電動バルブエンクロージャの選択: IP 定格、NEMA、および危険区域

簡単な答え: 電動バルブエンクロージャの選択は、IP67 や NEMA 4X などのよく知られたラベルではなく、設置環境から始まります。バルブアセンブリが塵埃、雨、ホー​​スダウン洗浄、一時的な浸水、腐食性雰囲気、結露、または危険区域にさらされるかどうかを確認してください。 IP コードは、IEC 60529 テストに基づく固形物および水に対する保護を記述します。 NEMA エンクロージャ タイプは、より広範な構造および環境要件をカバーしており、直接 1 対 1 の IP に相当するものではありません。 IP 定格も一般的な NEMA タイプも、防爆性を自動的に証明するものではありません。危険場所でのサービスには、現場の分類、ガスまたは粉塵のグループ、温度クラス、周囲温度範囲、および取り付けられているケーブル入口コンポーネントに適合する正確なアクチュエータ モデル、マーキング、および証明書の範囲が必要です。

プロジェクト購入者にとって実際的な問題は、単に「どの IP 評価が最適か?」ということではありません。 「この完全な電動バルブ アセンブリは、取り付け、配線、使用開始後にどのような環境保護および電気保護を維持する必要がありますか?」という質問のほうが適切です。

このガイドでは、電動ボールバルブ、電動バタフライバルブ、電動プラグバルブ、および電動制御バルブのエンクロージャ保護を指定する方法について説明します。 Vcore Valve は、アクチュエータを無関係な付属品として扱うのではなく、完全な作動バルブ パッケージを提供します。したがって、最終的な選択では、バルブのトルク、アクチュエータの制御、取り付け、エンクロージャの保護、および現場の文書を総合的に考慮します。

エンクロージャ保護と防爆は異なります

バルブ リクエストでは、次の 3 つの用語が混在することがよくあります。

• IP等級: IEC 60529 に基づく侵入保護分類。
• NEMA エンクロージャのタイプ: NEMA 250 に基づいて北米のプロジェクトで一般的に指定されているエンクロージャ分類。
• 危険区域の承認: 機密爆発性雰囲気を対象とした機器の認証とマーキング。

彼らは、関連はあるものの異なる質問に答えます。 IP および一般的な NEMA エンクロージャ分類は環境保護に対応しています。危険場所認定では、定義された爆発性雰囲気内で機器が許容できない発火源にならないように機器が設計および評価されているかどうかを扱います。

IP68 エンクロージャは、規定の条件下で粉塵や浸水に耐えることができますが、防爆とはなりません。同様に、NEMA 4X エンクロージャは環境および腐食関連の保護を提供しますが、「4X」という言葉だけでは、ガス、蒸気、または可燃性粉塵の危険な場所への適合性を確立するものではありません。

電動バルブアクチュエータの IP 定格の読み方

IP コードは通常、IP という文字の後に 2 つの特徴的な数字が続きます。最初の数字は、危険な部品や固形異物へのアクセスに対する保護を表します。 2 番目の数字は、有害な水の浸入に対する保護を表します。

IP 番号が大きいほど必ずしも完全な解決策とは限らない理由

購入者は、IP68 にはあらゆる低水位試験が含まれると想定することがあります。それは危険です。ウォータージェット試験と浸漬試験は、異なる暴露メカニズムを表します。アクチュエータが強力なホースダウンと水没の両方に耐える必要がある場合は、必要な定格を明示的に指定し、関連する製品ドキュメントを請求してください。

公表されている IP 評価は、意図どおりに設置されている機器によっても異なります。カバーは閉じられ、シールは損傷していない必要があり、ケーブルグランドと停止プラグはケーブルと入口のネジ山に一致し、未使用の入口は正しく密閉されている必要があります。 IP67 とマークされたアクチュエータ エンクロージャは、ケーブル グランドが 1 つ間違っていると、その効果的な保護が失われる可能性があります。

NEMA エンクロージャ タイプが電動バルブにとって何を意味するか

NEMA エンクロージャ タイプは、北米仕様を使用する米国およびその他の市場のプロジェクトで頻繁に要求されます。これらは、2 桁の入力コードとして扱うのではなく、NEMA Type 4X などのタイプとして記述する必要があります。

IP 定格を NEMA タイプに直接変換できますか?

