防爆等級説明

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爆発の概念 爆発とは、物質がある状態から物理的または化学的な変化を経て突如として別の状態に変わり、巨大なエネルギーを放出することです。急激な速度で解放されるエネルギーは、周囲の物体に激しい衝撃と破壊をもたらすだろう。 爆発に必要な3つの条件：1）爆発性物質：酸素（空気）と反応する物質で、ガス、液体、固体を含む。（ガス：水素、アセチレン、メタンなど；液体：アルコール、ガソリン；固体：粉塵、繊維粉塵など。）2）酸素：空気。3）点火源：明火、電気スパーク、機械的スパーク、静電気スパーク、高温、化学反応、光エネルギーなど。 なぜ防爆が必要か　可燃性物質：多くの製造現場では、ある種の可燃性物質が発生します。炭鉱の地下では、約3分の2の場所に爆発性物質が存在している；化学工業において、生産ラインエリアの80％以上に爆発性物質が存在しています。酸素：空気中の酸素は至る所に存在しています。発火源：製造過程においては、多数の電気計器が使用されるため、さまざまな摩擦による電気スパーク、機械的摩耗によるスパーク、静電気スパーク、高温などが避けられず、特に計器や電気機器に故障が生じた際にはそうなります。 客観的に見て、多くの工業現場は爆発の条件を満たしている。爆発性物質と酸素の混合濃度が爆発限界範囲内にある場合、爆発源が存在すれば爆発が起こる。したがって、防爆対策を講じることが非常に重要になります。 計器の防爆原理　危険場所の危険性区分：爆発性物質エリアの定義　中国規格　北米規格

気体（CLASS Ⅰ）
通常状態において、爆発性ガス混合物が連続的または長時間存在する場所　0区　Div.1
通常状態において爆発性ガス混合物が存在する可能性がある場所　1区
通常状態において爆発性ガス混合物が存在しないが、異常状態時のみ偶発的または短時間存在する場所　2区　Div.2

粉塵または繊維（CLASS Ⅱ/Ⅲ）
通常状態において、爆発性粉塵または可燃性繊維と空気の混合物が連続的、短時間頻繁に出現したり長時間存在したりする場所　10区　Div.1
通常状態において、爆発性粉塵または可燃性繊維と空気の混合物が出現しないが、異常状態時のみ偶発的または短時間出現する場所　11区　Div.2

防爆方式と危険場所への適用性：
番号　防爆型式　記号　**規格　防爆対策　適用エリア
1　隔爆型　d　GB3836.2　着火源を隔離する　Zone1, Zone2
2　増安型　e　GB3836.3　着火源の発生を防ぐよう努める　Zone1, Zone2
3　本質安全型　ia　GB3836.4　着火源のエネルギーを制限する　Zone0-2
　本質安全型　ib　GB3836.4　着火源のエネルギーを制限する　Zone1, Zone2
4　正圧型　p　GB3836.5　危険物質と着火源を隔離する　Zone1, Zone2
5　油浸型　o　GB3836.6　危険物質と着火源を隔離する　Zone1, Zone2
6　砂充填型　q　GB3836.7　危険物質と着火源を隔離する　Zone1, Zone2
7　無火花型　n　GB3836.8　着火源の発生を防ぐよう努める　Zone2
8　モールド封入型　m　GB3836.9　着火源の発生を防ぐよう努める　Zone1, Zone2
9　気密型　h　GB3836.10　着火源の発生を防ぐよう努める　Zone1, Zone2

防爆と危険場所への適用性：
爆発性危険ガスの分類
引火させうる最小火花エネルギーに基づき、我が国およびヨーロッパ、世界の大部分の**地域では爆発性ガスを4つの危険等級に分類しており、下表の通りである：

作業環境の種類　ガス分類　代表的なガス　最小引火火花エネルギー
坑内　Ⅰ　メタン　0.280mJ
坑外の工場　ⅡA　プロパン　0.180mJ
　　　ⅡB　エチレン　0.060mJ
　　　ⅡC　水素　0.019mJ

