Q:ATEXのZone 1およびZone 21とはどのような分類であり、なぜ産業プラントの安全性確保において極めて重要なのですか?
化学製造プラント、石油化学製油所、医薬品製造施設、穀物サイロなどでは、可燃性ガス・液体・蒸気あるいは可燃性粉塵が常時存在するという運用上の現実があります。作業員の安全を確保し、甚大な爆発事故を未然に防止するため、欧州連合(EU)は爆発性雰囲気用機器に関するATEX指令(2014/34/EU)を施行しています。これは、爆発性雰囲気下で使用される機器を規制する世界的な基準です。調達担当者およびR&Dエンジニアは、プラントの自動化システムを設計または更新する際に、これらの分類を正確に理解しておく必要があります。
危険区域は、爆発性雰囲気の発生頻度および持続時間に基づいて、異なるゾーンに区分されます。
- Zone 1(ガス/蒸気/ミスト):通常の運転中に、空気と可燃性物質(ガス、蒸気、またはミストの形態)との混合物からなる爆発性雰囲気が時折発生する可能性のある場所です。代表的な場所には、荷役ドック周辺、化学反応槽、塗装ブースなどがあります。
- Zone 21(可燃性粉塵):通常の運転中に、空気中の可燃性粉塵の雲からなる爆発性雰囲気が時折発生する可能性のある場所です。代表的な場所には、石炭取扱施設、小麦粉工場、医薬品の粉体混合エリアなどがあります。
このような環境では、電気的または機械的な部品が点火源となる可能性があります。調達担当者は、ATEX認証を取得した空圧機器を調達する必要があります。特に、カテゴリー2(ゾーン1およびゾーン21で使用可能)に分類された製品を選定しなければなりません。これらのエリアで非認証機器を使用することは、重大な規制違反であり、極めて大きな安全上の危険を伴います。標準の 圧力部品 機器は静電気を発生させたり、機械的衝撃による火花を発したり、周囲の大気を着火させるのに十分な表面温度の上昇を引き起こす可能性があります。

Q:標準的な空圧機器における主な点火リスクは何ですか?また、ATEX認証はそれらをどのように対処しますか?
B2B調達においてよく見られる誤解の一つは、「空圧機器は電気ではなく圧縮空気で動作するため、本質的に安全である」というものです。確かに圧縮空気自体は可燃性ではありませんが、標準的な空圧機器には、ATEX認証を取得するために設計段階で排除しなければならない、いくつかの隠れた点火リスクが存在します。
- 静電気放電(ESD):乾燥した圧縮空気がポリウレタン製チューブ内を流れる、またはプラスチック製サイレンサーの表面を通過する際に、静電気が発生します。この電気的電荷は、絶縁性のプラスチック表面に蓄積される可能性があります。作業者がその部品に触れたり、接地された金属パイプに近づいたりすると、静電気が高エネルギーの火花として放電し、可燃性ガスや微細な有機性粉塵を着火させるのに十分なエネルギーを有します。
- 機械的衝撃火花:空気圧シリンダーのピストンロッドまたはマウントブラケットが強い衝撃や横方向の負荷を受けた場合、金属同士の接触が生じます。例えば、鋼製のピストンロッドが鋼製ガイドに衝突すると、機械的摩擦火花が発生します。また、特定のアルミニウム合金で構成されたシリンダーに対して、錆びた工具で叩くと、テルミット反応が引き起こされ、非常に高エネルギーの火花が生成されることがあります。
- ソレノイドコイルの過熱:ソレノイドバルブは、内部のスプールを動かすために電流を使用します。標準的なソレノイドコイルは、連続運転下で極めて高温になることがあります。コイル表面温度が周囲の可燃性ガスまたは粉塵の発火温度(温度クラス、例:T4またはT6)を超えると、コイルが直接周囲雰囲気を着火させます。
- 動的シールにおける摩擦熱:高速動作時、空気圧シリンダーやバルブスプール内の動的ゴムシールは摩擦により熱を発生します。潤滑が劣化すると、この局所的な加熱によって部品表面温度が安全限界を超える場合があります。
ATEX認証では、製造者がこれらのリスクを設計段階から排除することが求められます。空気圧機器の部品には、静電気をアースに逃がすための抗静電性・導電性ポリマーを用いる必要があります。シリンダロッドには火花を発しない材質を採用し、ソレノイドコイルは、内部で発生する火花や熱が外部環境へ漏れ出さないよう、防爆構造、砂充填構造、または本質安全構造のハウジングで封止する必要があります。
Q:調達担当者は、ATEX対応空気圧機器を調達する際に、どのような技術的表示および仕様を確認すべきですか?