数値だけから信頼できる 1 対 1 の変換を行うことはできません。 NEMA は、特定の NEMA エンクロージャ タイプが特定の IEC イングレス要件を満たしている、または超えていることを示す比較ガイダンスを発行していますが、比較は一方向です。 IP コードのみを備えた製品は、対応する NEMA タイプの追加の構造要件または環境要件をすべて自動的に実証しているわけではありません。

たとえば、NEMA Type 4X を指定するプロジェクトでは、便利な IP 番号以上のものを要求しています。腐食要件はタイプ 4X 評価の一部です。メーカーが適切な NEMA タイプの文書を提供しない限り、IP66 として宣伝されているアクチュエータを NEMA 4X として書き換えるべきではありません。

最も安全な購入ルールは単純です。プロジェクトに必要な分類を指定し、同じシステムでアクチュエータのドキュメントを確認します。 IP66 と NEMA Type 4X の両方が必要な場合は、一方が他方を証明すると仮定するのではなく、両方をリストします。

危険区域: IP66 が「防爆」ではない理由

危険エリアの選択は、サイトの分類から始まります。国やプロジェクトによっては、IEC ゾーン、ATEX カテゴリ、IECEx 機器保護レベル、または北米のクラス/部門またはゾーン システムが使用される場合があります。場所の分類は、存在する可能性のある可燃性ガス、蒸気、液体、可燃性粉塵、繊維の種類と、発火性濃度の可能性を反映します。

購入者は、プロジェクト所有者、エンジニアリング請負業者、または認可された電気設計文書から危険区域データを入手する必要があります。バルブのサプライヤーは、「化学プラント」や「石油とガス」などのアプリケーション名からゾーンや部門を推測してはなりません。同じプラント内の異なる領域は異なる分類を持つことができ、一部は未分類の場合もあります。

危険場所用電動バルブに必要なデータ

• 適用される認証システムと仕向け市場の要件
• ゾーンまたはクラス/部門の分類
• ガス、蒸気または可燃性粉塵群
• 必要な機器保護レベルまたはカテゴリ（該当する場合）
• 温度クラスまたは最大許容表面温度
• 最低および最高周囲温度
• 必要な保護コンセプトと機器のマーキング
• アクチュエータの電源、制御信号、フィードバック
• ケーブルグランド、停止プラグ、および配線の要件
• 証明書番号、特別な条件、および正確なモデル範囲

ATEX 指令 2014/34/EU は、EU 市場に投入される際に爆発の可能性のある雰囲気で使用することを目的とした機器および保護システムを対象としています。 IECEx は、IEC 60079 シリーズに基づいた国際適合性評価フレームワークを提供します。米国では、OSHA 29 CFR 1910.307 が危険な機密場所の電気機器および配線に対応していますが、該当するプロジェクトではクラス/部門またはゾーンの文書が使用される場合があります。

「ATEX が利用可能」などの一般的な宣言だけでは十分ではありません。証明書が、提供されている正確なアクチュエータのモデル、構造、周囲範囲をカバーしていることを確認してください。特別な使用条件を確認してください。ケーブル グランド、停止プラグ、端子コンパートメント、ローカル コントロール、およびオプションの電子機器を含む完全な付属アセンブリは、必要な保護を維持する必要があります。

屋外露出は雨だけではありません

屋外電気バルブは、エンクロージャが適切な雨やジェット定格を備えている場合でも故障する可能性があります。サイトのレビューでは次の点も考慮する必要があります。

• 結露： 毎日の温度変化により、湿気の多い空気が筐体内に引き込まれたり、内部に結露が発生したりすることがあります。
• 太陽熱暖房: 直射日光が当たると、内部の電子温度が周囲の温度よりも上昇する可能性があります。
• 腐食性雰囲気: 塩、塩素、酸蒸気、化学ミストは、コーティング、ファスナー、シャフト、ケーブルグランドを攻撃する可能性があります。
• 洪水: 通常の環境が乾燥していても、ピットやチャンバーは水で満たされることがあります。
• 氷と雪: 外部の氷は、手動オーバーライド、インジケーター、またはローカル制御を妨げる可能性があります。
• メンテナンスアクセス: パイプラインからバルブを取り外さなくても、カバーとグランドに手が届く状態にしておく必要があります。

結露防止ヒーター、ドレンまたはブリーザーの配置、および保護サンシェードが役立つ場合がありますが、選択したアクチュエーターおよび設置場所に対して承認されている必要があります。未承認のブリーザを追加したり、フィールドホールをドリル加工したりすると、エンクロージャの定格や危険エリアの保護が無効になる可能性があります。

ケーブル入口はエンクロージャ システムの一部です

アクチュエータのデータシートに示されているエンクロージャの定格は、適切なエントリ コンポーネントと正しい設置を前提としています。注文する前に、次のことを確認してください。

• ケーブル入口ネジの形状とサイズ
• 電源、制御、通信ケーブルの数量
• ケーブル外径とグランドクランプ範囲
• 外装または外装なしのケーブル構造
• グランドの侵入および危険場所の認証が必要
• 未使用エントリ用の承認済み停止プラグ
• アースとボンディングの規定
• 最小曲げ半径と実用的な場合は下向きのケーブル配線

永久停止プラグとして特別に承認されている場合を除き、輸送用プラグを未使用のエントリ内に放置しないでください。低コストでサイズが不適切なケーブル グランドは、高仕様のアクチュエータ エンクロージャを損なう可能性があります。

