バンセイから水素を取り扱う皆様に情報収集のお手伝い。
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| ■水素・防爆対策の目安―説明内容について このページにおいて水素を扱う防爆電気設備の安全対策全てを説明するには、その情報量からして困難があります。 また、ここにアクセスされた方は、既に電気設備工事や危険物取扱い関連のお仕事に携わってるものと思われます。 これらのことからｗｅｂ情報が豊富な現況おいて特殊分野の詳細情報を把握するには、目的の【検索キーワード】のヒントを水素防爆対策の目安ページを基にして絞り込みして、関連情報にたどりつき易くするのが効率的です。 因って、説明の内容はbansei.comページに掲載の製品を例示して、その取扱いを中心に説明してありますので、防爆機器全体の説明としては十分至らない部分もあることをご了承ください。 *更に詳しい防爆設備関連の情報収集は、防爆電気設備の基礎などに移動するか文末に案内の関連資料を入手して安全対策にお役立てください。 |
■水素の特性と扱いの注意■
☆まず、水素の安全性データシートを【水素 ＭＳＤS】で検索して特性を把握して下さい。
気体の中で最も軽い元素で拡散が早い。
| ■なぜ水素防爆のみの説明か？ 水素は、マーガリンなどの身近な食品加工から、塩酸・アンモニアなどの製造を始め石油精製や金属還元の原材料としてのほか、気体としての熱伝導率と電気絶縁性の良さを併せ持つ特性から、水素を冷却媒体に使う発電所など、これまでその多くは大規模な工業用途であることから中小規模の工場では、あまり目立ちませんでした。 しかし、近年になり燃料電池をはじめ半導体結晶や金属製造加工のほか、ガスクロマトグラフ分析機や実験用材料など広い分野の研究実験施設など、中小規模の需要先でもオンサイト型の水素製造装置が普及するなど、「水素を消費または生成する」設備が多く組み込まれる様になってきました。 これらのことから水素を取扱う施設規模の大小に拘わらず、他の爆発性ガスや蒸気に比類ない【水素の爆発】威力がありますので、小規模、少量の水素ガスであっても、その取り扱いや保管には【拡大被害防止】までを含めた細心の注意が必要です。 |
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★１・気体の中で最も軽い元素で拡散が早い |
爆発範囲が広く漏れやすい
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★２・水素は爆発範囲が広く漏れやすい |
着火エネルギーが小さいので静電気に注意
| ★３・着火エネルギーが極めて小さいので静電気に注意 スグに火が付くどころかスグに爆発するのが水素です。 水素が漏れても開放空間では「直に拡散するから心配ない」との意見もありますが、これは低圧のガス漏れや換気が良い場所の場合であって、水素ボンベ出口や配管から高圧のガス噴出が起きた場合は、噴き出す水素ガスの圧力と量による【爆発限界濃度】から、施設の構造によっては広範囲の爆発危険区域が形成されます。 また、例え低圧少量の水素漏れであっても着火した場合は、目に見え難い薄い青色で高温の炎による火傷など、一般の火炎による被害とは異なる危険性があります。 このほかの例でも屋外の設備機器修理中に、装置の一部分を覆ったビニルシート内に水素ガスが滞留して引火した例など、軽く漏れやすい水素なりの特性から思わぬ【爆発性雰囲気】の形成原因になった報告もあります。 更に、故障や事故による突然の水素ガス噴出の場合、爆発の原因になり易いのは施設や設備機器ではなく、その場に立ち入る人間が着火原因となってしまう可能性が大きいことです。 これは、水素の【最小着火エネルギー】が0.02 mJと大変小さく、帯電防止処理した作業衣を着用するなどで静電気帯電防止をしていない限り、人体の静電容量（200ＰＦ程度）からして、着衣に蓄えられた静電気エネルギーによるスパークから容易に水素ガスに着火して、爆発火災の原因になる恐れがあることです。 この静電気による障害例は“原因不明の原因”と言われる程に過渡的な現象であることから再現や検証も難しく、安全対策するには類似の現象から推測するほかありません。これら静電気の過渡的現象の参考としてはｂansei.comページ内の静電気対策の例【移動と靜電気】が参考になります。 このほか、防爆電気設備の完全な接地（アース）は必須の条件ですが、接地が完全であっても接地接続されていないケーブル類の危険場所への持ち込みも【瞬時が大事】の例のように思わぬことで拡大被害の原因になってしまう場合があります。 |
