平成３０年度石油・ガス供給等に係る保安対策調査等事業 （プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関する調査）

報告書

平成３１年３月 国立研究開発法人産業技術総合研究所

I

目次

1 調査研究の目的等............................................................................................................ 1

1.1 調査研究の目的 ........................................................................................................ 1

1.2 報告書の構成............................................................................................................ 2

1.3 用語について ............................................................................................................ 2

1.3.1 危険区域に関する用語 ...................................................................................... 2

1.3.2 放出源に関する用語等 ...................................................................................... 4

1.3.3 換気に関する用語等 .......................................................................................... 5

1.4 非防爆機器の安全な使用法の考え方 ........................................................................ 7

1.5 プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関するガイドライン ..................... 11

1.6 引用規格等 .............................................................................................................. 11

2 非防爆機器の安全な使用法に関する検討 ...................................................................... 12

2.1 漏えいシナリオに基づく第 2 等級放出源周りのリスク評価 ....................................... 12

2.1.1 ガス/蒸気放出のリスク評価 .............................................................................. 12

2.1.2 液体放出のリスク評価 ...................................................................................... 14

2.2 （ケース 1）可搬型：非防爆モバイル端末等の使用 ................................................... 17

2.3 （ケース 2）定置型：各種センサーの使用 .................................................................. 18

2.4 IoT 機器導入のための無線アクセスポイントの効率的な設置に関する検討 ............. 19

2.4.1 目的および調査方法 ........................................................................................ 19

2.4.2 検討機器の仕様 ............................................................................................... 20

2.4.3 無線アクセスポイントの配置方法 ...................................................................... 21

2.4.4 無線アクセスポイントの配置設計 ...................................................................... 22

2.4.5 費用の検討 ...................................................................................................... 28

2.4.6 まとめ .............................................................................................................. 29

2.5 ケース１～４以外のニーズについて .......................................................................... 30

3 国内外の実態調査.......................................................................................................... 31

3.1 プラント内における非防爆機器の利用に関する調査 ................................................ 31

3.1.1 ガス検知器とインターロックによる非防爆機器の危険場所での利用実態 ........... 31

3.1.2 モバイル端末の危険場所での利用実態 ........................................................... 34

3.1.3 まとめ .............................................................................................................. 35

3.2 海外調査 ................................................................................................................. 36

II

3.2.1 シンガポール .................................................................................................... 36

3.2.2 イギリス ............................................................................................................ 38

3.2.3 フランス ............................................................................................................ 38

3.2.4 中国 ................................................................................................................. 40

4 危険区域に関するリスク評価法の調査............................................................................ 42

4.1 欧州；IEC 規格の評価方法 ...................................................................................... 42

4.1.1 放出率と放出特性（ガス又は蒸気の放出） ........................................................ 42

4.1.2 開口部面積等のパラメータ ............................................................................... 42

4.1.3 換気速度.......................................................................................................... 46

4.1.4 換気度 ............................................................................................................. 47

4.1.5 危険区域範囲の評価 ....................................................................................... 48

4.1.6 液体放出等の放出率の評価 ............................................................................ 49

4.2 国内風速調査.......................................................................................................... 51

4.2.1 風速データの取得と補正方法 ........................................................................... 51

4.2.2 風速データの補正結果 ..................................................................................... 51

4.3 屋外タンク漏洩シミュレーション ................................................................................ 56

5 まとめ ............................................................................................................................. 64

図表目次

図 1.1 詳細リスク評価による危険度区域の区分判定（第 2 級放出源まわり） ................. 10

図 2.1 換気度を評価するためのチャート（溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、ガス放出）） ... 14

図 2.2 換気度（事例２）溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、液放出） .................................... 16

図 2.3 シミュレーションプラントおよび機器設置イメージ .................................................. 19

図 2.4 防爆型無線アクセスポイント配置計画（プラントの全域がゾーン 2 の場合） .......... 23

図 2.5 非防爆型無線アクセスポイント配置計画（プラントの全域が非危険区域の場合） .. 25

図 2.6 無線アクセスポイント配置計画（プラントの 20%が非危険区域の場合） ................ 27

図 4.1 放出特性と換気速度との関係と換気度（高・中・低） ............................................. 47

図 4.2 噴出形態に対する放出特性と危険距離との関係 ................................................ 48

図 4.3 千葉特別地域気象観測所月別平均風速（2016 年 1 月〜2018 年 12 月） ........... 53

図 4.4 千葉特別地域気象観測所月別平均風速（2018 年 11 月） ................................... 54

図 4.5 千葉特別地域気象観測所月別平均風速（2018 年 11 月 12 日、28 日） .............. 54

図 4.6 屋外タンク漏洩シミュレーション計算場 ................................................................ 56

III

図 4.7 屋外タンク漏洩シミュレーション(1) ...................................................................... 58

図 4.8 屋外タンク漏洩シミュレーション(2) ...................................................................... 60

図 4.9 屋外タンク漏洩シミュレーション(3) ...................................................................... 61

図 4.10 屋外タンク漏洩シミュレーション(4) .................................................................... 62

図 4.11 屋外タンク漏洩シミュレーション(5) ..................................................................... 63

表 1.1 各規格における危険区域に関する用語の対応 ..................................................... 3

表 1.2 各規格における放出源に関する用語の対応 ......................................................... 5

表 1.3 詳細リスク評価の有無による危険区域の範囲のイメージ ....................................... 7

表 1.4 危険度区域の区分への換気の影響 ...................................................................... 9

表 2.1 リスク評価事例１の可燃性ガス/蒸気の物性値と運転条件 ................................... 12

表 2.2 リスク評価事例１の放出源と換気に関する情報 ................................................... 13

表 2.3 リスク評価事例 2（液放出）の物性値と運転条件 ................................................. 14

表 2.4 リスク評価事例 2（液放出）の放出源と換気に関する情報 .................................... 15

表 2.5 プラントの全域がゾーン 2 である場合の構成費用（単位：千円） ........................... 28

表 2.6 プラントの全域が非危険区域である場合の構成費用（単位：千円） ...................... 28

表 2.7 80％ゾーン 2、20％非危険区域である場合の構成費用（単位：千円） ................... 28

表 4.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値 ............................................................ 44

表 4.2 屋外における換気速度の指標 ............................................................................ 46

表 4.3 千葉市と鹿島市の平均風速の比較 .................................................................... 52

表 4.4 千葉市と鹿島市の日平均風速の比較 ................................................................. 52

表 4.5 千葉市と鹿島市の時間平均風速の比較 ............................................................. 52

