『スマート工場アカデミー＜24時限目＞』(2025.05.01)

新緑がまぶしい５月、日差しの温もりと風の爽やかさが心地良い季節となりました。

ゴールデンウィークをきっかけに心と体をリフレッシュし、新たな気持ちで日常に向き合うにはぴったりの時期です。

技術屋集団コスモマンの一人「たかし」です。

世界では様々な動きが見られますが、我々は我々の出来る事を愚直に行います。

今回は弊社が手掛ける

「スマートファクトリー」と「防爆環境」についてお届けします。

先ず、防爆環境とは、爆発性のガスや粉塵が存在する可能性がある作業現場や施設において、爆発事故を防止するための設計や運用がなされた環境のことを指します。

一般的には、化学工場、石油精製所、ガスターミナル、塗装工場、食品工場（特に粉体を扱う工程）、鉱山などで見られます。

防爆環境の整備は作業員の安全確保、設備の保護、環境への悪影響防止という観点から非常に重要です。

1. 爆発の基本的な原理

爆発とは、可燃性物質が空気中の酸素と反応し、短時間で急激にエネルギーを放出する現象です。爆発が発生するためには、以下の３つの要素が同時に存在する必要があります。これは「爆発の三要素」と呼ばれます。

　●可燃性物質（燃料）：ガス、蒸気、粉塵など

　●酸素（支燃物）：通常は空気中の酸素

　●点火源：火花、静電気、摩擦熱、電気機器のスイッチングなど

防爆環境では、この三要素のいずれかを除去または制御することで、爆発を未然に防ぐ対策が求められます。特に点火源の制御が現実的であるため、防爆機器の導入や防爆設計が重視されます。

2. 防爆環境の分類

防爆環境は、爆発性物質の存在頻度と量に応じてゾーン分類されます。これはIEC（国際電気標準会議）や日本のJIS（日本産業規格）などで規定されています。

◆ガスまたは蒸気の危険場所

　・ゾーン0：爆発性ガス雰囲気が常時、または長時間存在する場所

　・ゾーン1：通常の運転中に爆発性ガス雰囲気が存在する可能性のある場所

　・ゾーン2：通常の運転では爆発性ガス雰囲気が存在しないが、万一の事故などで短時間発生する可能性のある場所

◆粉塵の危険場所

　・ゾーン20：爆発性粉塵が常時、または長時間空気中に存在する場所

　・ゾーン21：通常の運転中に爆発性粉塵が存在する可能性がある場所

　・ゾーン22：異常な状態で爆発性粉塵が一時的に存在する可能性のある場所

3. 防爆構造とは

防爆構造とは、電気機器などが爆発性雰囲気の中で使用されても安全を保つように設計された構造を指します。主な防爆構造には以下のようなものがあります。

① 耐圧防爆構造（Ex d）

　内部で爆発が起きた場合でも、その爆発を外部に漏らさないように機器の筐体を強固に設計したものです。爆発の火炎や高温ガスが外部に漏れないように制御します。

② 安全増防爆構造（Ex e）

　内部に火花や高温部分が発生しないように設計されており、より安全な構造とされています。例としては、発熱部をカバーで覆ったり、配線を二重にしたりするなどの措置が取られます。

③ 本質安全防爆構造（Ex i）

　点火源となり得る電気エネルギーを制限することで、そもそも爆発を起こさない構造です。信号回路など、低電力で動作する機器に用いられます。

④ その他の構造

　油入防爆（Ex o）、充電防爆（Ex q）、内圧防爆（Ex p）など、さまざまな構造が存在します。それぞれ使用環境や目的に応じて選択されます。

我々、コスモ技研が力を入れて提案しているスマートファクトリーですが、防爆環境でも自動化に伴うネットワーク化やセンサーの導入が進んでいます。

このため、従来の重装備な防爆機器に加えて、小型で高性能な本質安全防爆構造の機器が求められています。

引き続き「世に無いものを創り出す精神」で防爆環境の自動化でお困りのお客様へ良い設備・システムを提供し続けたいと思います。

日々の暮らしにも少しずつ変化が感じられる５月。季節の移ろいを楽しみながら、どうぞ心穏やかに、健やかな毎日をお過ごし下さい。

それでは今月もご安全に！

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