アメリカおよびカナダでは、まず空気中に散布されている爆発性物質を3つのCLASS（カテゴリー）に分ける：CLASS Ⅰは気体および蒸気、CLASS Ⅱは粉塵、CLASS Ⅲは繊維である。その後、気体と粉塵をGroup（グループ）に分類する：
グループ名　代表的なガスまたは粉塵
A　アセチレン
B　水素
C　エチレン
D　プロパン
E　金属粉塵
F　石炭粉塵
G　穀物粉塵

ガス温度グループの区分：
温度グループ　安全な物体表面温度　一般的な爆発性ガス
T1　≤ 450℃　水素、アクリロニトリルなど46種
T2　≤ 300℃　アセチレン、エチレンなど47種
T3　≤ 200℃　ガソリン、クロトンアルデヒドなど36種
T4　≤ 135℃　アセトアルデヒド、テトラフルオロエチレンなど6種
T5　≤ 100℃　二硫化炭素
T6　≤ 85℃　硝酸エチルおよび亜硝酸エチル

計器の防爆マーク「Ex（ia）ⅡC T6」の意味：
マーク内容　記号　意味
防爆宣言　Ex　我が国の**規格などの特定の防爆規格に適合している
防爆方式　ia　ia級の本質安全防爆方式を採用しており、0区に設置可能
ガス種別　ⅡC　ⅡCクラスの爆発性ガスに対応可能
温度グループ　T6　計器表面温度が85℃を超えない

「Ex（ia）ⅡC」の意味
マーク内容　記号　意味
防爆宣言　Ex　欧州の防爆規格に適合している
防爆方式　ia　ia級の本質安全防爆方式を採用しており、0区に設置可能
ガス種別　ⅡC　ⅡCクラスの爆発性ガスに対応可能

注：このマークには温度グループの項目がないことから、該当計器が爆発性ガスと直接接触しないことを示している。

防爆用語：
防爆に関する用語および規格

安全栅の安全パラメータ定義：
・安全栅の最高許容電圧：Um　安全栅の本質安全側の本質安全性能を保証するため、非本質安全側から入力されうる最高電圧
・安全栅の最高開路電圧：Uoc　最高許容電圧範囲内で、本質安全側が開路状態となった際の電圧の最大値
・安全栅の最大短絡電流：Isc　最高許容電圧範囲内で、本質安全側が短絡状態となった際の電流の最大値
・安全栅の許容分布静電容量：Ca　本質安全性能を保証する条件の下で、本質安全側に接続可能な最大外部静電容量
・安全栅の許容分布インダクタンス：La　本質安全性能を保証する条件の下で、本質安全側に接続可能な最大外部インダクタンス

防爆マークの形式説明：
工場や鉱山地域における爆発危険媒体を、その引火エネルギー、最小着火温度、現場での爆発性危険ガスの存在時間周期に基づき科学的に分類・等級付けすることで、現場用防爆機器の防爆マークおよび防爆形式を決定する。 防爆マークの形式：Ex (ia) II C T4
防爆マークの防爆等級・ガスグループ・温度グループ
防爆等級の説明：ia等級：通常の動作時、1つの故障が発生した場合、そして2つの故障が発生した場合でも、可燃性ガス混合物を点火させない電気機器。 通常の動作時、安全率は2.0です ； 故障が発生した場合、安全係数は1.5です ； 2つの故障が発生した場合、安全係数は1.0となる。 注：火花を発生させる接点には、防爆ケース、気密ケースを設置するか、安全係数を2倍に高める必要がある。 IB等級：通常の動作時および故障時のいずれにおいても、可燃性ガス混合物を点火・爆発させない電気機器。 通常の動作時、安全率は2.0です ； 故障が発生した場合、安全係数は1.5です。 通常の動作時に火花が発生する接点は、防爆ケースまたは気密ケースで保護されなければならず、故障を自動的に検出する仕組みも必要であり、1つの故障が発生した場合の安全係数は1.0とする。