別 紙

別紙 1 プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関するガイドライン

別紙 2 自主行動計画（A 社）

別紙 3 自主行動計画（B 社）

1

1 調査研究の目的等

1.1 調査研究の目的

センサーやビッグデータ解析等の技術が進化し、現実社会を情報（データ）という形でサイバー

空間に写し取り、モデル化されたノウハウや経験・知識を活用し、自由に情報（データ）を組み合

わせ、新たな気付きや発見を得ることにより、現実社会で新たな価値を生み出す IoT（インターネ

ットオブシングス）によるイノベーションが加速している。

経済産業省では、昨年 3 月に、我が国産業が目指す姿として「Connected Industries」という、

データがつながり、有効活用されることにより、技術革新、生産性向上、技能伝承などにつなげ、

社会課題の解決を図るコンセプトを提唱し、その重点分野の１つとして「プラント・インフラ保安」で

の取組を推進している。石油精製・石油化学プラントは、設備の高経年化や熟練作業員の減少等

による重大事故の増加等のリスクを抱えており、そのような保安上の課題に対応するためにも、

IoT 機器を活用してプラント内のビッグデータを収集・分析・活用し、設備の予期せぬ故障やヒュ

ーマンエラーを防ぐ取組を進める必要があり、プラント内での電子機器等の利用ニーズが高まっ

ている。

一方で、プラント内での電子機器等の利用については、プラント内の安全確保の観点から、労

働安全衛生法や高圧ガス保安法等により制限されており、具体的な利用方法については、労働

安全衛生総合研究所より「工場電気設備防爆指針」（以下、指針という）等が示されている。「平成

２９年度石油精製等に係る保安対策調査等事業（プラント内における非防爆機器の安全な使用

方法に関する調査）」（以下、昨年度調査という）においては、石油精製・石油化学プラント事業者

の電子機器等の利用ニーズとして、例えばヒューマンエラーを防止するため計器室と現場のコミュ

ニケーションを改善するためのモバイル端末の活用や、設備の劣化や損傷等を把握・予測し未然

に事故を防止するための特にインターロック機能付きのセンサー類の設置、それらの設備の通信

のための無線アクセスポイントの設置などが整理された。これらの中には、指針において既に認

められている使用方法から、認められているものの事業者のリスク評価の方法が未確立であり十

分活用されていないもの、最新の電子機器等の利用を想定していないため判断が難しいものが

含まれている。指針で示されている保安水準を維持しつつ、法令等に基づく最新の電子機器等の

安全な使用方法について、ガス検知器の検知精度の向上や、ガスの拡散等についてのリスク評

価などの観点も取り入れたガイドラインを作成し、非防爆の電子機器等の安全な使用の拡大を図

る。

そこで、昨年度調査の非防爆機器の安全な使用方法に関して、可搬型、定置型の非防爆機器

あるいは無線アクセスポイントの導入に関して検討する。国内外の実態調査を実施し、主にプラン

ト内における非防爆機器の利用に関する調査、ガス検知器とインターロックによる非防爆機器の

危険場所での利用実態を調査する。さらにガイドライン作成上重要となる危険場所評価法の調査

2

を実施し、有効な方法をガイドラインに反映させる。ガイドラインについては、本調査結果をもとに

素案を作成し、プラント事業者を中心に構成されるワーキンググループを 4 回開催し事業者から

の意見を取り入れながら、また、防爆などの爆発安全に関係する有識者により構成された有識者

委員会を 2 回開催しコメント等を反映させて作成する。

1.2 報告書の構成

第 1 章では目的と調査研究の概要ならびに用語について述べ、ガイドラインのベースとなる非

防爆機器の安全な使用法の考え方を示した。第 2 章では昨年度調査で整理したニーズについて

の安全な使用方法の検討として、まず、代表的な放出源まわりのリスク評価を実施した。その結

果を踏まえて、可搬型（非防爆モバイル端末等）、定置型（各種センサー）の安全な使用について

検討した。また、無線アクセスポイントの効率的な設置について検討した。さらに、ケース１～４以

外の新たなニーズについても整理した。第 3 章の実態調査では、プラント内における非防爆機器

の利用やガス検知器とインターロックによる非防爆機器の危険場所での利用実態等についてヒア

リング等の結果をまとめた。第 4 章はリスク評価方法に関して整理し、ガイドラインに取り込んだ

IEC のリスク評価方法、リスク評価で必要となる風速に関する検討、ならびに、漏洩シミュレーショ

ンによる危険区域の評価法を検討した。第 5 章は本調査研究で得られた結果と今後の課題につ

いてまとめた。

1.3 用語について

本報告書では「JIS C 60079-10:2008 爆発性雰囲気で使用する電気機械器具-第 10 部：危険

区域の分類」に定義されている用語を主に用いる。ただし、各章において、種々の規程等の説明

では、該当箇所で適した規格の用語を使用する。本報告書で頻繁に使用される危険区域、放出

源、換気に関する用語等を JIS C 60079-10:2008 に依拠し、以下に示す。

1.3.1 危険区域に関する用語

危険区域（hazardous area)：機械器具（以下、「機器」という。）の組立て、設置及び使用のため

に特別な予防策を必要とする量のガス状の爆発性雰囲気が存在する、又は存在する可能性があ

る区域。

非危険区域（non-hazardous area)：機器の組立て、設置及び使用のために特別な予防策を必

要とする量のガス状の爆発性雰囲気が存在しないと予測できる区域。

危険度区域：次に示す 3 種類に区分する。

3

ゾーン 0（Zone 0)：ガス、蒸気又はミスト状の可燃性物質と空気との混合物質で構成する爆発性

雰囲気が連続的に、長時間又は頻繁に存在する区域。

ゾーン１(Zone 1)：ガス、蒸気又はミスト状の可燃性物質と空気との混合物質で構成する爆発性

雰囲気が通常運転中でもときどき生成する可能性がある区域。

ゾーン 2（Zone 2)：ガス、蒸気又はミスト状の可燃性物質と空気との混合物質で構成する爆発性

雰囲気が通常運転中に生成する可能性がなく生成しても短時間しか持続しない区域。

危険度区域の範囲（extent of Zone)：ガスと空気との混合ガスが空気によって希釈され爆発下

限界を下回る値になる箇所までの、放出源からあらゆる方向への距離。

通常運転（normal operation)：機器が設計仕様の範囲内で稼動している状態。

注記 1 可燃性物質の軽微な放出は、通常運転の一部分とする。例えば、浸出する可燃性液

体による漏れは軽微な放出とみなす。

注記 2 ポンプのシール部、フランジガスケットの破損又は事故によって生じた漏えいなど、緊

急の修理又は停止を伴う故障は、通常運転の一部分とも破局的な事故ともみなさない。

注記 3 通常運転は、始動及び停止状態を含む。

JIS C 60079-10:2008 爆発性雰囲気で使用する電気機械器具は、IEC(The International

Electrotechnical Commission)規格（IEC 60079-10:2002）に準拠したものである。電気機械器

具防爆構造規格（昭和 44 年労働省告示第 16 号。以下、この章において「構造規格」という。）、

JIS 規格及び IEC 規格における、危険区域に係る用語の対応関係は、表 1.1 の通りである。な

お、JNIOSH-TR-NO.44 (2012) ユーザーのための工場防爆設備ガイドにおいては、構造規格の

用語が用いられる。

表 1.1 各規格における危険区域に関する用語の対応

構造規格 IEC 60079-10:2002 JIS_C 60079-10:2008

危険箇所 Hazardous area 危険区域

特別危険箇所 Zone 0 ゾーン 0

第 1 類危険箇所 Zone 1 ゾーン 1

第 2 類危険箇所 Zone 2 ゾーン 2

4

1.3.2 放出源に関する用語等

放出源（source of release)：ガス状の爆発性雰囲気が形成され得るほどの可燃性ガス、蒸気又

は液体が大気中に放出（「漏えい」を含む。）する可能性がある箇所又は位置。

放出等級（grades of release)：ガス状の爆発性雰囲気の生成頻度及び可能性が低くなる順に

次に示す 3 種類の放出等級に分類する。

a)連続等級 b)第 1 等級 c)第 2 等級

放出源は上記 3 種類のうちのいずれか、又は 2 種類以上の組合せとなる。

連続等級（continuous grade of release)：連続的な放出又は高頻度もしくは長期にわたって発

生すると予測できる放出。

第 1 等級（primary grade of release)：通常運転中に周期的又はときどき発生すると予測できる

放出。

第 2 等級（secondary grade of release)：通常運転中には発生しない又は低頻度で短時間だけ

と予測できる放出。

第 2 等級の放出源の例示

本ガイドラインは、主に第 2 等級の放出源に係るリスク評価手法について整理する。第 2 等級

の放出源については、以下のように例示されている。

a)ポンプ、コンプレッサー又はバルブのシール部で、通常運転中には可燃性物質を大気中に放出

しないと予測できるところ

b)フランジ、接続部及び配管附属品で、通常運転中には可燃性物質を大気中に放出しないと予

測できるところ

c)サンプル抽出部で通常運転中には可燃性物質を大気中に放出しないと予測できるところ

d)放出弁、ベント及びその他の開口部で、通常運転中には可燃性物質を大気中に放出しないと

予測できるところ

構造規格、IEC 及び JIS における放出源に関する用語の対応関係は、表 1.2 の通りである。

なお、JNIOSH-TR-NO.44 (2012) ユーザーのための工場防爆設備ガイドにおいては、JIS の用

語が用いられる。

5

表 1.2 各規格における放出源に関する用語の対応

構造規格 IEC 60079-10:2002 JIS_C 60079-10:2008

放出源 Source of release 放出源

連続級放出源 Continuous grade of release 連続等級

1 級放出源 Primary grade of release 第 1 等級

2 級放出源 Secondary grade of release 第 2 等級

放出率（release rate)：放出源から単位時間当たりに放出される可燃性ガス又は蒸気の量。

危険度区域の区分：ガス状の爆発性雰囲気存在の可能性及びその結果としての危険度区域の

区分は、放出等級及び換気によって決定する。

注記 1 通常は、放出が連続等級の場合はゾーン 0、第 1 等級の場合はゾーン 1、第 2 等級

の場合はゾーン 2 として導き出す。

注記 2 隣接する複数の放出源によって生成される危険度区域が重なり合い、それが異なる

危険度区域の区分の場合、重複する区域では厳しい方の区分を適用する。重複区域が同一

区分の場合は、通常、共通の区分を適用する。

1.3.3 換気に関する用語等

換気（ventilation)：風、温度こう配又は（ファン、吸排気装置などの）強制的手法による空気の動

き及び新鮮な空気との置換。主として次の 2 種類がある。

a) 自然換気：風及び／又は温度こう配によって生じる空気の移動による換気をいう。屋外では、

その区域に生成するガス状の爆発性雰囲気を確実に拡散するのに、多くの場合は自然換気で十

分である。自然換気は、壁及び／又は屋根に開口部がある建物など特定の場合においては、屋

内でも有効な場合がある。

注記：屋外における風速は 2 m/s を上回ることもあれば、地表面など特定の環境では 0.5 m/s を

下回ることもあるが、換気の評価では、最低 0.5 m/s の風速が連続しているものと考えることとす

る。

自然換気の例：

－ 架構やパイプラック、ポンプ区画等の、プラント屋外の環境。

－ 対象となる可燃性のガス又は蒸気の濃度を考慮して、建物内の換気が屋外の環境と等価と

みなせるように大きさを設定して配置した開口部を、壁及び／又は屋根にもつ開放建築物。

－ 開放建築物ではないが、換気のために設けられた恒久的な開口部によって自然換気される

6

建築物。ただし、この場合は、一般に開放建築物より換気率は少ない。

b) 強制換気：ファン又は排気装置などの人工的手段により、空気を移動させる換気をいう。主と

して室内又は密閉空間において行われるが、障害物によって制限又は妨害された自然換気を補

うために、屋外においても行われることがある。ある区域の強制換気は全体的でも局所的でもよ

い。いずれの場合でも、空気の移動及び置換の度合いを適切なものに変えることができる。

換気度：放出を安全なレベルまでに希釈するための換気の能力または大気の条件を区分する尺

度。換気度は、高換気度(VH)、中換気度(VM)及び低換気度(VL)の 3 種類に分かれる。

換気の有効度：換気の有効度は、ガス状の爆発性雰囲気の存在又は形成に影響する。したがっ

て、危険度区域の区分を判定する場合に考慮する必要がある。換気の有効度は次に示す 3 種類

に分類する。

－ 良 ：実質的に連続した換気が存在する。

－ 可 ：通常運転中に換気が予測できる。低頻度で短時間の換気停止があっても許容する。

－ 弱 ：良及び可のいずれでもないが、長時間にわたる換気の停止はないと予測できる。

有効度を弱と分類することもできないほどの換気は、危険区域用の換気として考えてはならない。

7

1.4 非防爆機器の安全な使用法の考え方

昨年度調査においては、IoT機器等のプラント内への導入のニーズに伴い、現状での危険場所

の設定範囲を、TR-No.44 ユーザーのための工場防爆設備ガイドや、IEC 規格、API 指針、IP 指

針等に示されたリスク評価に基づき再評価する必要性が確認された。現状として、事業者による

危険場所の設定においては、プラント内設備のある区画全体をゾーン２としている場合が多い。

一方、本年度調査により、危険区域の設定のための指標などが現存の指針等で明確に示されて

おり、現存するプラントが建設された頃と比して、危険区域の区分や危険距離の推定が比較的容

易となっていることを確認した。この状況を踏まえ、危険区域を正確に把握して、非危険区域にお

いて非防爆機器を安全に使用するための詳細リスク評価法を、本事業の成果の一つとして「プラ

ント内における非防爆機器の安全な使用方法に関するガイドライン」に整理する。

上述の現状における事業者の危険区域の設定範囲を「詳細リスク評価前の危険区域設定範

囲」と表現すると、詳細リスク評価に従い想定される危険区域の設定範囲のイメージは表 1.3 の

通りである。具体的には、現状で広めに設定されているゾーン２の範囲を再検討する。

非危険区域 A：JIS_C 60079-10:2008 爆発性雰囲気で使用する電気機械器具-第 10 部:危険区

域の分類に加えて、IEC 規格などを活用した危険区域の詳細リスク評価を実施することで設定さ

れる非危険区域。

非危険区域 B：「TR-No.39 1550 電気設備の防爆対策の特例」による非危険区域。

表 1.3 詳細リスク評価の有無による危険区域の範囲のイメージ

詳細リスク評価前の

危険区域の範囲 詳細リスク評価後に想定される危険区域の範囲

非危険区域 非危険区域 非危険区域

ゾーン２

非危険区域 A

指針等に基づき自主行動計画が存在す

ること前提とする。

非危険区域 A and

非危険区域 B：TR-No.39 1550 電

気設備の防爆対策の特例

ゾーン２ ゾーン２

8

ここで、非危険区域Aと非危険区域Bの設定範囲について明確に区別されなければならない。

非危険区域 B は例えば、「TR-No.39 1550 電気設備の防爆対策の特例」のガス検知器とインタ

ーロックを同時に使用することで可燃性ガス雰囲気と着火源が共存しないことを保証した利用で

あるが、モバイル端末等を用いる場合は残留エネルギーの問題があり、電池を除去・隔離する手

法の妥当性が示されなければならない。

非防爆機器の安全な使用は、危険区域を詳細リスク評価により把握して、非危険区域で使用

することを基本とする。これに関して、事業者はガイドラインに基づき、プラントでの非防爆機器の

活用に際しての「自主行動計画」等の策定を前提とする。

1.4.1.1 放出源周りの非危険区域設定の概念

放出源が存在すれば、その周辺は原則危険区域である。しかし、リスク評価した結果、「無視で

きる範囲の区域」と判定できることがあり、同区域は非危険区域である。そのような区域では、爆

発が発生した場合でも、無視できる程度の被害しかもたらさないことによる。

注記：「無視できる範囲の区域」と判定されても放出源がある限り、その周辺のリスクはゼロ

ではない。このため放出源のごく近傍では非防爆の電気機器の使用を控えることが望ましい。

「無視できる範囲の区域」の例としては、平均濃度が LFL の 50%（体積比）で、かつ、0.1 m3

未満又は関係する閉鎖空間の 1.0%未満（いずれか小さい方）の天然ガス雲がある。（「第 4

章 危険区域に関するリスク評価法の調査」参照）

「無視できる範囲の区域」は、Negligible Extend（NE）として提案され、同判定を受けた区域は

「Non-hazardous (Zone 2 NE)」と表記された。JIS_C 60079-10:2008 ならびに JNIOSH-TR-

NO.44 ユーザーのための工場防爆設備ガイド (2012)では「（ゾーン 2 NE）非危険」のように、そ

の表記に IEC 規格の訳が用いられている。さらに、平成 20 年 9 月の厚労省通達（基発第

0925001 号）の表では非危険箇所と明記されている。各放出源（連続等級、第 1 等級、および第

2 等級）に対して、換気度と換気有効度と危険度区域の区分との関係は JIS C 60079-10：2008

に定められており、表 1.4 に示した。例えば、第 2 等級放出源が屋外に存在し、換気度が高換気

と評価された場合は、一般に屋外の換気有効度は良あるいは可であるため、（ゾーン２NE）非危

険と判定され、その区域は非危険区域である。

9

表 1.4 危険度区域の区分への換気の影響

（JIS C 60079-10：2008 表 B.1－危険度区域の区分への換気の影響 より）

高換気度 中換気度 低換気度

有効度

“良”

有効度

“可” 有効度

“弱”

有効度

“良”

有効度

“可”

有効度

“弱”

有効度

“良”“可”

又は“弱”

連続

等級

(ゾーン 0 NE)

非危険 a

(ゾーン 0 NE)

ゾーン 2 a

(ゾーン 0 NE)

ゾーン 1 a ゾーン 0

ゾーン 0

＋

ゾーン 2

ゾーン 0

＋

ゾーン 1

ゾーン 0

第 1

等級

(ゾーン 1 NE)

非危険 a

(ゾーン 1NE)