| ★４・水素が存在する施設の法令など “爆発又は引火しやすい物質が蓄積し又は貯蔵される場所には電気機器は原則として設置してはならない・・・” しかし、やむを得ず設置する場合には、日本国内の工場・事業所の電気設備機器で、爆発性雰囲気が存在する場所で使用する防爆機器は、公的な機関で承認されたものでなければならない。 これらのことから、日本工業規格【JIS C60079】に基づき製作したもので、TIIS【社団法人産業安全技術協会】の【防爆構造電気機械器具】の型式検定に合格した登録済の防爆電気設備機器の使用に限られます。 これらの 【防爆構造電気機械器具検定合格品 pdf】については、品名・申請者・性能・検定合格番号・有効期限が、web公開していますのでインターネットで確認ができます. また、水素やアセチレンガスの危険性分類については、【爆発性ガスの分類表】の【爆発等級（ガスのグループ）】が「３の分類」であり、最も危険性が高いレベルであることの認識が大切です。 なお、水素など危険なガス・蒸気の取り扱いに関する防爆関連の法令等は次の通りです。 【高圧ガス保安法】 【労働安全衛生法】 【消防法】 【建築基準法】 【電気事業法】のほか、 【石油コンビナート等災害防止法】 【道路運送車両法】などにも関係して、特に防爆電気設備では 【電気事業法】：「危険防止に関する法規」の「電気設備技術基準」と（社）産業安全技術協会発行「工場電気設備防爆指針」関連のTIIS資料、および、【（財）日本規格協会】発行の爆発性雰囲気で使用する電気機械器具―日本工業規格（JIS）などについての情報把握が必要です。 ☆これらの主要な防爆関連の参考資料は文末に一覧してあります。 |
| ★５・水素対応の防爆電気設備は早めに計画。 水素対応の防爆電気設備機器や部品の殆どが,その接続部品や接合面の加工に高い精度が必要であり、その需要数も少ないことから“汎用品や在庫品”としての扱いは殆どありませんので、“注文から納入に至るまでには相当な日数を要します。” また、ユーザー側の施設に於いても水素やアセチレンなど爆発性ガスのグループ（等級）に属する箇所のみの対応となりますので、生産設備全体の電気設備から見ると、ごく限られた部分のみが防爆対応設備になります。 この様に需要が少ないことから、限られた種類の中で選択した機器・部品を対応規格の仕様に合わせて追加加工しなければなりませんので、必ず事前に「仕様インフォーメーションシート」などを用いて、文書による仕様の提示をして、問い合わせや見積を依頼することになります。これらのことから、一般電気設備の工事の様に“現場の状況に合わせて「現合」などの現場加工”はできませんので、設備施工計画への組み入れには十分にゆとりを持った日程が必要です。 なお、日本国内の施設に設置する防爆電気設備機器を選択するうえで注意が必要なことは、 １・防爆検定合格品であることの確認。２・対象ガスの適応規格を確認。３・用途の転用や改造をしないこと。 ４・ネジやパッキンの仕様条件を遵守すること。５・設備の設計施工においては、対象のガス・蒸気の特性確認と共に（イ）対象設備の防爆構造（ロ）対象ガス蒸気のグループ（爆発等級）（ハ）機器の温度分類の３条件の確認が必要です。 とくに、水素・アセチレンなどのグループⅡC（爆発等級３aまたは３ｎ）においては、使用する機器・部品それぞれが、高い加工精度が必要であり、外観だけでは殆ど識別できないので注意が必要です。（例：水素対応の接続部品などは“管用ネジＡ級”の加工精度が必要です。） |
| ☆防爆関連の書籍（このページの関わりのみ） ・防爆関係の構造説明： 「工場電気設備防爆指針」---------------------------・発行：(社)産業安全技術協会 /2008年 「防爆構造電気機械器具型式検定ガイド」---------------・発行：(社)産業安全技術協会 /1996年 ・防爆初心者にお勧め ： 「防爆電気設備の基礎知識」-----------------------------------発行：㈱オーム社 /2007年 「“防爆”電気・計装設備の計画・設計・施工」--------------・発行：(社)日本電設工業協会/1993年 ・防爆機器の構造詳細説明： 「工場電気設備防爆指針（ガス蒸気防爆）」---------------発行：(社)産業安全技術協会 /2006年 ・昔の防爆対策について： 「防爆対策・現場係員篇/下巻」-------------------------------・発行：九州鉱山学会 /1945年 |
☆日本工業規格 （このページの関わりのみ） ・JIS C 60079-0 : 一般要件 |
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| ★★★column★★★ 「新しい規格と廃止規格」 | ||||
| 防爆関連の規格には厚生労働省及び経済産業省の省令が関係します。 例えば2008年にJIS C 60079-15：タイプ“ｎ”防爆構造やJIS C 60079-18：樹脂充てん防爆構造“ｍ”規格の発行などのように、順次、国際規格への整合や見直し変更・発行があるので、常に新しい関連規格の情報把握が大切です。 反面、1921年（大正10年）に制定の工業規格から日本標準規格（旧JES）そして、現在の日本工業規格（JIS）へと受け継がれて、「平成10年まで存在したJIS C 0901炭鉱用電気機器の防爆構造」が廃止され、これらの基礎的な原理は現在の防爆構造規格に引き継がれています。また、「狭げき防爆型」構造の様に完全に消滅した規格もありますが、既に廃止された規格であっても現在の防爆構造に引き継がれた技術もあります。 以下はその狭げき防爆の説明抜粋ですが、現在の耐圧防爆構造の一部分に組み込みされて、長年蓄積してきたノウハウが今日に活かされています。つまり、安全は長期間のノウハウ蓄積に基ずいて継承して行くものなのです。 (2009/3-点智人） |
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 この他のコラム |
参考：狭げき防爆構造
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