様々な産業用途、特に可燃性ガスや蒸気、粉塵、繊維が関係する用途では、適切な防爆定格の機器を選択することが、作業の安全を確保し、大惨事を防ぐために最も重要です。 コンプレッサメーカーとして、これらの規格を理解し遵守することの重要性を認識しています。この記事では、防爆定格の分類、それぞれの意味、これらの規格を無視した場合の潜在的な結果、実装が必要なシナリオについて掘り下げ、当社の経験から関連する例を挙げて説明します。
防爆定格の分類:
防爆定格は、危険な雰囲気の中で安全に動作する能力に基づいて電気機器や機械機器を分類するために設計された国際的に標準化されたシステムです。 これらの分類は通常、危険物の種類、その存在の可能性、発火温度を考慮する。 主な分類システムには以下のようなものがある:
- ATEX (Atmosphères Explosibles): 潜在的に爆発性の雰囲気での使用を意図した機器および保護システムを対象とする欧州連合(EU)の指令。 ゾーン(爆発性雰囲気が発生する頻度と時間)と機器グループ/カテゴリー(必要な保護レベル)に基づいて機器を分類している。
- IECEx(爆発性雰囲気で使用する機器に関する規格に対するIEC認証システム): IEC規格に基づき、爆発性雰囲気で使用する機器を認証する国際的なシステム。
- 北米規格(NEC/CEC): 北米では、米国電気工事規定(NEC)およびカナダ電気工事規定(CEC)が、クラス(危険物質の性質)、区分(危険物質が存在する可能性)、グループ(ガス、蒸気、粉塵の特定の種類)に基づいて危険な場所を定義している。
具体的な呼称やゾーニングはこれらのシステムによって異なるかもしれないが、リスクアセスメントと機器適合性の基本原則は一貫している。 例えば、ATEXゾーン0/20やNEC/CECクラスI、ディビジョン1は、爆発性雰囲気が継続的または頻繁に存在する可能性が最も高いエリアを表しています。 逆に、ATEXゾーン2/22およびNEC/CECクラスI、ディビジョン2は、異常な動作条件下でのみ爆発性雰囲気が発生する可能性があるエリアを示します。
そして、機器はその保護方法に基づいて、次のように分類される:
- Ex d(防炎・防爆): 内部爆発が周囲の大気に伝播することなく封じ込めるように設計されたエンクロージャー。
- 例e(安全性の向上): 電気機器に適用され、通常運転時および特定の故障条件下での火花、アーク、または過度の温度の発生を防止する措置。
- Ex i(本質安全防爆): 故障状態であっても、危険雰囲気の発火を引き起こすのに十分な電気的または熱的エネルギーを放出できないように設計された回路。
- ex p(加圧): 可燃性物質の侵入を防ぐため、保護ガス(清浄空気や不活性ガスなど)を周囲の大気より高い圧力でエンクロージャー内に維持すること。
- 粉塵発火保護(Ex tb、DIPなど): 粉塵層または浮遊粉塵の発火を防止するための具体的な措置。
防爆機器の不使用の結果:
防爆仕様でない機器を危険区域で使用すると、以下のような深刻で致命的な結果を招く可能性があります:
- 爆発性雰囲気の発火: 非定格機器の通常運転または故障により、スパーク、アーク、または高い表面温度が発生し、可燃性ガス、蒸気、または粉塵の着火源となることがあります。
- 火災と爆発: 危険な雰囲気の発火は、壊滅的な火災や爆発を引き起こし、資産や設備、インフラに大きな損害を与える可能性がある。
- 従業員の負傷と死亡: 爆発や火災は、危険区域やその周辺で作業する人員の安全を直接脅かすものであり、重傷者や死者を出す可能性がある。
- 環境破壊: 爆発は有害物質を環境に放出し、汚染や長期的な生態系へのダメージを引き起こす可能性がある。
- 操業停止と財務上の損失: 不適切な機器の使用による事故は、操業停止の長期化、多額の修理費、法的責任、風評被害につながる可能性がある。
防爆機器を必要とするシナリオ:
防爆機器の必要性は、危険な雰囲気の存在とその可能性によって決まります。よくあるシナリオは以下の通りです:
- 石油・ガス精製および処理工場: 可燃性炭化水素の取り扱いと処理には、さまざまなゾーンで防爆機器を使用する必要がある。
- 化学製造施設: 可燃性化学物質の製造、貯蔵、取り扱いには、防爆基準の厳格な遵守が求められる。
- 塗料およびコーティング施設: 混合中や塗布中に可燃性溶剤や蒸気が存在する場合、適切な定格の機器が必要となる。
- 採掘作業: メタンガスや可燃性粉塵が発生する可能性があるため、防爆機器の使用が必要となる。
- 穀物取扱および貯蔵施設: 穀物から発生する可燃性粉塵は重大な爆発リスクをもたらすため、専用の防爆設備が必要となる。
- 廃水処理プラント: 嫌気性消化中に発生するメタンガスが存在するため、防爆要件を慎重に検討する必要がある。
- 医薬品製造: 製造の様々な段階で可燃性溶剤を取り扱うには、適切な定格の機器が必要である。
私たちの経験ブタン回収用防爆コンプレッサー:
当社は最近、ATEXゾーン1の環境にある石油化学工場で、ブタン回収用途に特化したコンプレッサーユニットを納入しました。 クライアントは、引火性の高いブタン蒸気を安全に処理できるコンプレッサーを必要としていた。
このような厳しい安全要件を満たすために、私たちは 二段式往復圧縮機 防爆の主な特徴は以下の通り:
- Ex d (防爆) 電動モーター: コンプレッサーを駆動する電動モーターは、周囲の大気に伝播することなく内部の爆発を封じ込めるよう設計された頑丈な筐体に収められた。すべての電気接続は、認定された防爆ジャンクションボックス内で行われた。
- ATEX認定圧力トランスミッタおよびセンサ: ブタン蒸気に接触する圧力トランスミッターや温度センサーを含むすべての計測器は、ゾーン1での作動を保証するATEX認証を受けており、それらが発火源にならないことを保証している。
- 重要部品用のノンスパーキング材料: コンプレッサー内の摩擦火花や衝撃火花を発生させる可能性のある部品は、火花を発生させない材料で製造されています。
- 温度の監視と制御: 包括的な温度監視システムが組み込まれ、ブタンの自動発火温度を超えないようにした。
- 堅牢な機械設計: コンプレッサーは、ブタン漏れのリスクを最小限に抑えるため、頑丈なシールと構造で設計されている。
この防爆型コンプレッサーの設置および運転に成功したことで、顧客の施設におけるブタンの安全かつ効率的な回収が保証され、危険な環境に対して信頼性が高く、安全に準拠したソリューションを提供するという当社のコミットメントが実証されました。