ゾーン 2 a

(ゾーン 1NE)

ゾーン 2 a ゾーン 1

ゾーン 1

＋

ゾーン 2

ゾーン 1

＋

ゾーン 2

ゾーン 1

又は

ゾーン 0 c

第 2

等級

b

(ゾーン 2 NE)

非危険 a

(ゾーン 2 NE)

非危険 a ゾーン 2 ゾーン 2 ゾーン 2 ゾーン 2

ゾーン 1

どちらかと

いえば

ゾーン 0 c

注記 “＋”は、“に囲まれた”を意味する。

注 a) ゾーン 0 NE、ゾーン 1 NE 又はゾーン 2 NE は、通常条件下で無視できる範囲とする理論

的危険度区域を示す。

b) 第 2 等級の放出によるゾーン 2 の区域は、第 1 等級又は連続等級の放出による区域を超

えることもありうる。この場合、長い距離を考慮しなければならない。

c) 換気が非常に弱く、かつ、ガス状の爆発性雰囲気が実質的に連続して存在する放出の場合、

ゾーン 0 となる（すなわち“無換気”に近づく）。

10

1.4.1.2 第 2 放出源周辺のリスク評価法の概要

放出源からの放出が小量であることに加えて換気が十分確保され、常に有効であれば、リスク

が小さくなる概念は容易に理解できる。しかし、我が国の石油精製・石油化学プラントが建設され

た当時は、「無視できる範囲の区域」の概念がなかった。さらに、概念が提案されてからも、「無視

できる範囲の区域」を定量的に示す評価法が複雑であった。

以上のような背景もあり、事業者による危険区域の設定においては、プラント内設備のある区

画全体をゾーン 2 としている場合が多い。一方で、IEC 60079-10-1:2015 で比較的簡単な評価方

法が整理された。ガイドラインは同リスク評価法を取り入れて整備するため、事業者は、これに従

いリスク評価することで非危険区域を再評価可能である。

ゾーン 2が広めに設定されているプラントを想定し、詳細リスク評価を実施した後の第 2等級放

出源まわりの非危険場所について図 1.1に示す。なお、第 2等級の放出源周辺は単独の放出源

であれば一般には危険区域の区分はゾーン 2 である。左側の図の赤の領域は、配管のフランジ

部分が詳細リスク評価前は広くゾーン 2 に設定されている。この放出源を IEC 規格の評価法に従

い、リスク評価した結果、可燃性ガスの放出特性と換気が一定の条件を満たせば、同区間は非危

険区域である。非危険区域と評価されない場合、ゾーン 2 となり、詳細リスク評価の情報を使用し

て、ゾーン 2 の範囲を評価できる。すなわち、ゾーン 2 の範囲設定と非危険区域の判定を同時に

実施できる。なお、IEC 60079-10-1:2015 のリスク評価手法については第 4 章に示した。

図 1.1 詳細リスク評価による危険度区域の区分判定（第 2 級放出源まわり）

11

1.5 プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関するガイドライン

ガイドラインは主に、JIS_C 60079-10:2008 ならびに IEC 60079-10-1:2015 のリスク評価法

を取り入れ整理し、4 回のワーキンググループ（WG）での議論を踏まえて、2 回の有識者委員会

を開催し、内容を確認するとともに、委員からの意見を反映させて作成した。なお、石油精製・石

油化学プラントならびに電子機器の使用に関わる事業者を中心メンバーとして WG を設置し、うち

2 事業者に自主行動計画の作成を依頼した。有識者委員会は安全工学や防爆指針の専門家を

中心に構成した。

「プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関するガイドライン」、「自主行動計画（A

社）」、および「自主行動計画（B 社）」については別紙に示す。

1.6 引用規格等

IEC 60079-10-1 Edition 2.0 2015-09 Explosive atmospheres – Part 10-1: Classification

of areas – Explosive gas atmospheres

JIS_C 60079-10:2008 爆発性雰囲気で使用する電気機械器具-第 10 部:危険区域の分類

(2008)

JNIOSH-TR-46 工場電気設備防爆指針（国際整合技術指針 2015）

JNIOSH-TR-NO.44 ユーザーのための工場防爆設備ガイド (2012)

NIIS-TR-NO.39 工場電気設備防爆指針（ガス蒸気防爆 2006）

12

2 非防爆機器の安全な使用法に関する検討

昨年度調査において整理した下記の４つの導入ニーズについて、漏えいシナリオに基づくグル

ープ分けを行い、リスク評価を実施する。

（ケース 1）可搬型：非防爆モバイル端末等の使用

（ケース 2）定置型：各種センサーの使用

（ケース 3）設備の近接地(非危険場所を評価して)で非防爆のカメラ等を設置

（ケース 4）無線アクセスポイントの効率的な設置

それらを踏まえ、リスク評価の実施方法を含む安全な利用方法について検討する。さらに、

ケース１～４以外の新たなニーズについて整理を行う。

2.1 漏えいシナリオに基づく第 2 等級放出源周りのリスク評価

すべてのケースに共通するのは、危険区域を把握して非防爆機器を非危険区域で安全に使用

することである。そこで、石油精製および石油化学プラントにおける第 2 等級放出源周りのリスク

評価を実施する。リスク評価方法は「4.1 IEC 規格の評価方法」に示した。放出の形態がガス放出

と液放出の場合について評価した。

石油化学プラントで汎用的に取り扱われるシクロヘキサンに関する危険区域のリスク評価を実

施する。シクロヘキサンは、労働安全衛生法（危険物・引火性の物）、消防法（第四類 引火性液

体 第一石油類 非水溶性液体）、高圧ガス保安法（取扱い温度・圧力条件次第で該当する)など

の法令が適用される。

2.1.1 ガス/蒸気放出のリスク評価

リスク評価事例 1； 重合プラントにおける溶剤蒸留工程（ガス/蒸気放出の場合）

表 2.1 リスク評価事例１の可燃性ガス/蒸気の物性値と運転条件

物性値（シクロヘキサン）

分子量 M[kg/kmol] 84.16

燃焼下限界 LFL[vol/vol] 0.013

比熱比 γ 1.3

気体定数 R[J/kmol K] 8314

圧縮因子 Z 1

運転条件

プロセス圧力 p[Pa] 1101325 (1 MPaG)

プロセス温度 T[K] 373.15 (100 ℃)

13

表 2.2 リスク評価事例１の放出源と換気に関する情報

放出源 蒸留塔、フランジ部分、圧縮された繊維ガスケット

放出等級 第 2 等級

開口部面積 S[mm2] 0.025 表 4.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値より

放出定数 Cd 0.75 とがったオリフィス 0.5～0.75

ガス放出率 Wg[kg/s] 7.31E-05 4.1 式(1)より

安全率 k 1

放出ガス密度 rho[kg/m3] 3.499

放出特性

Wg/rho/k/LFL [m3/s] 0.0016 4.1 式(2)より

評価場所

屋外 障害物のない場所

高さ[m] 2

換気風速[m/s] 0.3 表 4.2 屋外における換気速度の指標より

大気圧 Pa[Pa] 101325

雰囲気温度 Ta[K] 293.15

換気有効度 良 (静穏条件での風速)

評価対象は第 2等級の放出源であり、フランジ部分で、圧縮された繊維ガスケットを使用してい

る。開口部面積 S[ mm2 ]は、表 4.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値の推奨値より選択

した。なお、同表では 0.025 と 0.25 mm2 と下限値と上限値が示されている。IEC 60079-10-

1:2015 では、範囲の下限値は、故障の発生する確率が小さい（例えば、定格より十分低い値で

運転する）という理想的な条件で適用し、上限値は定格で運転、又は悪条件での適用が適してい

るとの記述がある。開口部面積が決まると放出率と放出特性は比較的容易に評価できる。本評

価では 0.025 mm2を選択した。放出特性は第 4 章の式(2)で求められる。評価対象が屋外にある

場合、換気速度は表 4.2 屋外における換気速度の期待値を参考にできる。以上の手順で、放出

特性と換気速度を見積もると、それぞれ 0.0016 m3/s、0.3 m/s であった。これらの値を図 2.1 の

換気度を評価するためのチャートに代入することで、本評価対象の放出源は高換気と評価できる。

換気有効度については屋外では、一般には、換気有効度は「良」あるいは「可」である。評価対象

は屋外で障害物のない場所であるから良である。結局、危険度区域の分類は、第2等級放出源、

高換気、換気有効度良の条件を表 1.4 危険度区域の区分への換気の影響に適用して、放出源

の周りは非危険区域と判定された。

14

図 2.1 換気度を評価するためのチャート（溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、ガス放出））

● 放出特性 0.0016, 換気速度 0.3 m/s ④ 換気度；高換気

2.1.2 液体放出のリスク評価

リスク評価事例 1； 重合プラントにおける溶剤蒸留工程（液放出の場合）

重合プラントにおける溶剤蒸留工程で液ラインからの液放出のリスク評を実施する。

表 2.3 リスク評価事例 2（液放出）の物性値と運転条件

物性値（シクロヘキサン）

分子量 M[kg/kmol] 84.161

燃焼下限界 LFL[vol/vol] 0.013

気体定数 R[J/kmol K] 8314

液体密度[kg/m3] 760

運転条件

プロセス圧力 p[Pa] 1101325

プロセス温度 T[K] 373.15 （100 ℃）

0.001

0.01

0.1

1

10

0.001 0.01 0.1 1 10 100

換気速度

(m/s

)

放出特性(m3/s)

中換気

低換気

高換気

15

表 2.4 リスク評価事例 2（液放出）の放出源と換気に関する情報

放出源 蒸留塔、フランジ部分、圧縮された繊維ガスケット

放出等級 第 2 等級

①開口部面積 S[mm2] 0.025 表 4.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値より

放出定数 Cd 0.75 とがったオリフィス 0.5～0.75

液体の放出率 Wl [kg/s] 0.00073 4.1.6 式(3)より

液体の気化率（%） 10 フラッシュ計算結果に基づく

安全率 k 1

ガスの放出率 Wg[kg/s] 7.3E-05 （液体の放出率×気化率/100）

放出ガス密度 rho[kg/m3] 3.499

②放出特性

Wg/rho/k/LFL [m3/s] 0.0015 式(2)より

評価場所

屋外 障害物のない場所

高さ[m] 2 以下（最低地上高で評価）

③ 換気風速[m/s] 0.3 表 4.2 屋外における換気速度の指標 より

大気圧 Pa[Pa] 101325

雰囲気温度 Ta[K] 293.15

⑤換気有効度 良 (静穏条件での風速)

液体で放出する場合は、第 4 章の式(3)より液体状態の放出率 Wl を求める。吹き出した液体

が地表面の凹凸やトレーに溜まって、プールを形成する場合は、式（5）の評価式でプールからの

揮発で発生する可燃性ガスの放出量を評価する。プールを形成せずに廃液システム等へ流出す

る場合は、放出した液体が気化する割合から可燃性ガスの放出量、放出特性を求める。以上の

条件から評価される放出特性は 0.0015m3/s、換気速度は表 4.2 屋外における換気速度の指標

を参照し 0.3m/s を図 2.2 のチャートに当てはめると、高換気となり、評価対象の放出源は非危険

区域と判断される。

16

図 2.2 換気度（事例２）溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、液放出）

●放出特性 0.0015, 換気速度 0.3 m/s ④ 換気度；高換気

0.001

0.01

0.1

1

10

0.001 0.01 0.1 1 10 100

換気

速度

(m/s

)

放出特性(m3/s)

