防爆とは？初心者にも分かる防爆防止技術の基礎解説

防爆とは？

「防爆」とは、爆発を防ぐための技術や対策を指します。
文字通り爆発を防ぐという意味です。

特に、可燃性ガスや粉塵が存在する危険な環境で、機器や設備が火花や高温部分から引火しないようにする設計が重要です。
防爆は、石油化学工場、食品工場、ガソリンスタンドなど、爆発リスクのある現場で広く使用されています。

防爆が必要な理由

防爆が必要な理由は、電気のショートや一瞬の火花、高温によて爆発が引き起こされ、多大な損害を与える可能性があるからです。
爆発事故は、人的被害だけでなく、施設の破壊や環境への悪影響を及ぼすこともあります。
そのため、危険物を取り扱う施設では、爆発のリスクを最小限に抑えるために、防爆技術が必ず必要になります。

防爆技術の仕組み

防爆技術は、主に以下のような原理・構造を用いて機器を安全に運用できるようにします。

1.耐圧防爆

耐圧防爆では、電気機器が爆発を起こしても、その衝撃が外に広がらないように設計されたケースに収められます。
このケースは強固な材料で作られ、内部で起きた爆発が周囲の可燃性ガスや粉塵に影響を与えないようにしています。

2.本質安全防爆

本質安全防爆は、そもそも爆発が引き起こす火花や過熱が発生しないように、機器のエネルギーを制御する方式です。
電圧や電流を低く抑えることで、火花や過剰な発熱を防ぎ、危険な環境で安全に使用できるようにしています。

3.内圧防爆

内圧防爆は、装置内部に安全なガス（例：窒素）を加圧して充填することで、外部の可燃性ガスが侵入するのを防ぎます。
これにより、外部の危険な環境と機器内部の安全を分離することができます。

防爆が必要な環境

防爆が必要な環境は、主に
・可燃性ガス（空気中または酸素中で燃えるガス）
・粉塵（粉塵爆発）
が発生する場所です。
これらの場所は、危険区域と呼ばれ、発生する爆発性物質の頻度によって分類されます。

・ゾーン 0

爆発性雰囲気が常に存在する区域を示します。
例として、ガソリンタンクの内部などが挙げられます。

・ゾーン 1

通常の運転時に爆発性雰囲気が発生する可能性がある区域を示します。
石油精製所や化学工場の一部の区域が該当します。

・ゾーン 2

異常時にだけ爆発性雰囲気が発生する区域を示します。
通常は爆発リスクが低いが、緊急時には発生する可能性がある場所です。

防爆技術の応用例

1.石油化学工場

石油やガスを扱う工場では、爆発のリスクが非常に高いため、防爆技術が広く導入されています。
ここでは、ポンプやモーター、配管の接続部分など、すべての電気機器が防爆しようで設計せれています。
仮に爆発が起きた場合でも、その影響が最小限に抑えることができます。

2.食品加工工場

食品工場では、特に粉体の材料（例えば小麦粉や砂糖）が爆発リスクを引き起こすことがあります。
粉塵が空気中に浮遊し、静電気や火花が発生すると、火災や爆発が発生する危険性が高まります。
これを防ぐため、粉体を扱う機械は本質安全防爆や耐圧防爆技術が利用されています。

3.製薬工場

製薬工場でも、一部の化学物質は揮発性が高く、爆発のリスクを伴います。
製薬過程で使用される装置や電気機器は、防爆仕様でなければなりません。
特にゾーン１やゾーン２に該当する区域では、精密機器も防爆対応が必要です。

防爆機器の選び方

防爆機器を選ぶ際には、使用する環境に合わせた防爆規格に準拠していることが大切です。
各機器がどのゾーンで使用されるのかを確認し、適切な防爆性能を持つ製品を選びましょう。
また、防爆機器は定期的な点検とメンテナンスが必要です。
防爆性能が損なわれた機器を使用すると、かえって事故を引き起こす危険性があります。

まとめ

防爆技術は、可燃性ガスや粉塵が存在する危険な環境で、事故を防ぐために必要不可欠な技術です。
耐圧防爆、本質安全防爆、内圧防爆など、さまざまなアプローチで爆発リスクを軽減し、作業現場の安全を確保します。
特に石油化学工場や食品工場など、爆発の危険性が高い場所では、防爆機器が欠かせません。
防爆技術に関する詳細な情報を学びたい方は、「防爆　仕様」「防爆　規格」などの関連ページをご覧ください。
これらのページでは、さらに深い技術的な情報や製品の選定方法が紹介されています。