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遮断弁（SDV、緊急遮断弁、ESV、ESD、ESDV、または安全遮断弁とも呼ばれる）は、危険な事象を検知した際に危険流体の流れを遮断するように設計された作動弁です。これにより、人、設備、または環境への危害を防止します。遮断弁は、安全計装システムの一部を構成します。危険な事象を検知した際に自動的に安全保護を提供するプロセスは、機能安全と呼ばれます。
遮断弁は主に石油産業に関連付けられていますが、他の産業でもこの種の保護システムが必要とされる場合があります。ESD弁は、2010年にメキシコ湾で発生したBPホライズン爆発事故のような壊滅的な事態を防ぐため、海洋掘削リグに設置されるすべての機器に法律で義務付けられています。
安全遮断弁はフェイルセーフであるべきであり、入力制御システム（温度制御装置、蒸気圧制御装置など）、空気圧、燃料圧、火炎検出器からの電流、または低水位遮断装置や高圧遮断装置などの他の安全装置からの電流のいずれかの要素が故障した場合に閉じる必要がある。
ブローダウンバルブ（BDV ）は、緊急時に蒸気をフレア、ベント、またはブローダウンスタックに導くことで圧力容器の圧力を下げるように設計された遮断弁の一種です。BDVは、制御システムが故障すると開位置にフェイルセーフします。[ 1 ]バルブの種類、作動方式、性能測定はESDバルブと同様です。
流体用としては、金属シート式ボールバルブが遮断弁（SDV）として使用されます。金属シート式ボールバルブを使用することで、初期費用は低いものの、ソフトシート式ボールバルブを使用した場合に発生する生産損失、在庫損失、バルブ修理費用などを考慮すると、全体的なコストを削減できます。
回転軸ボールバルブなどの直通型バルブは、一般的に高効率バルブです。高効率バルブとは、流れの乱流が少ないためエネルギー損失が少ないバルブのことです。流路は直線状です。回転制御バルブ、バタフライバルブ、ボールバルブなどが良い例です。
吸気遮断には、バタフライバルブとスイングゲートバルブまたはギロチンバルブという2種類のバルブが一般的に使用されています。ディーゼルエンジンは電子点火ではなく圧縮によって燃料に点火するため、ディーゼルエンジンへの燃料供給を遮断しても、必ずしもエンジンが停止するとは限りません。メタンガスなどの外部炭化水素が大気中に存在すると、ディーゼルエンジンに吸い込まれて過回転や過回転を引き起こし、壊滅的な故障や爆発につながる可能性があります。ESDバルブは作動すると空気の流れを遮断し、これらの故障を防ぎます。
遮断弁はSIS（安全計装システム）の一部であるため、アクチュエータを用いて弁を操作する必要があります。これらのアクチュエータは通常、フェイルセーフ型の流体動力式です。代表的な例としては、以下のようなものがあります。
アクチュエータは、流体の種類に加えて、必要に応じてバルブを作動させるためのエネルギーの蓄積方法も以下のように異なります。
必要な作動方式は、用途、設置場所の設備、利用可能な物理的なスペースによって異なりますが、遮断弁に使用されるアクチュエータの大部分は、スプリングリターンシステムのフェイルセーフ特性のため、スプリングリターン式です。
ソレノイド作動式安全遮断弁では、電流が途絶えてソレノイドへの通電が停止すると、バネの力で弁が瞬時に閉じます。ソレノイド回路は、システムのいずれかの要素が故障すると遮断されるように一般的に構成されています。この弁は、ソレノイドに再び通電されるまで再び開くことはできません。弁ソレノイドのコイルは、すべての要素と直列に接続する必要があります。この弁を作動させるには、燃料、空気、蒸気の圧力を、ベローズ、ブルドン管、またはダイヤフラム作動式水銀スイッチによって電気信号に変換する必要があります。
しかし、配管システム内のバルブを急に閉じると、ウォーターハンマーやインプロージョンが発生する可能性があるため、特殊なケースでは、遮断弁に圧力リリーフ弁やエアレーター弁などの追加部品が接続されている場合があります。
安全計装システムで使用される遮断弁については、弁が要求される安全性能レベルを提供できること、および弁が要求に応じて作動することが不可欠です。要求される性能レベルは安全要件仕様書によって規定され、最終的には安全度水準（SIL）が示されます。弁の耐用期間中、要求される性能レベルを維持するためには、安全保守マニュアルの規定を遵守する必要があります。その規定の一つとして、弁の試験が挙げられます。試験方法には、主に以下の2種類があります。
ESDVの性能基準には、閉鎖時間（例えば10秒未満で閉鎖すること）の仕様と試験、および閉鎖されたバルブからの流体の許容漏洩率の仕様と測定が含まれる場合があります。[ 2 ]