高換気

中換気

低換気

17

2.2 （ケース 1）可搬型：非防爆モバイル端末等の使用

現時点で最も現実的で安全な使用方法は、ガイドラインに従いリスク評価を実施し、危険区域

の範囲を限定して、非危険箇所で使用する方法である。事業者と第 2 等級放出源まわりのリスク

評価を実施した結果、フランジなど非危険箇所と判定される代表的な放出源がある程度期待でき

ることが判明した。2 事業者に自主行動計画の作成を依頼し、その中にリスクアセスメント結果が

示されている。放出源が存在し、リスクがゼロではないこと、ならびにリスク評価も絶対とは言えな

いため、モバイル機器を持ち込む際にはポータブルのガス検知器の併用を条件に挙げていた。

もう一つの安全な使用方法は 「TR-No.39 1550 電気設備の防爆対策の特例」に従う方法が

考えられる。特例は以下のようである。

( 2 ) ガス検知器とインターロックをもつ電気設備

爆発性雰囲気の存在する範囲が狭く、持続時間も短い場合は、放出源の周囲の環境をガス検

知器で検知し、爆発性ガスの濃度が爆発下限界の 25%以下の場合に限り、ガス検知器とインタ

ーロックをもたせることにより、一般の電気機器を使用することも可能である。

これに対して昨年度、検討した使用手順は以下のようである。

①常設されているガス検知器に加えて、携帯型ガス検知器を使用

②爆発下限界の 25%よりも低い濃度での発報（例えば 10%）

③インターロック：発報すれば使用者が直ちにガス検知器とモバイル端末の電源 OFF

④残留エネルギーの問題（除去、隔離）（ALARP 領域、特殊防爆の可能性）

④-1 発火源の隔離のためにあらかじめ設置された回収 Box に格納

④-2 あるいは回収 Box を携帯し、発火源の隔離のために即格納

④-3 発火源の除去のために非危険場所まで移動させる。

①~③については、携帯型のガス検知器の性能が確認され、ならびに携帯ガス検知器とモバイ

ル端末等の電源オフが簡単であれば（通常は簡単と考えられる）、環境や状況（使用者の立場）

に応じての適否の判断になると考えられる。

昨年度課題として挙げたのは、バッテリーの残留エネルギーの問題（除去、隔離）（ALARP 領

域、殊防爆の可能性）、具体的には

1)適切な回収 Box の設計（不活性ガス、水等）と評価法

2)余裕のある行動のための発報濃度の設定（有効性のもとになるシナリオ検討）

3)電源を落として、使用場所から回収 Box に収納するまでの時間の見積もり

4)回収 Box の配置、道路などの非危険場所に置きに行くまでの時間との比較

であり、今後、解決しなければならない。

18

ガイドラインに従いリスク評価を実施し、第 2 等級放出源まわりがゾーン 2 と判定される場合も

ある。その場合は危険距離も評価できるため、危険区域の範囲を限定できる。放出源の位置と危

険区域の範囲が明確になった状態であれば、上記 2)～4)の検討は、かなり現実的な行動を反映

させることが出来ると考えられる。

特例の条件においても非防爆のモバイル機器の使用は、世界的にも例がない。バッテリーの

問題が原因と考えられる。一方で、世界的にも IEC の評価法を用いて危険区域を再評価するニ

ーズが確認されている。放出源周りの危険範囲がより限定的になれば、今後、世界的も上述の検

討が進む可能性も考えられる。そこで、世界に先駆けて我が国が検討を始めるためには、まず事

業者がモバイル機器を導入したい場所に位置する第 2 等級放出源のリスク評価を進め、使用ニ

ーズがある場所で危険区域の範囲を決めることが必要である。

2.3 （ケース 2）定置型：各種センサーの使用

ガイドラインに従いリスク評価を実施し、危険区域の範囲を限定して、非危険区域に定置型の

センサー等を設置する使用法が考えられる。これに対して、定置型は事業者の自主行動計画も

慎重になる傾向にある。非危険場所での使用であるため、バッテリーも使用可能であり、特にバッ

テリーの発熱のチェックや海外製の防爆機器の導入なども検討されている。

これに対して、特例に従う使用では、有線による電源供給が原則であり、ガス検知が発報すれ

ば直ちに電源遮断できることが条件である。広大な面積があるプラント内において有線の使用は

非現実的であるとの意見もあった。これに対してもプラント内をガイドラインに従い再評価して、定

置型センサーを設定したい場所の近くに、非危険箇所を見出すことが可能と考えられる。そこに、

電源を設置して、有線ケーブルを出来るだけ短くする工夫は有効である。定置型においても、事

業者のニーズの明確化とガイドラインに従うリスク評価が重要となる。

19

2.4 IoT 機器導入のための無線アクセスポイントの効率的な設置に関する検討

2.4.1 目的および調査方法

プラント内における IoT 機器の導入に向けて、無線アクセスポイントの配置は必要不可欠であ

る。詳細なリスク評価によってプラント内の危険度区域が精緻に設定された場合、プラント内にお

ける IoT 機器の導入に向けた無線アクセスポイント等のインフラ整備がどのように効率化される

か検討する。防爆機器および非防爆機器の特質を考慮したうえで危険度区域の設定に応じて最

適な配置方法・数量を決定した際の費用に着目し、危険度区域を精緻に設定することによる経済

的な効果の例を示す。

調査方法としてシミュレートプラント 4km2（400万m2）を想定し、配置エリアは製油所・石油化学

工場・緑地・管理道路及び管理棟（1 箇所で全てを集約する）にて構成する。シミュレーションプラ

ントと機器の設置イメージを図 2.3 に示す。

図 2.3 シミュレーションプラントおよび機器設置イメージ

機器の配置方法・数量および費用を以下の 3 つの場合に分けて検討する。なお、無線アクセス

ポイントの配置に関して 3 次元的要素およびネットワーク冗長化は考慮しないものとする。

プラントの全域がゾーン 2 である場合（2.4.4.1 節）

プラントの全域が非危険区域である場合（2.4.4.2 節）

プラントの 80％がゾーン 2 であり、20％が非危険区域である場合（2.4.4.3 節）

検討する IoT 機器は、無線 LAN クライアントを内蔵する CCTV 装置および複合センサーとす

る。IoT 機器の配置数量は以下の通りとする（上記 3 つの場合で共通）。

20

製油所エリア： CCTV 装置 6 台、複合センサー装置 6 台

石油化学工場エリア： CCTV 装置 6 台、複合センサー装置 6 台

無線アクセスポイントについては防爆型無線アクセスポイント、非防爆型無線アクセスポイント、

および非防爆型固定無線アクセス装置から成る構成を検討する。費用対効果を分かりやすくする

ため、非防爆型固定無線アクセス装置は「プラントの 80％がゾーン 2 であり、20％が非危険区域

である場合」に限って使用することとした。

2.4.2 検討機器の仕様

屋外型防爆型無線アクセスポイント

防爆等級 ExdⅡB+H2T4（1 種 2 種危険場所）

保護等級等 IP54 相当、使用温度-10℃から 40℃

伝送方式 IEEE802.11n/g/b 2.4GHz 帯

通信速度 最大 300Mbps（理論値 40MHz .11n 時）

アンテナ等 本体一体型、サイズ 30cm2×20cm、約 15kg

通信距離 150m（屋外見通しエリア）

屋外型非防爆型無線アクセスポイント

保護等級等 IP67 相当、使用温度-40℃から 60℃

伝送方式 IEEE802.11ac/n/g/b/a 2.4GHz 帯及び 5GHz 帯

通信速度 最大 1,300Mbps（理論値 80MHz .11ac 時）

アンテナ等 本体外側に取付、サイズ 25cm2×6cm、約 3kg

通信距離 300m（屋外見通しエリア）

屋外型非防爆固定無線アクセス装置

保護等級等 IP×4 相当、使用温度-20℃から 50℃

伝送方式 TDD 254GHz 帯

通信速度 最大 150Mbps（上り下り各 56Mbps）

アンテナ等 本体一体型、サイズ 20cm2×7cm、約 2kg

通信距離 2,500m（晴天時にて屋外見通しエリア）

21

防爆型 CCTV 装置

防爆等級 ExdⅡB+H2T4（1 種 2 種危険場所）

保護等級等 IP65 相当、使用温度-10℃から 40℃

画素数等 1/3 型 MOS センサー、130 万画素

エンコード H.264/MPEG-4/JPEG、1Mbps

画角等 パン 0-350°、チルト 0-90°、ズーム光学 18 倍

サイズ 30cm3、約 19kg

非防爆 CCTV 装置

保護等級等 IP66 相当、使用温度-30℃から 60℃

画素数等 1/3 型 MOS センサー、240 万画素

エンコード H.265/H.264/MJPEG、1Mbps

画角等 パン 0-350°、チルト-30-90°、ズーム光学 21 倍

サイズ φ23cm-H36cm、約 5kg

複合センサー（想定）

保護等級等 IP66 相当、使用温度-20℃から 60℃

センサー部 振動、大気状態、100kbps

サイズ 10cm3、約 1kg

2.4.3 無線アクセスポイントの配置方法

無線アクセスポイントの標準的な配置方法として以下の条件を設定する。

物理的条件

平面上にて IoT 機器と見通し状態であること

無線アクセスポイントの通信距離を超えないこと

アンテナは無指向性と考え、垂直方向の角度損は考慮しない

IoT 機器及び無線アクセスポイントへの給電は PoE とするが考慮しない

論理的条件

2.4GHz 帯通信チャンネルは CH1、CH7、CH13 の 3 パターンを組合せとする

無線アクセスポイントを中継とした場合、通信速度は経由毎に半分とする

IoT 機器はユニキャスト通信を前提とし、同一セグメントの構成とする

22

管理棟への通信速度は計算値の 25%増しとする（オーバヘッド部）

無線アクセスポイントの実効速度として防爆型を 64Mbps（2.4Ghz 帯,11.n,150m）、非防爆

型を 128Mbps（5GHz 帯,11.ac,300m）とする

固定無線アクセス装置の実効速度は 48Mbps（2,500m）とする

2.4.4 無線アクセスポイントの配置設計

2.4.4.1 プラントの全域がゾーン 2 である場合（図 2.4）

物理的配置

防爆型無線アクセスポイントは管理道路への設置を基本とし配置した。管理棟へのアクセスは、

設計上余裕を持たせるため 2 台構成とし、計画数量は 60 台必要となる。防爆型無線アクセスポ

イントについて、伝送上不利な点として伝送距離と伝送速度がネックとなっている。

論理的計算（一般的な無線アクセスポイント中継の考え）

CCTV 装置の映像（1Mbps）について、防爆型無線アクセスポイントを中継として利用した場合

の最大数は 6 台と計算できる。このため、直進的に配置した場合 6 台毎に有線接続した防爆型

無線アクセスポイントが必要となる。

必要帯域を CCTV 装置 1 台側から逆算した例（AP 実効値：75Mbps と仮定）

CCTV 装置(1Mbps)→AP1(2Mbps)→AP2(4Mbps)→AP3(8Mbps)→

AP4(16Mbps)→AP5(32Mbps)→AP6(64Mbps)++(LAN)AP-1(1Mbps)→AP-2(2Mbps)・・・・・・・

23

図 2.4 防爆型無線アクセスポイント配置計画（プラントの全域がゾーン 2 の場合）

24

2.4.4.2 プラントの全域が非危険区域である場合（図 2.5）

物理的配置

非防爆型無線アクセスポイントは管理道路への設置を基本とし配置した。管理棟へのアクセス

は、設計上余裕を持たせるため 2 台構成とし、計画数量は 31 台必要となる。非防爆型アクセス

ポイントと比較して通信距離が 2 倍有るため約半分の数量で構成できる。

論理的計算（一般的な無線アクセスポイント中継の考え）

CCTV 装置の映像（1Mbps）について、非防爆型無線アクセスポイントを中継として利用した場

合の最大数は 7 台と計算できる。このため、直進的に配置した場合 7 台毎に有線接続した非防

爆型無線アクセスポイントが必要となる。

必要帯域を CCTV 装置 1 台側から逆算した例（AP 実効値：128Mbps と仮定）

CCTV 装置(1Mbps)→AP1(2Mbps)→AP2(4Mbps)→AP3(8Mbps)→

AP4(16Mbps)→AP5(32Mbps)→AP6(64Mbps)ｚ→AP7(128Mbps)++(LAN)AP-1(1Mbps)→

AP-2(2Mbps)・・・・・・・

25

図 2.5 非防爆型無線アクセスポイント配置計画（プラントの全域が非危険区域の場合）

26

2.4.4.3 プラントの 80％がゾーン 2 であり、20％が非危険区域である場合（図 2.6）

物理的配置

各無線アクセスポイントは管理道路への設置を基本とし配置した。各エリアを非防爆・防爆型無

線アクセスポイントで集約し非防爆固定無線アクセス装置で中継する方式として検討した結果、

防爆型無線アクセスポイントを 23 台、非防爆型無線アクセスポイントを 11 台、非防爆固定無線

アクセス装置を 16 台にて構成可能と考える。

論理的計算（一般的な無線 LAN 中継と固定無線アクセス中継の違い）

前述のとおり一般的な無線 LAN 中継は同一周波数無線にて中継のため、中継毎に 2 倍の送

信帯域が必要となるが、固定無線アクセス中継の場合は 1:1 の接続となる。さらに中継が必要な

場合は機器本体をブリッジ接続することで無線帯域を消耗することなく中継が可能である。

無線アクセスポイント中継と固定無線アクセス中継の接続

CCTV 装置(1Mbps)→AP1(2Mbps)→AP2(4Mbps)→AP3(8Mbps)→

AP4(16Mbps)→AP5(32Mbps)→AP6(64Mbps)++(LAN)FWA1(1Mbps)→

FWA2(1Mbps)++(LAN)FWA3(1Mbps)→FWA4(1Mbps)

