基礎用語
- 防爆電気設備
- 防爆電気設備とは、可燃物の着火源とならないように、特別な技術的対策を講じたもので、ガス蒸気電気防 爆電気設備と、粉塵防爆電気設備に分類される。単に防爆電気設備と言うとき、前者をさす場合が一般的であ る。
- 危険場所
- 工場・事業場などで取り扱われる可燃性ガス・蒸気などは大気に放出・漏洩されると、空気と混合して爆発
性雰囲気を形成する。
爆発性雰囲気の量が無視できないほど多く、着火源（電気機器）により爆発事故につながる可能性のある場所を 危険場所という。 - 危険場所の分類と目的
- 危険場所を分類する目的は、危険性の度合い及び防爆電気設備の
経済性などを考慮して、適正な選定を行うためである。
可燃性ガス・蒸気の放出・漏洩の頻度・爆発性雰囲気の存在時間によって、次の３つに分類される。０種場所 爆発性雰囲気が連続して存在するか、又は長時間存在する場所 １種場所 爆発性雰囲気が正常状態で存在する場所 ２種場所 爆発性雰囲気が正常状態で存在することはないが、
その他の状態で存在しても短時間しか存在しない場所。
防爆構造の種類
- 耐圧防爆構造
- Flameproof enclosure:記号ｄ 米国ではexplosion-proof enclosure
- 防爆性能を備えた容器の中に着火源となる電気機器をいれることにより、容器内部で爆発が生じても、容器 の外部には爆発が及ばないようにした構造で、内部爆発に充分耐える強度をもち、容器の接合面の隙間から通じ て火炎が外部へ着火しないことが要求される。 容器が性能を満たすものであれば、内蔵する電気機器には制約は無い。照明器具などの場合は、容器の一部にガ ラス等を使用する。
- 内圧防爆構造
- Pressurized apparatus:記号f 又はp
- 容器の内部に空気、窒素などの不燃性ガスを加圧して満たし、容器外部の可燃性ガス・蒸気を着火源から隔
離する方法で、保護ガスの内部圧力に耐えること、保護ガスの漏洩が少ないこと、内圧低下時の保護装置を備え
ていることが要求される。
内蔵する電気機器に制約は無いが、保護ガスの供給設備、保護装置が必要となるために小型の電気機器には経済 的に適していない。 - 油入防爆構造
- Oil-immersion:記号o
- 着火源となりうる部分を絶縁油に浸すことにより，着火源を可燃性ガス・蒸気から隔離する方法で、絶縁油 が外部からのじんあい、湿気等によって汚損されないように全閉構造であることが要求される。 油を使用して いることから、メンテナンスに難があり、変圧器等の用途以外にはあまり使用されない。
- 安全増防爆構造
- Increasedn safety:記号e
- 正常時の運転・動作時は、着火源として作用しない電気機器に対してのみ適用した防爆構造で、通常は着火
源として作用しない電気機器でも種々の環境でそのような電気機器を使用しつづけると、絶縁不良などにより電
気火花などの着火源となりうるので、そういった着火源を生じにくいように安全度を増したものを安全増防爆構
造と言い、適用対象となる電気機器の種類には制限がある。
たとえ通常時に着火源とならないものでも、安全度を増すことができない電気機器には適用できない。 - 本質安全防爆構造
- Intrinsic safety:構造規格の記号i、技術的基準の記号ia又はib
- 計測・制御・通信・警報などの低圧電気機器にのみ適用され、これらの電気回路で発生する電気火花には着 火源として作用しないか、あるいはある限度内で作用しないように抑制されるものである。すなわち本質的に危 険な火花そのもの、あるいは高熱を発生しないようにしたものである。
- 粉体充てん防爆構造
- Powder filling:記号q
- 正常動作時に着火源を有しない電気機器に対し、着火源となりうる部分を石英粉やガラスの粒子などの充て ん物で完全に覆うことにより着火を防止するものである。日本では法規上認められていないので、特殊防爆構造 のひとつとして扱われている。
- 樹脂充てん防爆構造
- Encapsulation:記号m
- 着火源となりうる部分を絶縁性のコンパウンドで包み込み、ガス・蒸気と隔離したものである。日本では法 規上認められていないので、特殊防爆構造のひとつとして扱われている。
- 特殊防爆構造
- Special type of protection:記号s
- 特定の防爆構造によらず、可燃性ガス・蒸気に対して防爆性能を有することが、試験などにより確認された 構造。これは既存の防爆構造以外に、新しい原理による防爆構造、新しい構成・材料等の技術的進歩を取り入れ た防爆構造の採用への道をひらいておくためのものである。
爆発基礎
- その前に燃焼とは
- 燃焼とは、物質が光と熱の放出を伴いながら、空気中の酸素とはげしく化合する化学変化のことです。ろう そくやバーナーなどのように炎が発生するものと、線香やタバコのような炎の発生しない場合もあります。 燃焼には、可燃性物質、酸化剤となる酸素供給体、点火エネルギーとなる熱源が必要です。可燃性物質は燃焼か 継続して行われるもので、二酸化炭素のような飽和酸化物は可燃性物質ではありません。また酸化反応と言って も、熱と光を発しないものは可燃物とは言いません。酸化剤は、酸素だけでなく酸素を含む化合物も含みます。 点火エネルギーとは、炎、電気火花、摩擦熱、反応熱等の活性化エネルギーをあたえるものです。
- 爆発とは
- 本質的には燃焼と同じですが、燃焼の伝搬速度が速い急速な燃焼を爆発といいます。衝撃波を伴い超音速で 伝播するものを爆ごう、秒速数メートル以上の音速に近い速度で火炎が伝播するものを爆燃といいます。
さまざまな爆発
- 粉じん爆発
- 小麦粉や砂糖などの通常発火物になるといえないような物質でも、空気中に粉塵となって浮遊していると、 ひとつひとつの粒は非常に燃えやすい状態になっています。このような小さい粒が膨大な数になって浮遊してい る状態での爆発を粉塵爆発といいます。
- ガス爆発
- 可燃性物質であるガスが密封された状態で充満しているとき、点火エネルギーがあったとき強い爆発が起き ます。これをガス爆発といいますが、爆発の事例としては、最もポピュラーなものといえます。 予断ですが、都市ガスのガス管はガスで充満していますが、なぜ爆発しないのかというと、ガス管内に爆発する ための条件である酸素が存在しないからです。たとえ発火点まで温度が上昇しても、燃えることはありません。
- 混合爆発
- 二つの物質を混ぜ合わせ、衝撃をあたえることによって引き起こされる爆発をいいます。亜鉛と硝酸塩、亜 鉛と過マンガン酸カリ、マグネシウムと硝酸塩、等は混合するだけで爆発します。硫黄と硝酸銀、炭素と硝酸銀 などは衝撃を与えると爆発します。
- 水蒸気爆発
- 高温の金属と水が接触したとき、水が水素と酸素に分解し、その水素に点火し爆発を起こす場合と、高温に よって水が爆発的な速度で水蒸気になり、体積を急激に増やすことで爆発現象を起こす場合を言い、高温の溶融 炉の事故や、火災現場で消火活動中で起こる事故などは前者のケースで、火山の水蒸気爆発は後者のケースをさ します。
