ATEX等級とは？爆発性雰囲気に関するATEX認証を解説

危険区域で誤った機器を選ぶと、安全上のリスク、検査不合格、高額な操業停止につながるおそれがあります。ATEX等級は、特定のガス／粉じんゾーンと保護レベルに認証された機器の選定に役立ちます。

Joiwoの本記事では、ゾーン、機器カテゴリー、表示など、ATEX指令の要点を解説します。適合した 防爆通信機器 を用途に合わせて自信を持って指定できるようにします。

基本から始める：ATEX等級の定義

ATEX等級は、爆発性雰囲気における安全基準を定めます。法的規則、技術規格、明確な表示を結び付け、機器を具体的なリスクに適合させます。

ATEXの起源と目的

ATEXという名称は、爆発性雰囲気を意味するフランス語「Atmosphères Explosibles」に由来します。この規格は、可燃性ガス、蒸気、ミスト、粉じんが着火する可能性のある場所のリスクを管理するためにEUが制定しました。

ATEXの基盤は、次の2つの主要分野を対象とします。

• 危険区域で使用する機器の設計と認証。
• 職場の安全と雇用主の義務。

ATEX等級は機器の表示の一部として記載され、機器グループ、カテゴリー、ガスまたは粉じんの種類、温度クラスなどの重要情報を示します。

ATEX認証を取得するには、メーカーまたは企業が製品設計と製造工程について認証機関の審査を受ける必要があります。その後、製品にはCEマークとATEXコードが表示されます。

爆発性雰囲気との関連性

空気が適切な濃度の可燃性ガスまたは可燃性粉じんと混ざると、爆発性雰囲気が形成されます。着火源が現れれば、混合物が爆発する可能性があります。ATEX等級は機器をこれらのリスクに直接対応させます。機器を使用できるゾーンを定め、エンジニアや安全管理者が明確な事実基準で危険区域ごとに機器を選べるようにします。

ATEXゾーン分類

ATEXゾーンは、爆発性雰囲気が発生し得る場所と、その発生頻度を定義します。ゾーン分類によって、危険区域で安全に使用できるATEX認証機器が決まります。

ゾーン分類の基準

ゾーン分類は正式なリスク評価に基づきます。エンジニアは、危険物質の出現頻度、滞留時間、拡散範囲を確認します。

次の項目を調査します。

• 放出 頻度
• 爆発性雰囲気の 継続時間
• 換気と気流
• 物質の種類 （ガスまたは粉じん）

評価結果によって危険区域が定義され、機器選定の指針が示されます。リスクの高いゾーンでは、より高い保護レベルの機器が必要です。

ガスゾーン：ゾーン0、ゾーン1、ゾーン2

ガスゾーン（G）は、可燃性ガス、蒸気、ミストが存在する区域に適用されます。ATEXガスゾーンは、爆発性雰囲気の発生頻度に応じてリスクを分類します。

ゾーン0 は、爆発性ガス雰囲気が連続的、長時間、または頻繁に存在する区域です。タンク、パイプライン、燃料容器の内部などが該当します。ここで使用する機器には最高レベルの保護が必要です。

ゾーン1 は、通常運転中に爆発性雰囲気が発生する可能性がある区域です。ポンプシール、充填箇所、通気口付近などが該当します。機器は想定される故障に耐え、着火を防止しなければなりません。

ゾーン2 は、通常運転中に爆発性雰囲気が発生する可能性が低く、発生しても短時間しか続かない区域です。漏れのまれな密閉システム付近などが例です。このゾーンにはカテゴリー3Gの機器が適することがよくあります。

粉じんゾーン：ゾーン20、ゾーン21、ゾーン22

粉じんゾーン（D）は、可燃性粉じんが空気と混ざり、爆発の危険を生じる区域に適用されます。食品加工や穀物保管など、多くの業界がこの危険に直面します。

ゾーン20 は、粉じん雲が連続的または長時間存在する区域です。高い保護レベルが必要となるサイロ、粉砕機、粉体処理システムの内部などが該当します。

ゾーン21 は、通常運転中に粉じん雲が発生する可能性がある区域です。袋詰め設備や移送箇所の近くなどが該当します。通常作業中の着火を防止する機器が必要です。

ゾーン22 は、通常運転中に粉じん雲が発生する可能性が低い区域です。発生しても短時間で消失します。粉じん管理が適切な倉庫はこのカテゴリーに該当することがよくあります。

機器カテゴリーとグループ

ATEX等級は、爆発性雰囲気で機器および保護システムに求められる保護レベルを定義します。明確なカテゴリーとグループによって、Ex機器を特定のゾーン、ガスの種類、粉じんリスクに適合させます。

カテゴリー1、カテゴリー2、カテゴリー3の説明

ATEXでは、必要な保護レベルに基づいて機器を3つの主要カテゴリーに分類します。

カテゴリー1 の機器は非常に高い保護レベルを備えます。独立した2つの故障が発生しても安全を維持しなければなりません。

カテゴリー2 の機器は高い保護レベルを備え、通常運転中に爆発性混合物が発生し得る区域での使用を想定しています。

カテゴリー3 の機器は、爆発性雰囲気の発生可能性が低い、または発生しても短時間の環境に通常の保護を提供します。

さらに、機器の表示には機器保護レベル（EPL）が含まれます。EPLは雰囲気の文字（GまたはD）と小文字（a、b、c）を組み合わせ、保護レベルを明確にします。「a」は非常に高い保護、「b」は高い保護、「c」は標準保護を表します。