27

図 2.6 無線アクセスポイント配置計画（プラントの 20%が非危険区域の場合）

28

2.4.5 費用の検討

前項までの構成による費用検討を行う。価格はメーカー標準価格を想定する（特別な価格交渉

を行わないと仮定）。防爆型無線アクセスポイントとして国内メーカー製を選定した。非防爆型無

線アクセスポイントとして耐環境性を備え、かつ高出力な海外の大手メーカー製を選定した。本体

＋アンテナの構成で価格を設定した。CCTV 装置および複合センサーについては本費用検討か

ら除外した。費用検討結果を表 2.5 から表 2.7 に示す。

表 2.5 プラントの全域がゾーン 2 である場合の構成費用（単位：千円）

機 器 名 機器数量

工場

機器数量

製油所 合計 単価 価格

防爆型無線アクセスポイント 31 29 60 1,000 60,000

非防爆型無線アクセスポイント 0 0 0 550 0

非防爆型固定無線アクセス装置 0 0 0 550 0

合計価格 60,000

表 2.6 プラントの全域が非危険区域である場合の構成費用（単位：千円）

機 器 名 機器数量

工場

機器数量

製油所 合計 単価 価格

防爆型無線アクセスポイント 0 0 0 1,000 0

非防爆型無線アクセスポイント 13 18 31 550 17,050

非防爆型固定無線アクセス装置 0 0 0 550 0

合計価格 17,050

表 2.7 80％ゾーン 2、20％非危険区域である場合の構成費用（単位：千円）

機 器 名 機器数量

工場

機器数量

製油所 合計 単価 価格

防爆型無線アクセスポイント 17 6 23 1,000 23,000

非防爆型無線アクセスポイント 2 9 11 550 6,050

非防爆型固定無線アクセス装置 10 6 16 550 8,800

合計価格 37,850

29

2.4.6 まとめ

費用の検討結果から、費用が高い順に、プラントの全域がゾーン 2 である場合、プラントの

80％がゾーン 2 であり 20％が非危険区域である場合、プラントの全域が非危険区域である場合

となった。この結果が得られた原因は、防爆無線アクセスポイントの単価が高いこと、並びに性能

による配置数量が多いことである。

実際のプラントではリスクを精緻に評価した場合であってもプラント内の全域が非危険区域にな

るとは考えにくい。また、小エリアを無線アクセスポイントで集約し固定無線アクセスポイントで

WAN を構成することが現実的である。すなわち、本節で示した「プラントの 80％がゾーン 2 であり

20％が非危険区域である場合」のような構成がある程度現実に近いと考えられる。

そこで、費用削減の例として、プラント全域をゾーン 2 と設定していた事業者が精緻なリスク評

価をした結果、保安水準を落とすことなくプラント内の 20％が非危険区域と評価された状況を考

える。このとき、本節で示した条件のもとで IoT 機器導入のためのインフラ整備をした場合、その

費用は低下する。この例では約 37％のコスト削減を達成することになる。

以上のことから、危険度区域のリスク評価を精緻に実施することによって、IoT 機器導入のため

のインフラ整備に関するコストダウンを達成できる可能性が示された。

30

2.5 ケース１～４以外のニーズについて

昨年度の調査で整理された 4 つのケースは主に屋外の使用を想定していた。今年度のWG の

議論においては屋内の使用についても事業者の要望があることが分かった。本調査研究の一部

として整理されたガイドラインは屋内でも活用できるように考慮した。しかし、換気速度の評価法な

ど未検討であり、屋内のリスク評価に容易に適用できるとは言い難い。これを昨年度検討したニ

ーズ以外の一つに位置付ける。

昨年度の調査でニーズとしては挙げられていたが、検討課題にならなかったのはドローンであ

る。ドローンは常時行かない場所、行けない場所で活用（タワーなどの高所点検）することによるコ

ストの低減に効果が大きいため、プラント内での活用のニーズが多い。可搬型でも定置型でもな

い遠隔操作型に分類される。たとえば、タンクヤードにおける活用を考えると、放出源は連続等級

あるいは第１等級も通常であり得、ガイドラインに示したリスク評価法は適用できない。

そこで、４．３の漏洩シミュレーションによる評価にて、可燃性液体備蓄タンクからの漏洩を想定

した数値シミュレーションによるリスク評価を検討した。

31

3 国内外の実態調査

3.1 プラント内における非防爆機器の利用に関する調査

本調査は、欧州（イギリス、ドイツ）および北米（カナダ、アメリカ）を対象として、「ガス検知器とイ

ンターロックによる非防爆機器の危険場所での利用実態」と「モバイル端末の危険場所での利用

実態」について実施した。調査協力を依頼した機関は以下のとおりである。

Certification Management Limited (CML)

サーティフィケーション・マネジメント・リミテッド（イギリス）

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

ドイツ物理工学研究所（ドイツ）

Underwriters Laboratories Inc. (UL)

UL（アメリカ）

Canadian Standards Association (CSA)

