防爆とは？基礎知識と重要性を徹底解説！

可燃性物質を扱う工場やプラントでは、火災や爆発のリスクが常に存在します。

塗装ブースでの溶剤蒸気や老朽化した機器による火花が事故の原因となる事例も報告されています。

このようなリスクを防ぐためには、防爆電気機器の導入が欠かせません。

本記事では、防爆の基礎知識や重要性についてまるっと解説し、安全な作業環境の実現を目指します！

防爆とは何か？？

「防爆」とは、可燃性物質が存在する場所で、電子機器が点火源となり、火災や爆発を引き起こすのを防ぐための技術的な対策です。工場などには、可燃性ガスや蒸気、粉じんが混ざり爆発性雰囲気を生成する「危険場所」があります。これらの場所では、電子機器の火花や熱による爆発リスクを防ぐため、労働安全衛生規則や防爆構造規格に基づき、防爆構造が施された機器の使用が義務付けられています。

爆発の危険がある場所

危険場所は、可燃性物質に応じて以下の2つに分類されます。

ー ガス蒸気危険場所

石油化学プラントや塗料工場、酒類製造工場、ガソリンスタンドなどで発生しやすい危険場所です。

濃度により危険度を以下の3段階に分類します。

危険場所	詳細	代表的な場所
特別危険箇所(Zone0)	●ガス蒸気危険場所の中でも、特に火災や爆発が起きる可能性が高い場所 ●通常時に連続し、長時間もしくは頻繁に爆発性雰囲気が生成される場所	●可燃性液体の容器、タンク内の液面上部の空間部など
第一類危険箇所(Zone1)	●通常の状態で爆発性雰囲気が存在、生成される可能性がある場所	●可燃性ガスや蒸気を放出する容器の開口部付近 ●屋内または換気ができない状況で、可燃性のガスや蒸気が蒸留しやすい場所など
第二類危険箇所(Zone2)	●通常時では爆発性雰囲気が生成される可能性が低い場所 ●爆発性雰囲気が生成されたとしても短時間のみの場所	●劣化・腐敗した配管やパッキンの付近 ●容器の破損や装置の操作ミスで爆発性雰囲気が生成される恐れがある場所など

ー 粉じん危険場所

食品工場、金属加工工場、製紙工場、花火製作所などで見られます。

粉じんの種類や量によって危険度が以下の3段階に分けられます。

危険場所	詳細
ゾーン20	通常時に粉じんが空気中に長時間または頻繁に、もしくは連続して存在する場所
ゾーン21	通常時に粉じんが空気中に断続的に存在する場所
ゾーン22	通常時に粉じんが空気中に短時間のみ存在する場所

防爆構造の種類

防爆構造の種類は、爆発性ガスの存在する場所や使用目的に応じて分類されます。

｜耐圧防爆構造

電子機器を頑丈な容器で囲み、万が一、内部に可燃性のガスや蒸気が侵入して爆発が発生した場合でも、容器がその爆発圧力に耐え、外部への可燃性ガスの引火を防ぐ防爆構造です。この構造は、電気機器を容器で覆うため耐久性が高く、防爆化が容易である点が特徴です。また、コスト面などの理由から、最も一般的な防爆構造であり、Zone1やZone2で多くの電気機器に採用されています。

｜安全増防爆構造

通常時に点火源となるリスクが少ない電気機器に対し、安全性を高めるために設計された防爆構造です。外部からの損傷や温度上昇を防ぐために軽量設計が施されている点が特徴です。Zone2で特にアークや火花、高温の発生を防止する用途で採用されています。

｜内圧防爆構造

容器内に保護ガスを注入し、内部を高圧状態に保つことで、外部からの可燃性ガスや蒸気の侵入を防ぐ防爆構造です。耐圧防爆構造では容器に入れることが困難な制御盤などの大型電気機器の防爆化に適しており、高圧を維持することで外部環境から守る点が特徴です。Zone1やZone2で採用されています。

｜本質安全防爆構造

電子機器が故障時でも火花や高温で爆発を引き起こさないことが公的機関の試験で認められた防爆構造です。防爆構造の中でも小型・軽量ながら非常に高い防爆性をもつ点が特徴です。Zone0にも設置可能で、非危険場所にある制御盤に安全保持器を設置し、危険場所にある本体と接続する仕組みが採用されています。安全保持器からは微弱な電流だけが流れるため、火災や爆発が起こることがありません。

※大きな電力を消費する電気機器には使用不可

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