以下の表を早見表としてご利用ください。

これらの分類と対応する表示は、危険区域で使用する機械設備と電気機器の両方に共通して適用されます。

機器グループIおよびII

 

ATEXではさらに、使用可能な業界を定める機器グループにより機器を分類します。

グループI は、 地下鉱山 および炭鉱ガスにさらされる区域で使う機器を対象とします。このグループにはカテゴリー M1 および M2が含まれます。M1機器はガスが存在する場合も安全かつ稼働可能な状態を保つ必要があります。M2機器は危険な雰囲気が発生した場合に停止しなければなりません。

グループII は、石油・ガス、化学プラント、食品加工、排水処理など、その他すべての業界を対象とします。ATEX認証機器および保護システムの大半はこのグループに属します。

ガスグループと粉じんグループ

ATEX等級は、着火する可能性のある物質の種類も定めます。

ガスの場合、グループII機器は次のように細分されます。

• IIA — 比較的着火しにくいガス（プロパンなど）
• IIB — 着火しやすいガス（エチレンなど）
• IIC — 最も着火しやすいガス（水素、アセチレンなど）

IICは最も厳しい要件です。IIC認証機器はIIBおよびIIAにも使用できます。

粉じんでは次の分類を使用します。

• IIIA — 可燃性飛散粉じん
• IIIB — 非導電性粉じん
• IIIC — 導電性粉じん

導電性粉じんはより高いリスクをもたらすため、IIICではより強い保護が求められます。適切なガスグループまたは粉じんグループを選ぶことで、Ex機器を区域内の着火リスクに正確に適合させます。

温度グループ（Tクラス）

ガスグループおよび粉じんグループに加え、ATEX機器は最高表面温度によって分類されなければなりません。これにより、機器が周囲の危険物質の 自然発火温度 に達するほど高温にならないことを確認します。

ガスについて、ATEX規格はT1からT6まで6段階の温度クラスを定めています。Tクラスが高い機器（T6など）はより低温で動作するため、自然発火温度の低い環境でも安全に使用できます。

ガスのATEX温度クラスは次のとおりです。

可燃性粉じんの場合、最高表面温度は通常、Tクラスコードではなく具体的な摂氏温度として直接表示されます。エンジニアは、機器に表示された温度と、粉じん雲および粉じん層の着火温度の両方との間に安全余裕を設けて計算する必要があります。

保護方式と表示

ATEX等級は危険区域で機器が着火を防ぐ方法を定めます。具体的な防爆方式と明確な表示により、機器を安全に使用できる場所と方法を示します。

本質安全防爆（Ex i）

本質安全防爆（Ex i） は電気・熱エネルギーを爆発性雰囲気に着火しないレベルまで制限します。回路レベルで火花と熱を制御します。

本質安全防爆機器は、一定の故障状態でも安全性を保ちます。そのため、ガスの ゾーン0 または粉じんの ゾーン20 など、高リスク区域に適しています。

耐圧防爆（Ex d）と安全増防爆（Ex e）

Ex d（耐圧防爆） 機器は内部爆発を筐体内に封じ込めます。ガスが筐体内に入り着火した場合でも、筐体が圧力に耐え、外部へ漏れるガスを冷却して火炎の拡大を防ぎます。

Ex e（安全増防爆） は通常運転中の火花と過度な発熱を防ぎます。アーク、熱表面、接続の緩みを許容しません。

ATEXおよびEx表示の読み方

認証製品には明確な ATEX表示 と Ex表示が付いています。これらの表示は機器を安全に使用できる場所と方法を示します。

一般的な表示例は次のとおりです。

各要素の意味は次のとおりです。

• II — 機器グループII（地上産業）
• 2 — カテゴリー2（ゾーン1）
• G — ガス雰囲気
• Ex db — 耐圧防爆
• IIB — ガスサブグループ
• T4 — 最高表面温度クラス
• Gb — 機器保護レベル

温度クラスは、表面温度をガスの着火点未満に保つためのものです。ガスグループと粉じんグループは、物質の着火しやすさを示します。

明確な表示があれば、検査員やエンジニアは推測に頼らず、機器を適切な危険ゾーンに適合させられます。

産業用途と実務上の考慮事項

ATEX等級は、爆発性雰囲気における機器選定、危険管理、安全対策の文書化を導きます。高リスク業界の日常業務に直接適用され、雇用主が作業員を保護し法的義務を果たす方法を左右します。

ATEX認証機器が必要な業界

 

ATEX認証機器は、多くの高リスク業界で必須となる労働安全衛生要件です。

一般的な対象業界は次のとおりです。

• 石油・ガスの生産 および処理
• 石油精製所および石油化学プラント
• 溶剤や蒸気を扱う化学プラント
• アルコールや微粉末を使用する医薬品製造
• 可燃性粉じんのある食品加工施設

リスク評価と安全規制

リスク評価はATEX適合の基礎です。規制当局は、 石油・ガス、化学プラント、医薬品製造施設の企業に対し、これらの管理策を一貫して適用することを求めます。強力なリスク管理は、より安全な危険作業環境を支え、着火事故の可能性を抑えます。