カナダ規格協会（カナダ）

3.1.1 ガス検知器とインターロックによる非防爆機器の危険場所での利用実態

3.1.1.1 欧州（イギリスとドイツ）

法規制等

欧州経済圏において建設されるプラントで使用される機器、機械類などは、まず 2 つの法律に

よって規制される。

1 つは、supply law と呼ばれる供給者側の法律で、機器や機械類などの製造者および供給者

が実施しなければならない事柄を定めている。その代表的なものが機械指令である（EU 加盟国

は「指令」が採択されると、一定の期間内に国内法・規則を指令の目的に合致するように、制定ま

たは改正しなければならない）。機械指令はイギリスでは機器供給（安全）法であり、ドイツでは機

械安全法である。製造者および供給者は、EU 各国の法律（指令）に従って機械類が安全である

ことを確実にして、CE マーキングすることが義務づけられると同時に EU 域内での自由流通が認

められる。

もう 1 つは、user law と呼ばれる事業者側の法律で、事業者が実施しなければならない事柄を

定めている。その代表的なものが「職場での労働者による作業機器の使用についての最低限の

健康および安全要求事項に関する指令(2009/104/EC)」である。事業者は、この指令の安全要求

事項を満たして、機械類の設計、製造、供給／購入および使用を行わなければならない。

supply law は、ニューアプローチ指令と呼ばれ、1985 年に発表されたニューアプローチ政策に

基づく指令で、現在まで 32 の指令が採択されている。その内、本調査と関連のある指令は「爆発

可能性雰囲気中での使用を意図する機器および保護システムに関する加盟国の法律を整合した

32

2016 年 2 月 26 日付欧州議会および閣僚理事会指令 2014/34/EU」（ATEX 指令）である。

user law は、ニューアプローチ指令に加えて、職場での安全および健康に関する最低限の許

容レベルを確立することを目的として 1989 年に採択された「職場での労働者の安全および健康

の改善を促進するための措置の導入に関する 1989 年 6 月 12 日付閣僚理事会指令

(89/391/EEC)」である。

この指令は、事業者に労働者の安全衛生確保リスクアセスメントの実施、安全衛生問題につい

ての労働者への情報提供と協議、および労働者への教育訓練を義務付けている。また、労働者

に対しても事業者からの教育訓練、指示に従って正しく業務を行うこと、危険の報告を行うこと、事

業者と協力することを業務付けている。この指令は大きな枠組みを定めるもので、この指令に基

づいて複数の指令が採択されている。

本調査に直接関係する指令は user law の「職場での労働者の安全および健康の改善を促進

するための措置の導入に関する 1989 年 6 月 12 日付閣僚理事会指令 89/391/EEC（枠組み指

令）」の第 16 条 1 項に定める 15 番目の個別指令「爆発可能性雰囲気によるリスクからの労働者

の安全および健康の保護を改善するための最低限の要求事項に関する 1999 年 12 月 16 日付

欧州議会および閣僚理事会指令 1999/92/EC」である。

指令「1999/92/EC」の第 3 条には、原則は以下の通り定められている。

事業者は、以下に示す基本原則に従い、以下の優先順位で、作業の性質に適した技術的な対

策／または組織的な対策を講じるものとする。

* 爆発性雰囲気の形成の防止

または作業の性質上これが可能でない場合は、

* 爆発性雰囲気の点火の回避

* 労働者の健康と安全を確保するための爆発による悪影響の緩和

これらの対策は、必要に応じて、爆発伝播に対する対策と合わせる、および/または爆発伝播に対

する対策によって補うものとする。また、これらの対策は定期的に見直し、重大な変更があるとき

はいつでも見直すものとする。

指令 1999/92/EC は、イギリスでは国内法 “The Dangerous Substances and Explosive

Atmospheres Regulations (DSEAR) 2002”「危険物質および爆発性雰囲気規則 2002」として施

行されているが、これにはガス検知器に対する要求事項は存在しない。

1974 年労働衛生安全法（Health and Safety at Work Act 1974）が、安全衛生を確保する責務

は事業者にあると定めている（第 2 条）ので、英国安全衛生庁（HSE: Health and safety

executive）は、事業者に対して、さまざまな問題についての指針を発行している。しかし、指針の

内容には強制力がない。

33

ガス検知器に関しては、「工業用可燃性ガス検知器の選定、据付、使用および保守に関する指

針」が発行されている。その内容は「ガス検知器を設定するレベル」、「ガス検知器の警報が生じ

た時の措置」、「ガス検知器からの着火リスクの防止」などである。

ドイツにおいても、指令 1999/92/EC は、イギリスと同様に、国内法「産業安全衛生規則

（Betriebssicherheitsverordnung）」および「危険有害物質規則（Gefahrstoffverordnung）」として

施行されている。それらの法律の内容を明確にする目的で、技術基準「TRBS 2152」を定めてい

る。その第 2 部「操作安全に関する技術基準の 2.5 項」でガス検知器の使用について取扱ってい

る。

非防爆機器の危険場所での利用実態

イギリスでは事業者は、指令 1999/92/EC の第 3 条の原則に基づき、局所のガス濃度を検出

してインターロックに接続された非防爆のガス検知器によって爆発雰囲気の点火を回避すること

が容認されている。また、この方法が容認されるゾーンには特に制限は設けられていない。しかし、

ゾーン 1 では通常の動作条件の下において爆発性雰囲気の放出が生じ得ることから、機器を定

常的に遮断しなければならず、この方法が使用されることは稀であり、ゾーン 2 で使用されている。

ドイツでは、ATEX 指令の適用範囲外の非防爆のガス検知器について、ノーティファイドボディ

（注記 1）である PTB は、本調査について、事業者の責任で使用される電気機器であり、ドイツに

おいても、イギリスと同様に、事業者の責任の下に、非危険場所およびゾーン 2で使用されている

と説明している。

注記 1: ATEX 指令に基づき防爆機器の認証（EU 型式試験証明書および品質保証通知 QAN の

発行）を行う能力を有する機関として EU 各国政府が EU 委員会に通知した機関

3.1.1.2 カナダ

カナダでは、カナダ労働法 CLC:122.1 の第 II 部において、事業者は、就業中の労働者の安全

と衛生を確保しなければならない、と定めている。

「カナダ電気工事規定（Canadian Electric Code: CEC）C22.1」」の 18-068 項 の「燃焼性ガス

検知」で、以下の a から c を条件として、非危険場所での使用に適した電気機器をゾーン 2 に据

付けること、またゾーン 2 での使用に適した電気機器をゾーン 1 に据付けることを許容している。

a) 当該使用目的に適した特定の機器が利用できない。

b) 通常使用時において、当該機器が爆発ガス雰囲気に着火--可能なアーク、火花または高温

表面を生じない、かつ

34

c) 当該場所が以下の燃焼性ガス検知システムによって継続的に監視されている。

i) ガス濃度が燃焼下限界*)の 20％に到達したときに警報を起動する。

ii) 換気機器または、ガス濃度が燃焼下限界に到達することを防止するために設計され

た他の機器が提供されている場合は、ガス濃度が燃焼下限界の 20％に到達したと

きに、換気機器又その他の機器が起動する。

iii) 換気機器または、他の(ii)に述べる機器が提供されている場合は、ガス濃度が燃焼

下限界の 40％に到達したときに、保護対象の電気機器を自動的に遮断する。

iv) 換気機器または、他の(ii)に述べる機器が提供できない場合は、ガス濃度が燃焼下

限界の 20％に到達したときに、保護対象の電気機器を自動的に遮断する。かつ

v) ガス検知器が故障した場合は、直ちに保護対象の電気機器を自動的に遮断する。

なお、システムの設計は、適切な教育訓練および経験を有する者が行わなければならない。カナ

ダでは、据付先の州の許可（ライセンス）を受けたエンジニアによって行われる。

3.1.1.3 アメリカ

アメリカでは、職業安全衛生法（Occupational Safety and Health act：OSHA）の第 5 条に基づ

き、各事業者は、労働者が死亡または重大な身体的危害を引き起こす可能性があると認められ

た危険にさらされないような雇用および雇用の場所を提供する義務を負う。

労働安全衛生庁（Occupational Safety and Health Administration：OSHA) が認定した UL 等

の米国国家認証試験機関（Nationally Recognized Testing Laboratories: NRTL）は、ガス検知

器の使用に関して最終決定を行う権限を有していない。権限を有しているのは、地域ごとの管轄

当局（消防部長、郡監査員など）である。

アメリカ電気工事規程（National Electric Code: NEC）の第 500 条に、危険場所に関する事項

が定められている。それによって分類された区域（デビジョン 1、デビジョン 2、ゾーン 0、ゾーン 1、

ゾーン 2）で、非防爆のガス検知器を使用することは許容されない。しかし、職業安全衛生法に基

づき、事業者の責任において非危険場所以外のゾーン 2 で使用されている。

3.1.2 モバイル端末の危険場所での利用実態

3.1.2.1 欧州（イギリスとドイツ）

ノーティファイドボディである CML と PTB の見解は同一であり防爆機器としての型式検定が必

要である。これらの電気機器は、危険場所で使用される他の（固定式）電気機器と同様に取扱わ

れる。EU において、現時点で、これらの機器に対して特別な規則や製造者に対するいかなる緩

和策も存在しない。

35

3.1.2.2 北米（カナダとアメリカ）

カナダでは、モバイル端末が、カナダ規格審議会（Standards Council of Canada：SCC）認定

の試験機関から、危険場所での使用に関する認証を取得していない限り、危険場所で使用するこ

とはできない。一般的に、モバイル端末は、その区域を試験して、可燃性雰囲気が存在しないこと

が証明された場合だけ使用できる。

アメリカにおいても、アメリカ電気工事規程（NEC）により、危険場所での使用に関する適切な

認証を取得していないモバイル端末の危険場所での使用を許可していない。しかし、「火気使用

許可（Hot Work Permit）」（注記 2）という制度があり、当該区域を監視し、危険が存在しないこと

が確実な場合は、その時点でその区域において非危険場所用の機器を使用することができる。

「火気使用許可」はアメリカ電気工事規程（NEC）によって取扱われるものではなく、その方法およ

び要求事項は、地域によって大幅に異なる。

注記 2:「火気使用許可（Hot Work Permit）」は、本調査の対象国のすべてで認められている制度

であり、現場または作業場所において、ある作業のために取得するものである。事業者の安全担

当者によって発行される。これは、当該現場固有のもので、作業開始前に取得しなければならな

い（通常は、その作業日に取得する）。大半の有効期限は 8 時間で、日毎またはシフト毎において

取得する必要がある。

3.1.3 まとめ

3.1.3.1 ガス検知器とインターロックによる非防爆機器の危険区域での利用実態

すべての対象国において、非防爆のガス検知器とインターロックによる非防爆機器の危険区域

での利用は、非危険区域および条件付きであるがゾーン 2 で可能である。

3.1.3.2 モバイル端末の危険場所での利用実態

モバイル端末の危険場所での利用は、すべての対象国の認定された試験機関によって、防爆

機器として認証されたものだけが可能である。

36

3.2 海外調査

次のような内容で海外調査を実施した。

危険区域の区分設計について（特にゾーン２について）

negligible extent (NE)の適用例について

ガス検知器とインターロックの組み合わせの使用例（特に組み合わせを使用することによる

区分の変化について）

将来的なモバイル機器の使用計画についてアイディア等

無線アクセスポイントの配置について

3.2.1 シンガポール

プラント事業者 2 社に対してヒアリングを実施した。

3.2.1.1 プラント事業者 A

危険区域の判断はエンジニアリング会社が放出源に応じた距離のマップを作製。

非危険区域であってもゾーン 2 対応の機器を用いている。

全て防爆品を使うことから、NE の判断については重要視されていない。

プラント内では非防爆機器の利用が無いので、ガス検とインターロックとの組み合わせも存

在しない。

ガス検は通行の可・不可を決める場合などは使用する。

携帯型ガスセンサーは管理者が身に着け、作業中に使用している。

可搬型ガスセンサーは、臨時作業場所（hot work）などで使用している。

携帯型は作業時間中のみ連続検知（おおよそ 8～10 時間の使用）

可搬型＝身に着けるには大きめで、おおむね 24 時間程度使用可能な機器

本来は臨時作業場（hot work）に連続測定可能な固定式ガス検知器（有線、データ

伝送機能付）が望ましいが、配線その他が厳しいため、ある程度長時間使用可能

な可搬型が使用される例が多い。

無線によるエリア被覆率は現時点で10％程度だが、2019年中に全エリアで利用可能になる

よう計画している。

基地局は防爆品を利用する予定。

防爆ケースを利用して非防爆タブレットを用いる場合もあるが、ATEX 認証品である(Ex コン

ポーネントを利用した検定済みの品の意味)。

上記ケースを用いた場合でも市販非防爆品の 1.5 倍程度の価格で入手が可能。

防爆タブレットでも非防爆品の 2 倍程度（日本と比して安価と考えられる）

37

シンガポールは防爆機能について、国際的な規格を全て受け入れている。日本の規格のも

のも使える。シンガポールは基本的に IEC の適用を優先している。各ユーザーの自主判断

のもとに他の規格の適用も容認している。

最初のプラントは設計者の防爆の概念が固まっていない時代（40 年前）に建設され、複数の

種々の防爆規格に基づく機材が導入されている。20 年前以降のプラントは、IEC 基準の防

爆品の採用がベースとなっている。但し、特定の米国製品や日本製品を採用しなければなら

ず、IEC 適合品がない場合は、ユーザーの判断でそれらの製造国の規格による防爆品も個

別判定の上採用していると思われる。

Hot work permit はシンガポール政府の規制ということではなく、事業者自身の判断による

(判断基準については要再確認)。

Wi-Fi アクセスポイントはまず貯蔵エリアから設置予定。

ゾーン 2 を 2 段階に分けていた。

API 規格でゾーニングしているが、シンガポールでは決まった規格が無いので、各社ごとに

異なる。

プラント内に非危険区域はあるが、非危険区域もゾーン 2 も、ゾーン 2 対応の防爆品を使用

している。統一規格の機器を使用するのが同社の方針。

ガス検知器とインターロックの組み合わせは使用していない。

ATEX Directive Cover を使用している。防爆品とするため、モバイルは Cover とセットで検

定されている。

3.2.1.2 プラント事業者 B

危険区域の判定は漏洩源からの距離で設定しているが、プラント内は非危険区域でも非点

火、防爆品を利用している。開示された危険区域のマップでは、設備によっては高さ方向も

表示されている。

ガスリークを操作室で検知した場合、オペレータが現場に行って状況を把握して対応を判断

する。

プラントの建設後は、危険区域のゾーニングの見直しは行っていない。

漏洩検知時には、手動による機器の停止を行っている。停止に関する SOP も存在する。

Hot Work Permit 時には配管切断等は行えるものの、溶接は認めていない。

モーター等の異常振動が認められた際には詳細モニタリング用非防爆機器を、ガス検を携

行することで許可する場合がある。

無線は主に通話のために用いられる。インターネット接続には活用されていない。

防爆タブレットも使用されているが、主にログの記録とマニュアル確認のためであり、現場で

38

はインターネットにも社内ネットにもつなげていない。

