CSR / 環境社会
メンテナンスは任意ではない。それは安全の一部である。 点検なし。メンテナンスなし。寿命短縮。リスク増大。
Originally published by HazardEx (Hazloc Safety Media & Events). Reproduced with permission.
Hazardex (Hazloc Safety Media & Events)’ https://www.linkedin.com/company/hazardex
最前線での5年間が、危険場所用機器の設計について私たちに教えてくれたこと
2011年、私たちは第1世代の危険場所（防爆）用LED照明器具の開発を完了しました。多くのエンジニアリングチームと同様に、私たちはすべてを正しく行ったと信じていました。この製品は国際的な認証要件に準拠し、実験室での試験に合格し、顧客の仕様を満たしており、防爆構造、保護等級（IP）、耐食性、熱管理、および機械的完全性における多大な努力を反映していました。
その時点では、設計は完了したと思っていました。振り返ってみると、私たちは実験室の段階を終えたに過ぎませんでした。製品は実験室で適格と認められましたが、「現場」こそが私たちの本当の教師となりました。真のエンジニアリング作業はまだ始まっていなかったのです。
最前線（フロントライン） 第1世代の照明器具は、台湾西海岸の台中近くにある大規模な沿岸石油化学コンビナートに設置されました。稼働条件は様々でしたが、最も過酷な暴露環境は、台湾海峡に直接面した最前列で発生しました。
これらの照明器具は、塩分を含んだ海風、季節風（モンスーン）、台風、高湿度、産業汚染物質、紫外線、および日々の熱サイクルに継続的にさらされていました。これらの要因が相まって、長期的な腐食を加速させる攻撃的な微小環境（マイクロエンバイロメント）を作り出しました。それは私たちが当初過小評価していた累積的な影響でした。
5年後 - 環境が私たちの設計に突きつけた課題
約5年後、保証期間がとうに過ぎた後、私たちは設置状況を点検するために現場に戻りました。台湾で最も過酷な産業環境の1つで、長年にわたる継続的な暴露の後に照明器具がどのように機能しているかを評価したかったのです。
電気的な性能は安心できるものでした。照明器具はまだ作動し、光を発していました。しかし、機械的な状態は全く異なる物語を語っていました。
最前列のユニットは、深刻なコーティングの劣化、ネジ継手周辺の腐食、塩分の蓄積、外部部品の劣化、および構造的な損傷を示していました。
照明器具は電気的に故障したわけではありません。環境がそれらを機械的に解体していたのです。これは重要な教訓を明らかにしました。危険場所において、稼働中の機器が時間の経過とともに自動的に安全、信頼性が高い、または機械的に健全であると見なすことはできないということです。電気的な動作だけでは、全体像はわかりません。
5年間の沿岸暴露
照明器具は電気的には作動し続けましたが、塩分を含んだ海風、季節風、紫外線、熱サイクルへの長期的な暴露により、深刻な腐食と構造劣化をもたらしました。
私たちの最初の対応は再設計ではなかった
即座の交換は非現実的であり、経済的でもありませんでした。その代わりに、私たちはシンプルな現場での解決策を実行しました。最前列のユニットに保護カバーを取り付け、塩水噴霧、紫外線、風雨、および海洋汚染物質からそれらを保護したのです。
結果は予想を上回りました。腐食の進行速度は著しく低下し、耐用年数は当初の予測をはるかに超えて延長されました。
恒久的な解決策として意図したものではありませんでしたが、このカバーはより価値のあるものをもたらしました。それは、環境が私たちの設計とどのように相互作用するかについての理解です。この変更により、観察、調査、学習するための不可欠な時間が得られました。
当初、私たちは材料またはコーティングの欠陥を疑いました。しかし、返品されたユニットをさらに調査するにつれて、別のパターンが浮かび上がってきました。問題は材料の選択ではなく、幾何学的な形状（ジオメトリ）だったのです。
ネジ継手は堅牢であり業界の標準ですが、塩分が蓄積する隙間を作り出します。塩分は容易に入り込みますが、なかなか抜け出さず、水分を閉じ込めて腐食を加速させます。環境サイクルが繰り返されると、小さな隙間でさえも集中的な腐食ゾーンになります。
このことは、私たちの設計哲学を根本的に変える結論につながりました。腐食は最初に材料を攻撃したのではない。形状（ジオメトリ）を攻撃したのだ。
