防爆エリア(危険場所)の基礎知識と分類方法を解説
工場や施設によっては空気中に可燃性物質が存在し、火災や爆発が起こるおそれのある｢防爆エリア(危険場所)｣を有している可能性があります。
本記事では、防爆エリアとはどんな場所なのか、危険場所の分類方法や条件などについて解説していきます。ご自身の働く環境が危険場所なのかどうか分からない方は、ぜひ本記事を参考に安全対策を進めてください。
防爆エリア(危険場所)とは？
工場などでは、何らかの可燃性物質を取扱っているケースが多いです。可燃性のガスや蒸気、粉じんが空気と混じり合うと、爆発性雰囲気を生成。爆発性雰囲気に高温の物体や機械的な摩擦、電気火花などの点火源が触れると、火災や爆発が発生してしまいます。
｢防爆エリア(危険場所)｣とは、上記のような火災や爆発が起こり得る、空気中に可燃性物質が存在する場所のこと。日本では労働安全衛生規則第280条及び、電気機械器具防爆構造規格第1条により、危険場所で電子機器を使用する場合には、その場所に適した防爆構造を施した機器を用いなければなりません。
ガス蒸気危険場所
｢ガス蒸気危険場所｣とは、可燃性のガスや蒸気によって、爆発性雰囲気が生成される可能性のある危険場所のことです。火災や爆発の起きやすさによって、以下の3つに分類でき、上から順に危険度が高いエリアとなります。
・特別危険箇所(0種場所、Zone0)
・第一類危険箇所(1種場所、Zone1)
・第二類危険箇所(2種場所、Zone2)
なお、ガス蒸気危険場所が存在する主な業界や業種、施設は以下の通りです。
・石油/ガス/化学薬品などを取扱っているプラント
・塗料/インクの製造工場
・薬品製造工場
・酒類製造工場
・樹脂製造工場
・タイヤ製造工場
・製品のパッケージなどに可燃性の素材を使っている製造工場
・ガソリンスタンド
特別危険箇所(0種場所、Zone0)
｢特別危険箇所(0種場所、Zone0)｣は、ガス蒸気危険場所の中でも、特に危険度が高い場所です。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エリアのことを指します。
＜特別危険箇所(0種場所、Zone0)の具体例＞
・可燃性ガスが保管されているタンク/容器の内部
・可燃性液体が保管されているタンク/容器内の液面上部
第一類危険箇所(1種場所、Zone1)
｢第一類危険箇所(1種場所、Zone1)｣は、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エリアです。
＜第一類危険箇所(1種場所、Zone1)の具体例＞
・通常の作業時において、可燃性ガスや蒸気を放出するタンク/容器の開口部付近
・点検や修理時において、可燃性ガスや蒸気を放出するタンク/容器の開口部付近
・屋内または換気ができない状況で、可燃性ガスや蒸気が滞留しやすい場所
第二類危険箇所(2種場所、Zone2)
｢第二類危険箇所(2種場所、Zone2)｣は、通常時では爆発性雰囲気が生成される可能性が低いエリアです。爆発性雰囲気が生成されたとしても、短時間のみという条件があります。
＜第二類危険箇所(2種場所、Zone2)の具体例＞
・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おそれのある場所
・爆発性雰囲気を生成しないように換気装置を設置していたが、故障してしまった場所
・第一類危険箇所(1種場所、Zone1)の周辺もしくは隣接した部屋で、爆発性雰囲気が生成される場所
粉じん危険場所
｢粉じん危険場所｣とは、多くの粉じんが空気中に浮遊し火災や爆発が起こり得るエリア、もしくは粉じんが蓄積されており、空気中に浮遊するおそれがあるエリアのことです。粉じんには、鉄や銅、カーボン、小麦粉、合成樹脂、ゴム、薬品などの可燃性粉じんと、アルミニウムやチタン、マグネシウムなどの爆発性粉じんがあります。ガス蒸気危険場所と同様に、危険度によって以下の3つに分類できます。
・ゾーン20
・ゾーン21
・ゾーン22
なお、粉じん危険場所が存在する主な業界や業種、施設は以下の通りです。
・食品業の工場・倉庫
・金属加工業の工場・倉庫
・製紙工場
・建材製造工場
・化粧品原料工場
・製薬工場
・花火製作所
・ゴムのリサイクル工場
・産業廃棄物処理業者の作業場所
ゾーン20
｢ゾーン20｣は、通常時において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エリアです。
ゾーン21
｢ゾーン21｣は、通常時において粉じんが空気中に断続的に存在するエリアです。
ゾーン22
｢ゾーン22｣は、通常時において粉じんが短時間のみ空気中に存在するエリアです。
防爆エリア(危険場所)と防爆構造の対応表
ここまで解説した防爆エリア(危険場所)に対応する防爆構造を一覧にまとめました。なお、日本には構造規格と整合指針の2つの防爆規格があり、同じ防爆構造でも使用可能な危険場所や記号が異なることがあります。自社の危険場所とそこに適した防爆構造を把握して、設備の安全性を高めてください。
| 防爆エリア(危険場所) | 防爆エリア(危険場所)の分類 | 防爆構造(構造規格) | 防爆構造(整合指針) |
|---|---|---|---|
| ガス蒸気危険場所 | 特別危険箇所 (0種場所、Zone0) |
|
|