ATEX対応機器の調達には、製品の表示を厳密に確認する必要があります。調達担当者は、公式の六角形「Ex」ロゴを確認し、アルファベットと数字からなるATEXコードの有無を検証すべきです。ゾーン1およびゾーン21への適合を示す代表的な表示例は以下の通りです:
Ex h IIB T4 Gb / Ex h IIIC T135°C Db
以下に、これらの重要な仕様の読み取り方を示します:
- Ex h:機械的保護基準(例:構造的安全性「c」や点火源の制御「b」など)を用いるコンポーネントであることを示します。これは、純粋に電気的な保護ではなく、機械的な保護を採用していることを意味します。
- IIB(ガス群):エチレン、ジエチルエーテル、プロパンなどのガスが存在する環境に適しています。IIC群は最も厳しい基準(水素、アセチレンなど)であり、IIA群は最も緩い基準です。IIB群は、ほとんどの化学・産業プロセスプラントで標準的に採用されています。
- IIIC(粉塵群):黒鉛や金属粉末などの導電性粉塵が存在する環境に適しています。IIIB群は穀物やスターチなどの非導電性粉塵を対象とし、IIIA群は繊維状粉塵(フライイング)を対象としています。
- T4/T135C(温度クラス):可燃性ガスの場合、T4は、動作時および故障時のいずれにおいても、当該機器の表面温度が135℃を超えないことを意味します。可燃性粉塵の場合、T135Cは表面温度が135℃で制限されることを示します。調達担当者は、この温度が自社工場に存在する化学物質および粉塵の最低着火温度より安全に低いことを確認しなければなりません。
- Gb/Db(機器保護レベル):Gbは可燃性ガス環境(Zone 1)向けの高レベル保護を、Dbは可燃性粉塵環境(Zone 21)向けの高レベル保護をそれぞれ示します。
Q:AIRWORKは危険区域における安全性向上のために、どのような専用ATEX認証エアーパワーソリューションを提供していますか?
AIRWORKは、欧州指令2014/34/EUを完全に順守する高信頼性ATEX認証エアーパワーコンポーネントの製造において、世界中で高い評価を得ています。当社の製品ラインアップには以下が含まれます:
- ATEX認証シリンダー:AIRWORKでは、カテゴリ2G(ゾーン1)および2D(ゾーン21)向けに認証されたISO 15552およびISO 6432規格のシリンダーを提供しています。これらのシリンダーは、高耐久性のアルマイト処理アルミニウムまたはSUS316ステンレス鋼で構成されており、特殊な金属製スクレーパリングが装備されています。また、静電気を確実に放電するための専用アース端子も備えています。
- ATEX認証ソレノイドバルブ:当社の制御バルブには、防爆構造(Ex d)または封入構造(Ex m)のソレノイドコイルが搭載されています。塵や水分の侵入を防ぐIP67等級の密封構造を採用し、100%連続運転に対応しているため、高リスク区域においても安全かつ冷却効率の高い運用が可能です。
- ATEX認証エアプレパレーション(FRL)ユニット:清浄な空気は極めて重要です。AIRWORKのATEX認証フィルター、レギュレーター、およびオイルミストライザーは、帯電防止機能付きテクノポリマー製ボウルと金属製ハウジングを採用しており、エアプレパレーション工程において危険な静電気が発生しないよう設計されています。
AIRWORKと提携することで、調達担当者は、完全に文書化され、ATEX認証を取得済みのパッケージを調達できます。すべての出荷品には、公式の適合宣言書および正しい設置・接地手順を記載した取扱説明書が同封されます。この包括的な文書により、工場の安全監査が簡素化され、保険会社による即時承認が可能となり、爆発性危険から資本設備および作業員の安全を守ることができます。