです。意外とあっという間でしたね。うん。

最初にも書きましたが保安管理技術と学識は過去問にない問題が出てきます。

ここまで書いた記事は過去問で良く出題されるところを厳選したつもりなのでもう少し深い所まで勉強した方が確実かもしれません。

学識は計算問題が多数出てきますがこの保安管理技術で覚えた事も多数出てくるので、最後まで気合いれていきましょう。

各リンクはこちらからどうぞ

今回使用したのはこの2冊です。

この2冊ほぼ丸暗記で合格出来たので、過去問で勉強して分からない所はテキストで確認しましょう。

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