第2世代
これらの洞察は、私たちの第2世代製品を直接形作りました。単に水の侵入を防ぐことだけに焦点を当てるのではなく、塩分の滞留を最小限に抑えるように設計しました。
可能な限り露出したネジのインターフェースを減らし、熱サイクル、振動、経年劣化による隙間が生じないように構造を設計しました。排水経路の簡素化と形状の改善が、再設計の中心となりました。
私たちの目標は明確でした。塩分がとどまる場所を決して与えないこと。 現場での実績により、耐食性と耐久性の大幅な向上が確認されました。環境が私たちの仮説に挑戦し、第2世代が私たちの答えでした。
現場エンジニアリングの改善
直接的な塩分の暴露を減らし、耐用年数を延ばすための現場での緩和策として設置された保護カバー。 一時的な解決策として意図されていましたが、保護カバーは腐食を大幅に減らし、将来の製品開発に影響を与える貴重なエンジニアリングの洞察を提供しました。
第3世代
現在、当社の第3世代プラットフォームは設計と認証を完了し、パイロット生産に入っています。10年以上のエンジニアリング経験に基づいて構築されており、実験室の仮定だけでなく、現実世界の運用における教訓を取り入れています。
この世代は、私たちのアプローチにおけるより広範な転換を表しています。単に認証のためだけに設計するのではなく、長期的な環境回復力（レジリエンス）のために設計するという転換です。
このプロジェクトは台湾の国家イノベーション賞の最終候補に残り、最終評価を受けています。初期の顧客からのフィードバックも同様に励みになっており、これらの環境課題が、多くの危険でミッションクリティカルな産業間で共有されていることが確認されています。
第3世代の設計
最新世代は、10年以上の現場経験から得られた教訓を取り入れています。再設計された構造は、露出したネジのインターフェースを減らし、塩分の滞留、熱による動き、および長期的な環境劣化を最小限に抑えることを目的としたシーリング形状を採用しています。 プラットフォームは認証を完了し、現在パイロット生産に入っています。
認証を超えて
認証は、危険場所の安全の基盤として依然として不可欠です。しかし、認証だけでは、複雑な運用環境に何年も継続的にさらされた後、機器がどのように機能するかを予測することはできません。
塩分を含んだ空気、モンスーン、台風、高湿度、紫外線、汚染、および熱サイクルが同時に発生する5年間を完全に再現できる実験室はありません。
私たちの第1世代の製品は不注意に設計されたわけではなく、当時のすべての必須基準を満たしていました。私たちに挑戦を突きつけたのは、自然がいかなる実験室での資格試験よりもはるかに過酷な、複合的かつ累積的なテストを作り出すという発見でした。
最終的に、すべてのエンジニアリング設計は現実世界で最終試験に直面します。認証はエンジニアリングの責任の終わりではなく、始まりなのです。
結論
振り返ってみると、私たちはもはや第1世代の製品を失敗とは見ておらず、その後のあらゆる改善のための基盤であると考えています。現場での後付け対応は実践的な解決策の価値を証明し、第2世代は私たちに形状の重要性を教え、第3世代は私たちに長期的なレジリエンスを教えています。
エンジニアリングは継続的な学習のプロセスであり、最終目的地ではありません。保証期間の後に腐食が現れたからといって、私たちの責任が終わったわけではありません。真のエンジニアリングの責任は、契約期間を超えて、特に機械的完全性が安全性に直結する危険な環境において及びます。
実験室では教えられなかったことを現場が教えてくれたとき、真のエンジニアリングが始まります。私たちの経験を共有することが、他の人が同様のリスクを認識するのに役立つなら、最前線でのその5年間は、単一の製品を改善するよりもはるかに価値のあることを達成したことになります。それは、すべての人にとって危険な産業をより安全にするのに役立ったということです。
実験室での認証は不可欠ですが、自然が依然として最終的な試験官なのです。
著者について
Peter Chen 氏は、台湾を拠点とする危険場所用電気機器の専門メーカーであるTHT-EXの創設者兼CEOです。 2011年に同社を危険場所向け製品開発への参入へと導いて以来、彼は現実世界の運用経験を実践的なエンジニアリングの改善に変換し、長期的な信頼性、環境へのレジリエンス、産業の安全性を高めることに注力してきました。
