【実務】バッチ系化学工場の危険場所の設計例

電気電気設計

NEONEEETです。

化学プラント内は防爆機器しか使えません

厳密に危険場所を決めているわけではないですけどね

この記事は、化学工場の機電系設計者・プラントエンジニアを対象にしています。

この記事を読むと、バッチ系化学工場の危険場所の設計例を知ることができます。

バッチ系化学工場の危険場所の設計例

今回の記事では、バッチ系化学工場の危険場所の具体的な設計例を紹介します。

危険場所の設計は化学工場の機械・電気エンジニアにとってとても大事。

この設計次第で、プラントの投資が大きく左右されます。

危険場所の設計は、0種・1種・2種という放出源と換気を元に実施することになっています。

そして危険場所には防爆機器を設置します。

ところが、ほとんどの工場では実態に応じて設計しているでしょう。

この具体例を紹介します。

なお、参考資料として産業安全研究所技術指針の工場電気防爆指針があります。

https://www.jniosh.johas.go.jp/publication/doc/tr/TR_No39.pdf

1種場所と2種場所の厳密な適用は無理

1種場所と2種場所をバッチ系化学工場に厳密に適用するのは無理があります。

バッチ系化学工場の危険場所の例を見てみましょう。

1種場所として考えられるのは、危険物を扱う設備周りで、サンプリング箇所であるマンホールや、漏えいが考えられる配管フランジ、ガスライン出口の放出部などです。

設備周りは全体的に2種場所に相当します。

バッチ系化学工場だけでなく連続系の化学工場も同じです。

こう考えると、1種場所も2種場所もかなり限定されています。

でも、これを現場でイメージすることはできますか?

危険物の配管がプラント中のどこを通っているか瞬時に明確に分かりますか?

これが、厳密な定義を当てはめるのが難しい理由です。

現実的な防爆設計

現実的な防爆設計を紹介します。

割と簡単で、「考えられる全範囲を2種場所に設定」するというものです。

下の図のようなイメージですね。

とにかく全体を危険場所として設定しておけば、間違いではないですね。

全体を1種場所として定めないのは、以下のような背景があります。

  • 1種場所の範囲が限定化されていること
  • 設備周りには1種場所に相当するような危険な状態にないこと

実際には2種場所はフランジ周りだけなので、フランジを除く配管直近は2種場所ですらありませんが。

危険場所を表示するためには、専用の配置図上に表記します。

全体を2種場所に設定した場合、以下のような危険場所区分になります。

左が化学プラントとして、右が危険場所です。

これは化学プラント全体を危険場所として設定しているという例ですね。

化学工場では一般にこの思想での危険場所設計をしています。

特殊な防爆設計

特殊な防爆設計例を紹介します。

これは危険場所の一部を防爆範囲から外すというもの。

下のようなイメージです。

プラント内だと充填室など、プラント外の周辺施設だと計器室などは防爆設備を設置することができない場合があります。

こういう場合に、計器室の内圧室と同じ発想で対策を取ります。

計器室のようにプラントからやや離れた場所にある場合は、設計しやすいですね。

危険場所以外からの清浄な空気を計器室内に取り込み、計器室の圧力をやや高くして、空気は外に排出すればいいわけです。

一方で、プラント内は厳密にはかなり難しいです。

清浄な空気を取り込むためにダクトが必要だからですね。

ここまで真剣に考えて設計している会社はあまりないと思いますが・・・。

最後に

バッチ系化学工場の危険場所の設計例を紹介しました。

1種場所と2種場所の厳密な適用は無理です。

現実的な防爆設計を紹介しつつ、特殊な防爆設計例も紹介します。

この記事が皆さんのお役に立てれば嬉しいです。

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