設置シナリオ別の推奨エンクロージャの選択

エンクロージャの選択が完全な電動バルブ パッケージにどのように適合するか

エンクロージャの保護は、作動バルブの機械的および電気的設計と並行して検討する必要があります。適切なエンクロージャでは、過大なサイズのアクチュエータ、互換性のない制御信号、または位置のずれた取り付けブラケットを修正できません。

電気作動バルブを確認する前に、以下の関連する決定事項を確認してください。

1. 停止トルク、走行トルク、着座トルクから必要なアクチュエータ出力を算出します。を参照してください。 バルブアクチュエータのトルクサイジングガイド.
2. オン/オフまたは変調動作、指令信号、位置フィードバックを確認します。を参照してください。 電動アクチュエータ制御信号ガイド.
3. 設置環境、IP 定格、NEMA タイプ、および危険場所の要件を確認してください。
4. 取り付けフランジ、ドライブアダプター、ブラケットの位置合わせ、およびバルブの移動量を確認してください。
5. 機能テスト、リミット調整、文書レビューを通じて、最終的に組み立てられたバルブを検証します。

より広範なサプライヤー評価については、以下をお読みください。 電動バルブアクチュエーターのブランドの選び方。腐食性の自動化アプリケーションについては、を参照してください。 化学プラントの電動ボールバルブ.

電動バルブの RFQ チェックリスト

• バルブのタイプ、サイズ、圧力定格、および端の接続
• 作動媒体、圧力、温度、腐食条件
• 必要なバルブトルクまたはサイジングに必要な完全なプロセスデータ
• 電源、周波数、許容電圧変動
• オン/オフまたは変調制御
• コマンド信号、位置フィードバック、通信プロトコル
• 動作周波数と必要デューティ
• 屋内、屋外、洗い流されやすい場所、海岸沿い、腐食性または洪水が発生しやすい場所
• 必要な IP コードおよび/または NEMA エンクロージャ タイプ
• 最低および最高周囲温度
• 危険場所の分類と必要な認証
• ケーブルのタイプ、ケーブル差込口のサイズ、およびグランドの責任
• 必要な図面、配線図、証明書、試験記録

これらの詳細を次の方法で送信してください。 Vcore Valveプロジェクトお問い合わせフォーム。バルブとアクチュエータを 1 つの組み立て済みパッケージとしてレビューし、見積前に不足しているエンクロージャまたは制御情報を特定できます。

よくある質問

屋外電動作動バルブにはどのような IP 定格が必要ですか?

普遍的なアウトドア評価はありません。雨、粉塵、ウォータージェットへの曝露、浸水、結露、腐食、日光、プロジェクトの仕様を確認します。 IP65 または IP66 は多くの屋外用途の一般的な出発点ですが、正しい定格は実際の現場条件に従う必要があります。

すべてのバルブ アクチュエータにおいて、IP68 は IP66 よりも優れていますか?

いいえ。IP68 はメーカーが合意した条件下での浸水に対応し、IP66 は強力なウォータージェットに対応します。一方がもう一方を自動的に証明するわけではありません。アクチュエータが耐えなければならないあらゆる暴露を指定します。

NEMA 4X は IP66 に相当しますか?

これらは直接同等のものではありません。 NEMA タイプは特定の IEC 進入テストを満たすかそれを超える可能性がありますが、NEMA タイプ 4X には腐食関連の要件も含まれています。サポートするメーカーのマニュアルがない限り、IP66 製品に NEMA 4X というラベルを付けないでください。

IP66ということは、電動バルブアクチュエータが防爆であることを意味しますか?

いいえ。IP66 は塵や水の侵入に対応します。危険場所への適合性には、サイトの分類、ガスまたは粉塵のグループ、温度要件、周囲条件に応じた正しい認定機器とマーキングが必要です。

標準アクチュエータはゾーン 2 エリアに設置できますか?

そう思い込まないでください。プロジェクトの分類、適用される規則、および機器の保護要件を確認する必要があります。正確なアクチュエータ モデルと取り付けられた電気コンポーネントには、その場所に適した認証とマーキングが付いている必要があります。

ケーブルグランドがエンクロージャの定格に影響するのはなぜですか?

ケーブル グランドは、ケーブルの周囲のエンクロージャの入り口を閉じます。ねじ山、シール方法、またはケーブルの直径が間違っていると、水や粉塵が侵入する可能性があり、また、危険エリアの保護が無効になる可能性があります。

技術参考資料

• IEC — IEC 60529、エンクロージャによって提供される保護の程度 (IP コード)
• NEMA — Enclosure Types and IP comparison guidance
• IECEx — 爆発性雰囲気に使用される IEC 60079 規格
• 欧州委員会 - ATEX 指令 2014/34/EU
• OSHA — 29 CFR 1910.307 危険な (機密) 場所