他の国の検定を受けた防爆電子機器も検定品として使用可能。

GPS 信号によるプラントログの同期を行っている。

センサーの無線化も現在は 5 台程度と多くないが、100 台規模への計画を進めており、横河

電機、Emerson、Honeywell 等の使用を検討している。無線通信による干渉は自社で検査

を行っている。

無線通話機（walkie-talkie）の無線が、振動計と干渉する場合があるため、現場では無線通

話機の使用制限に関する黄色の注意喚起の看板と、当該機器から 0.5m はなれた位置に矩

形の線引きがなされている。

危険区域は政府からの指示ではなく、IEC/API 等に基づいて自主的に設定している。

3.2.2 イギリス

イギリス HSL に対するヒアリングの結果、以下のような状況が明らかとなった。

イギリスでは IEC60079 の規則に従うことが通常。

ただし IEC60079 非常に一般的であることから、この規則を理解して利用するためには相当

な研修が必要となる。トレーニングのためのコースなども用意されている（650￡/人）。

国内基準：Quadvent-2；一般基準の代替となる新ガイダンス。IEC60079-10-1 をベースに実

用性を持たせたの。ソフトウェアとして提供している。また、運用方法などについてトレーニン

グコースも実施。

業界ごとに、例えばガス協会の GN13（British Compressed Gasses Association Guidance

Note GN13）などの規準が存在する。

可燃性ガスの放出率や放出時間といった具体的なデータ計測の方法、危険区域・非危険区

域などの評価方法としてイギリスで一般的なものは存在しない。これらのデータ取得方法、

評価方法は、業界や企業規模によって全く異なっている。

さらに各業界などの基準自体も難解であるため、企業は専門のコンサルタントに評価を依頼

することが多い。各企業がクライアントになるため、顧客データに該当する個別の情報は開

示されていない。大手企業は独自の方法をもっているかもしれないが、非常にまれなケース

である。

3.2.3 フランス

産業、環境リスクの試験、研究、指導を主務とする公的機関に対してヒアリングを実施した。

3.2.3.1 モバイル機器、ガス検知器、インターロックについて

モバイル機器についても防爆指令の適用対象であり、対象にはリモコン、懐中電灯等も含まれ

39

る。危険区域での非防爆電子機器の使用について、企業からの希望はある。しかし、モバイル機

器などはエネルギー的には低くとも、危険区域での無条件の利用は認められていない。一方、認

証を受けたガス検知器を用いることで、ゾーンの緩和はある。

固定のガス検知器であれば、ゾーンを除外できる。その場合でもリスク評価などを行い、また、

ガス検知器で除外したエリアに設置した電気機器等の電源を直ちに止めることができるなどの条

件は必須である。ガス検知器の性能規定は 60079-29-1 である。故障率の定義もある。

原理的にはガス検知器を携行することで、メンテナンス機器として非防爆品を使うことができる。

現在想定されているのは半固定の機器であり、モバイルではない。法的な規定ではなく、リスク分

析を行いガス検知器発報時に直ちにシャットダウンできることを確認して、工場長が認可する。

Hot Work などの一時的な作業では、周辺プラントを止めることなく、携帯型ガス検知器持参で

非防爆品（スマートフォンに限らず電気機器一般）を使うことができる。ただし、工場長などの判断

（許可）が必要である。ガス検知した際には、すぐに止めることができるもののみ利用可能である。

ユーザー側が利用可能機器をプロセスのリスク評価に応じて選定する。携行式ガス検知器とモバ

イル機器両方を持ち歩くことは想定していない。

現時点ではプラント内でのドローンの活用は実現していない。緊急時のドローンの爆発性雰囲

気下における利用方法の認証、監査のためのドローンの利用については環境省イニシアチブで

検討中である。

利用方法の規程ではなく、ドローンの性能に関する認証を議論している。昨年検討を開始して

今年終了予定で、その後、ATEX 指令（Directive 2014/34/EU： Equipment and Protective

Systems intended for use in potentially Explosive Atmospheres 爆発の可能性がある雰囲気

内での使用を目的とした機器および防護システムに関するEU指令）へのフィードバックによるEU

内での展開も計画している。

3.2.3.2 危険区域の区分について

1999/92/EC に従って、EPL を下げた運用は企業の判断でリスクレベルを設定する。外部の機

関を利用することができるが、資格制度ではない。ただし外部機関側の資格制度を整備しようとい

う動きはある。IECEx COPC への反映である。

指定外にする手続きについては、確定的な方法があるわけではない。リスク分析を行う必要が

あることが明記されている。危険区域の設計については労働基準局が検査を行うが、ゾーニング

の専門家ではない場合が多い。健康保険の担当部局も同様である。

（「企業から再ゾーニングの要望はあるか？」との質問に対する回答として）ゾーニングは企業

が独自に行うことができるが、ATEX の書類を各事業所で揃えておかなければならない（労働者

の安全に関するリスク評価に関する書類を監督官が確認するが、監督官の知識や力量が十分で

40

ないこともある）。

リスク分析をベースにして、漏洩のシナリオ同定の後、ガス検知の結果の行動までを評価する。

検知機のレスポンス、信頼度分析。換気、バルブの閉鎖等を含めて、明文化されている部分が少

ない。フランスの法規では（危険区域の区分は）任意の基準である。

（「換気速度の評価表で、ガスの重さで風速が変わっている根拠は？」との質問に対する回答と

して）評価では CFD を行うことができる。どうしても必要のある時だけ表への言及をする。状況が

良く分かっている場合には、平均値をとることが多い。仮説があって、実測値が合うか。換気速度

の表は参考で、気象庁などの風速データを使うことには疑問がある。指定外にすることは、漏洩

口の大きさの表も目安程度である。表を使わないときには、接合部の成り立ち、長期的に気密性

を維持する材料であれば、メンテナンスが適切か、プラント環境が過酷の場合は表よりも厳しめの

数字を使う場合もある。企業による危険区域での機器の使用に関するリスク評価では、大手企業

は自社での実施が可能であるが、中小事業所では自前の評価が難しく、コンサルタントや大学な

どに評価を依頼する例も多い。

リスク評価者の能力や経験についての認証を検討している。

危険区域の労働者への伝達方法は、ロゴとゾーンの情報を貼ったり線を引いたりすることによ

り現場で分かるようにする。教育の一環でゾーンを教える。明確な方法はない。工事が行われる

場合には、要望計画が立てられ、区画の労働者へ知らせる。社員自身が閲覧することは少ない

（△Ex（黄色のマーク)）。

無線端末、基地局ともに防爆品は利用されている。防爆 Wi-Fi 無線アクセスポイント、防爆タブ

レット等情報端末、防爆 PC 等を利用したシステムの実例（フランス国内の化学プラント）がある。

また、ゾーン指定された区域の防爆アクセスポイントと非危険区域のアクセスポイントの両方を使

った伝送システムの実例もある。ただし、その場合、距離、出力等適切な対応を行う必要はある。

非危険区域で非防爆品を使うことは出来る。IIA,IIB,IIC で距離、基地局などの電波の強さによ

って決まる。

3.2.4 中国

中国では GB 規格（中国国家標準：Guojia Biaozhum）で防爆電気機器について IEC60079

に準拠した規格が SACS（中国標準化管理委員会：State Administration of China for

Standardization）により制定されている。

電磁弁は認証機関の NEPSI（National Supervision and Inspection Center for Explosion

Protection and Safety Instrumentation）により防爆適合品として認証されている。

日本の防爆に関する検定機関である産業安全技術協会は中国防爆電気機器の検定機関

NEPSI と防爆電気機械器具の検定に関する「相互協力」文書を取り交わしている。この「技

41

術協力に関する協定」の目的は、両国の防爆電気機器の試験・検定の効率化にあり、日本

から中国へ防爆電気機器を輸出する場合には、たとえ日本の検定合格品であっても、中国

で販売する場合は、中国の検定を取得する必要がある。

中国の防爆認証については、「中華人民共和国工業製品生産許可書管理条例」、「中華人

民共和国工業製品生産許可書管理条例実施弁法」、「工業製品生産許可書実施通則」など

の規定に従い、「防爆電気製品生産許可書実施細則」（XK06-014）が制定され、改訂版実施

細則は、2016 年 9 月 30 日に発表され、2016 年 10 月 30 日より実施されている。

中華人民共和国国内に生産、販売または事業活動に使用される防爆電気製品について、如

何なる企業も防爆電気製品の生産許可書を取得しておらず、防爆電気製品を製造してはな

らない。如何なる事業団体或いは個人も、防爆電気製品の生産許可書を取得しておらず、防

爆電気製品を販売、または事業活動において使用してはならない。

海外で生産される防爆電気製品は、中国防爆認証を取得した後に限り、輸入することができ

る。対象製品を以下に示す

1)防爆電機、2)防爆電気ポンプ、3)防爆配電器具類、4)防爆スイッチ、制御及び保護製

品、5)防爆変圧機器類、6）防爆電動執行設備、電磁バルブ類、7)防爆監視、通信設備

類、8)防爆エアコン、換気設備、9)防爆電気加熱製品、10)防爆付属品、部品、11)防爆

機器器具、12)保護柵

42

4 危険区域に関するリスク評価法の調査

4.1 欧州；IEC 規格の評価方法

IEC 60079-10-1 Edition 2.0 2015-09 Explosive atmospheres – Part 10-1: Classification of

areas – Explosive gas atmospheres ではリスク評価方法が分かりやすく整理されている。代表

的な例を挙げると、放出率、換気速度、換気度の評価法などである。

放出率を求めるために必要な放出口面積について、同規格では、第 2 等級放出源の開口部面

積の推奨値が表にまとめられ、事業者が参照しやすくなった。また、屋外における換気速度の指

標についても表の形で整理された。さらに事業者によるリスク評価を従来と比して容易にしたのは、

放出特性を放出率/（LFL×安全率×放出ガス密度）で定義することで、換気速度と放出特性の関

係から、換気度を容易にかつ明確に決定できるようになったことである。換気有効度を評価するこ

とで危険区域の区分を決定できる。例えば、屋外にある第 2 等級の放出源で、換気有効度が高

換気になると、その区域は非危険区域と評価できる。

4.1.1 放出率と放出特性（ガス又は蒸気の放出）

可燃性ガスまたは蒸気が開口部からジェット噴出する場合について示す。放出率（kg/s）は、開

口部面積 S（m2）、プロセス圧力 P(Pa)、比熱比γ(無次元)、可燃性ガスの分子量 M（kg/kmol）、

プロセス温度 T(K)、ガス定数 R(J/kmol/K)を用いて以下のように表せる。

𝑊𝑊𝑔𝑔 = 𝐶𝐶𝑑𝑑𝑆𝑆𝑆𝑆�𝛾𝛾𝑀𝑀𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍

� 2𝛾𝛾+1

�(𝛾𝛾+1) (𝛾𝛾−1)⁄

(𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠⁄ ) (1)

ここで、Cd は放出係数（無次元）、Z は圧縮因子（無次元）である。なお、ジェット噴出以外の放

出形態のいくつかの評価法は 4.1.6 に示した。

放出特性はガスの密度（kg/m3）、燃焼下限界（LFL(vol/vol)）ならびに安全率 k を用いて以下のよ

うに表せる。

放出特性＝𝑊𝑊𝑔𝑔/(𝜌𝜌𝑔𝑔 ∗ 𝑘𝑘 ∗ 𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿) (𝑚𝑚3 𝑠𝑠⁄ ) (2)

放出特性は換気度の評価と危険距離の推定に用いられる重要なパラメータである。

4.1.2 開口部面積等のパラメータ

放出率を評価するときに重要になるパラメータは開口部面積であり、放出率に大きな影響を与

43

えるため慎重に評価しなければならない。開口部面積はシール材の大きさや種類に依存し、従来

は、その一般的な指標が提案されていなかったため値の設定は困難であった。IEC 60079-10-1

ではシーリングエレメントの形式などで、開口部面積を適切に設定できる推奨値を示しており、リ

スク評価に有効である。

表 4.1 に 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値を示す。3 つの項目タイプ、1) 固定部分の

シーリングエレメント、2) 低速作動部分のシーリングエレメント、3) 高速作動部分のシーリングエ

レメントに分けられ、項目は圧縮された繊維ガスケット、あるいは、らせん状に巻かれたガスケット

等でさらに分けられている。

例えば、表 4.1 中 1) 固定部分のシーリングエレメント、繊維ガスケット、放出部が拡張しない

条件での代表的な値は 0.025 と 0.25 mm2 と下限値と上限値が示されている。これについては、

範囲の下限値は、故障の発生する確率が小さい（例えば、定格より十分低い値で運転する）という

理想的な条件で適用し、上限値は定格で運転、又は悪条件での適用が適していると考えられる。

その他、放出率を決めるパラメータについて、プロセス圧力 P(Pa)、プロセス温度 T(K)について

は運転条件で決まる。比熱比γ(無次元)、分子量 M（kg/kmol）、ならびにガス定数 R(J/kmol/K)

は物性値である。

44

表 4.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値

（IEC 60079-10-1:2015 Table B.1 を翻訳）

項目の

種類 項 目

漏れの考察

放出開口部が拡大

しない条件の典型

的値

S(mm2 )

放出開口部が拡大

可能な条件の典型

的値

（例：エロージョン）

S(mm2 )

放出開口部が深刻な程度

まで拡大する可能性のある

典型的値

（例：噴出・破裂）

S(mm2 )

固定部分のシ

ーリングエレメ

ント

圧縮繊維ガスケット、又は

類似のものを備えたフラン

ジ

0.025≦S≦0.25 0.25＜S≦2.5

（２つのボルト間のセクター)

×(ガスケットの厚さ)

通常、1 mm 以上

らせん型ガスケット、

又は類似のものを備えたフ

ランジ

0.025 0.25

（２つのボルト間のセクター)

×(ガスケットの厚さ)

通常、0.5 mm 以上

リング型ジョイント

接続 0.1 0.25 0.5

小口径接続部 a

50 ㎜以下

0.025≦S≦0.1 0.1＜S≦0.25 1.0

低速作動のシ

ーリングエレメ

ント

バルブステム

パックキング 0.25 2.5

設備製造者のデータ、そし

て/または、プロセスユニット

構成に応じて定義すること。

ただし、2.5 ㎟以下にしない

こと。d

圧力放出弁 b 0.1×(オリフィス断面

積) NA NA

高速作動のシ

ーリングエレメ

ント

ポンプ及び

コンプレッサーc NA 1≦S≦5

設備製造者のデータ、そし

て/または、プロセスユニット

構成に応じて定義すること。

ただし、5mm2 以下にしない

こと。d and e

45

「表 4.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値」の続き

（IEC 60079-10-1:2015 Table B.1 を翻訳） aこの開口部横断面は、リングジョイント 、ねじ接続部、圧縮継手 (例えば、金属コンプレッション

接手)、および小口径パイプのラピッドジョイントへの適用を示唆している。 bこの項目は、バルブの全開ではなく、バルブコンポーネントの誤動作によるさまざまな漏れに関

係する。特定の用途では、提案されているよりも大きな穴の断面が必要になることがある。 c往復圧縮機 － 圧縮機のフレームとシリンダーは、通常もれは生じないが、プロセスシステムの