| 第一類危険箇所 (1種場所、Zone1) |
|
|
|
| 第二類危険箇所 (2種場所、Zone2) |
|
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| 粉じん危険場所 | ゾーン20 |
|
|
| ゾーン21 |
|
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| ゾーン22 |
|
また防爆構造について詳しく知りたい方は、以下のページもぜひ参考にしてください。
防爆エリア(危険場所)の決定要素
防爆エリア(危険場所)はいくつかの要素をもとに分類、決定されます。ここからはそれぞれの要素について解説していきます。
ガス蒸気危険場所
ガス蒸気危険場所の場合、危険場所を決める要素として、以下の3つが挙げられます。
・可燃性物質の放出源の等級
・換気度
・換気の有効度
以下の表に基づいて3つの要素の度合いを分類していけば、その場所が特別危険箇所(0種場所、Zone0)なのか、第一類危険箇所(1種場所、Zone1)や第二類危険箇所(2種場所、Zone2)なのかが分かります。
なお、第一類危険箇所(1種場所、Zone1)か第二類危険箇所(2種場所、Zone2)かどうしても判断できない場合は、第一類危険箇所(1種場所、Zone1)に対応している防爆構造の製品を選びましょう。
| 放出源の等級 | 換気度 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 高換気度 | 中換気度 | 低換気度 | |||||
| 有効度「良」 | 有効度「可」 | 有効度「弱」 | 有効度「良」 | 有効度「可」 | 有効度「弱」 | 全有効度「良・可・弱」 | |
| 連続等級放出源 | 非危険場所 | 第二類危険箇所 | 第一類危険箇所 | 特別危険箇所 | 特別危険箇所 | 特別危険箇所 | 特別危険箇所 |
| 第一等級放出源 | 非危険場所 | 第二類危険箇所 | 第二類危険箇所 | 第一類危険箇所 | 第一類危険箇所 | 第一類危険箇所 | 第一類危険箇所 ※条件によっては特別危険場所 |
| 第二等級放出源 | 非危険場所 | 非危険場所 | 第二類危険箇所 | 第二類危険箇所 | 第二類危険箇所 | 第二類危険箇所 | 第一類危険箇所 ※条件によっては特別危険場所 |
可燃性物質の放出源の等級
｢可燃性物質の放出源の等級｣では、爆発性雰囲気が生成される要因である、可燃性のガスや蒸気の放出頻度と可能性を以下の3つに分類します。
| 放出源の等級 | 分類の条件 | 該当例 |
|---|---|---|
| 連続等級放出源 |
|
|
| 第一等級放出源 |
|
|
| 第二等級放出源 |
|
|
換気度
｢換気度｣では可燃性のガスや蒸気を希釈する、換気の度合いを以下の3つに分類します。
| 換気度 | 分類の条件 |
|---|---|
| 高換気度 |
|
| 中換気度 |
|
| 低換気度 |
|
換気の有効度
｢換気の有効度｣では、換気が停止する可能性を以下の3つに分類します。
| 換気の有効度 | 分類の条件 |
|---|---|
| 良 |
|
| 可 |
|
| 弱 |
|
粉じん危険場所
粉じん危険場所の場合、粉じんが空気中に存在する時間が、危険場所を決定する目安になります。詳細は以下の通りです。
| 粉じん危険場所 | 粉じんが空気中に存在する時間目安 |
|---|---|
| ゾーン20 | 1000時間以上 / 年 |
| ゾーン21 | 10～1000時間 / 年 |
| ゾーン22 | 1〜10時間 / 年 |
第二類危険箇所(2種場所、Zone2)の詳細なリスク評価について
近年、生産性の向上や安全対策の観点から、工場のデジタル化を目指す取り組みが進められています。ただし防爆エリア(危険場所)で電子機器を使用する場合は、防爆構造が施された機器を導入しなければなりません。
これまでの設定方法では、第二類危険箇所(2種場所、Zone2)を広く設定することが多く、敷地全体を危険場所に設定している工場などもあります。電子機器を持ち込むには、全て防爆機器でそろえなければならず、主に費用面での導入ハードルが高いため、なかなかデジタル化が進まないという問題が生じていました。
そこで経済産業省は、2019年に｢プラント内における危険区域の精緻な設定方法に関するガイドライン｣を制定。企業へ危険場所の設定の見直しを行うように働きかけています。
危険場所の詳細なリスク評価を行えば、第二類危険箇所(2種場所、Zone2)の範囲が狭まり、非危険場所が拡大する可能性があります。一般的な電子機器を利用できるエリアが増え、工場のデジタル化が進むきっかけになるでしょう。
防爆エリア(危険場所)を正しく定めて工場の安全性を高めましょう
ここまで防爆エリア(危険場所)の分類などについて解説してきました。本記事を参考に、一度自社の施設において、危険場所が正しく定められているか確認してみてください。
危険場所であっても、日本の防爆規格の認証を受けた電子機器(防爆機器)であれば使用可能です。危険場所の分類に応じて適切な防爆機器を使用し、生産性や安全性の向上を目指していきましょう。
防爆機器の導入を検討している方は、防爆機器を多数取扱っているカナデンにお気軽にお問い合わせください。