ピストンロッドパッキングと様々な種類のパイプ接続部はそうではない。 d 設備製造者のデータ － 故障が予測される場合の影響を評価するには、設備製造者との協力

が必要である。(例 :シーリング装置に関する詳細を示す図面の入手 ) eプロセスユニットの構成 ― 特定の環境下で（例：予備調査）、可燃性物質に最大許容放出率を

決めるための運用分析は、設備製造者のデータの不足を補正できる。

注記：他の典型的値は特定の応用品に関連した国家又は産業規則から得られることがある

Cd：放出係数(≦1)は開口部の形に関係して、丸みを帯びたオリフィスでは 0.95から 0.99の値

を、鋭い形のオリフィスでは 0.50 から 0.75 が典型的である。

Z：圧縮因子は式(1)では分母にあるため、Ｚが小さいほうが放出率は大きくなる。よって、安全

側に設計するためには 1 より小さいほうが重要である。低圧・中圧では多くの可燃性ガスが理想

気体とみなせ、Ｚ=1 は良い近似である。可燃性ガスを実在気体として考えなければならない場合

は 1.0 を上回ったり下回ったりする。Z はガス種、圧力、温度に依存し、例えば 50 気圧以上で実

在気体の圧縮因子を適用することが推奨されている。

k：安全率は式(2)の分母にあり、取り扱う可燃性ガスの LFL が不明な場合は 0.5～0.8 の間で

調整する。実験等で精度よく求められている場合は 1.0、混合物など単純モデル計算した場合は

0.8～1.0 を選ぶ。LFL が正確ではないと考えられる場合 0.5 で設定される。

46

4.1.3 換気速度

ここでは屋外で期待される換気速度について記述する。表 4.2 は屋外における換気速度の指

標である。障害物の有無で整理され、空気より軽いガス、あるいは重いガスに分けられ、それぞ

れ、地表面から 2m 以下、2m 以上 5m≦、ならびに 5m 位置の風速の指標が示されている。屋外

についてはこの表を参照することで換気速度を決める。あるいは事業者により実測されている風

速データを用いて換気速度を決める。

表 4.2 屋外における換気速度の指標

（IEC 60079-10-1:2015 Table C.1 を翻訳）

屋外の場所の種類 障害物無し 障害物有

地上からの高さ ≤ 2m 2m 超,5m 以下 > 5 m ≤ 2m 2m 超,5 m 以下 > 5 m

空気より軽いガス/

蒸気の希釈を見積

もるための換気速

度の示唆値

0.5

m ⁄ s 1 m ⁄ s

2

m ⁄ s

0.5

m ⁄ s 0.5 m ⁄ s

1

m ⁄ s

空気ガスより重い

ガス/蒸気の希釈を

見積もるための換

気速度の示唆値

0.3

m ⁄ s 0.6 m ⁄ s

1

m ⁄ s

0.15

m ⁄ s 0.3 m ⁄ s

1

m ⁄ s

任意の高さで液体

プール蒸発率を評

価するための換気

速度の示唆値

>0.25 m ⁄ s >0.1 m ⁄ s

一般に表の値は換気有効性を可として適用してよい。

屋内地域では、評価は通常、最低流速 0. 05m/s という仮定に基づいて行われるべきであ

り、これは事実上いたるところに存在する。特定の状況では(例えば、 空気の吸入 / 排出

用の開口部の近く)異なる値を仮定することができる。換気装置を制御することができる場

合、最小換気速度を計算することができる。

47

4.1.4 換気度

式(2)より放出特性をもとめ、屋外であれば表 4.2 等より換気速度を特定すると、図 4.1 のチャ

ートをもとに、換気度を見積もることが出来る。屋内でも換気速度を評価する必要があるが、図

4.2 のチャートを用いて換気度を決めることが出来る。

図 4.1 放出特性と換気速度との関係と換気度（高・中・低）

換気度を決定するためのチャート（IEC 60079-10-1:2015 Figure Ｃ.1 より）

48

4.1.5 危険区域範囲の評価

第 2 等級の放出源が屋外にある場合に、表 1.4 危険度区域の区分への換気の影響より、換

気度が高換気とならなければ、放出源の周りはゾーン２に区域分けされ、危険距離を決める必要

がある。放出特性が明らかになっていれば、ガスの噴出の形態に応じて、すなわち図 4.2 の重い

ガス、拡散性あるいはジェットのラインと放出特性値との交点で危険距離を評価する。

ジェット放出：妨げのない高速ジェット放出

拡散性：低速の拡散性ジェット放出、又はジェット放出であって放出の形状又は近傍

の物体に表面衝突することにより運動量を失うもの

重いガス：重いガス又は蒸気であって水平な面（地面等）に沿って広がるもの

図 4.2 噴出形態に対する放出特性と危険距離との関係

危険距離を決定するためのチャート(IEC 60079-10-1:2015 Figure Ｄ.1 より)

1

10

100

0.001 0.01 0 1 1 10 100

危険距離

(m)

放出特性(m3/s)

拡散性

重いガス

ジェット

49

4.1.6 液体放出等の放出率の評価

4.1.6.1 液体放出の放出率

液体で放出する場合は、以下の評価を用いて液体状態の放出率 Wlを求める。

𝑊𝑊𝑙𝑙 = 𝐶𝐶𝑑𝑑𝑆𝑆�2𝜌𝜌∆𝑃𝑃 (𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠⁄ ) (3)

Cd、S、ρ、ΔP はそれぞれ、放出係数（無次元）、液体密度(kg/m3)、開口部面積（m2）、差圧

(Pa)である。次に、気化速度等を用いて、放出された液体のうち、爆発性雰囲気の生成への寄与

率を考慮して可燃性ガスの放出率を見積もる。例えば、単位時間で気化した液体の割合を Ec

（%）とすると、ガスの放出率は次式で表せる。

𝑊𝑊𝑔𝑔 = 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑊𝑊𝑙𝑙 100⁄ (𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠⁄ ) (4)

放出特性を求めて、危険度区域の判定、危険距離の推定はガス噴出と同様である。

噴出した液体が地面に落ちた場合でも、流れにより廃液溝に到達する場合等についてはここま

での評価で良い場合がある。ただし、トレーが設置されている場合あるいは地面形状によっては

液が溜まる可能性が考えられる場合は、蒸発プールの放出率も評価する。

4.1.6.2 蒸発プールの放出率

液体放出や液体がこぼれる場合は、蒸発プールを形成する可能性があり、以下の経験式をもち

いて、蒸発速度 We を見積もる。

𝑊𝑊𝑒𝑒 = 6.55×10−3𝑢𝑢𝑤𝑤0.78𝐴𝐴𝑝𝑝𝑃𝑃𝑣𝑣𝑀𝑀0.667

𝑍𝑍×𝑍𝑍 (𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠⁄ ) (5)

ここで uw はプール表面上の風速、Ap はプールの表面積、Pv は液体の蒸気圧（Pa）ならびに

M は分子量である。

50

経験式の参考文献：U.S. Environmental Protection Agency, Federal Emergency Management

Agency, U.S. Department of Transportation, Technical Guidance for Hazard Analysis –

Emergency Planning for Extremely Hazardous Substances, December 1987.

蒸気圧の評価式は種々提案されており、それらを利用できる。（例えば Antoine’s equation）

放出特性を求めて、危険度区域の判定、危険距離の推定はガス噴出と同様である。

4.1.6.3 ガス又は蒸気の放出（亜音速放出）

ガス又は蒸気の充填された管や容器等の内圧が臨界圧力 Pc(Pa)よりも低い場合、開口部か

らの噴出速度は亜音速となり、音速噴出を想定した式(2)よりも緩やかな噴出形態をとるため評価

式も異なる。臨界圧力は次式で表せる。

𝑃𝑃𝑐𝑐 = 𝑃𝑃𝑎𝑎 �𝛾𝛾+12�𝛾𝛾 (𝛾𝛾−1)⁄

(𝑃𝑃𝑃𝑃) (6)

ここで Pa（Pa）は大気圧(101.325(Pa))、γは比熱比（無次元）である。プロセス圧力 P（絶対圧）

が臨界圧力を超えない場合は亜音速放出であり、

放出率 Wg（kg/s）は以下の式で評価する。

𝑊𝑊𝑔𝑔 = 𝐶𝐶𝑑𝑑𝑆𝑆𝑆𝑆�𝑀𝑀𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍

� 2𝛾𝛾𝛾𝛾−1

� �1 − �𝑃𝑃𝑎𝑎𝑃𝑃�

(𝛾𝛾−1) 𝛾𝛾⁄� �𝑃𝑃𝑎𝑎

𝑃𝑃�1 𝛾𝛾⁄

(𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠⁄ ) (7)

ここで、Cd：放出係数（無次元）、Z：圧縮因子（無次元）、S：開口部面積（m2）、

M：分子量（kg/kmol）、T：プロセス温度 (K)、R：ガス定数 (J/kmol/K)である。

51

4.2 国内風速調査

本文の 4.1 節やガイドラインの 3.1 節で説明されているように、本調査が依拠している IEC

60079-10-1:2015では放出特性と換気速度に基づいて換気度が決定される。放出特性は運転条

件や物性値によって決まる値であるのに対し、本調査が対象としている屋外での換気速度は主に

気象条件に左右されるものである。IEC 60079-10-1:2015 に示されている換気速度の指標であ

る表 4.2 は欧州の気象条件に基づいて作成されていると考えられ、表 4.2 をそのまま日本にお

ける換気速度として適用してよいかどうかについては検討が必要である。

そこで本節では気象庁による風速データベースから 2地点のデータを取得して風速の傾向を概

観することによって、表 4.2 を日本における換気速度の指標として適用可能かどうか検討する。

4.2.1 風速データの取得と補正方法

国土交通省気 象庁の web サイ トにある 「過去の気象データ ・ダウン ロー ド 」

（https://www.data.jma.go.jp/gmd/risk/obsdl/index.php）において項目として「風」を選択し、後述

するように月別値、日別値、時別値を取得した。気象観測所としては千葉県千葉市中央区中央港

千葉特別地域気象観測所および茨城県鹿嶋市城山（海岸から 500m 程度離れた地域）を選定し

た。

気象庁による風速データは地上 10m 程度で観測されているため、表 4.2 にあるような 2m 以

下や 2m 超 5m 以下における風速を評価するためにはデータを補正する必要がある。本節では、

次式で表される高さに対するべき法則にて補正することにした。

𝑉𝑉𝑧𝑧 = 𝑉𝑉𝑍𝑍(𝑍𝑍/𝑍𝑍𝑍𝑍)1/𝑛𝑛

ここで𝑉𝑉𝑍𝑍、𝑉𝑉𝑍𝑍はそれぞれ地上からの高さ𝑍𝑍（単位：m）、気象庁による観測点の地上からの高さ𝑍𝑍𝑍𝑍

（単位：m）における風速（単位：m/s）である。本節では一般的に使われている値として𝑛𝑛 = 4（すな

わちべき乗としては 0.25）を採用した。

4.2.2 風速データの補正結果

べき法則に基づいて千葉市および鹿島市の観測点（千葉市で地上 47.9m、鹿島市で地上 10m）

における風速を地上 5m および 1m での値に補正した結果を表 4.3 に示す。この推定において

は、高さ 1m で 1.3m/s 以上、高さ 5m で 2m/s 以上の平均風速が見込めたことから、表 4.2 にお

ける「空気より軽いガス」の換気速度を満足していた。

52

表 4.3 千葉市と鹿島市の平均風速の比較

（2016 年 1 月〜2018 年 12 月）

千葉市での風速（m/s） 鹿島市での風速（m/s）

観測点（実測値） 3.72（地上 47.9m） 2.39（地上 10m）

地上 5m（補正値） 2.11 2.01

地上 1m（補正値） 1.41 1.34

空気より重いガスは長時間にわたり漏洩して地表面に濃度場を形成するため、時間解像度を

上げて検討する必要があると考えられる。そこで 2016~2018 年の 3 年間で平均風速が最低とな

った月（千葉市では 2018 年 11 月、鹿島市では 2017 年 11 月）の日平均風速、平均風速が最低

となった月のうち平均風速が最低となった日（千葉市では 2018 年 11 月 12 日および 28 日、鹿島

市では 2017 年 11 月 8 日および 25 日）の時間平均風速を推定した。結果を表 4.4、表 4.5 に

示す。

観測値を補正した結果、千葉市における風速が鹿島市における風速よりも低かった。そこで千

葉市における風速データをより詳細に見ることによって表 4.2 の日本における適用可能性を検討

する。

表 4.4 千葉市と鹿島市の日平均風速の比較

（千葉市 2018 年 11 月、鹿島市 2017 年 11 月）

千葉市での風速（m/s） 鹿島市での風速（m/s）

観測点（実測値） 2.59（地上 47.9m） 1.81（地上 10m）

地上 5m（補正値） 1.47 1.52

地上 1m（補正値） 0.99 1.02

表 4.5 千葉市と鹿島市の時間平均風速の比較

（千葉市 2018 年 11 月 12 日および 28 日、鹿島市 2017 年 11 月 8 日および 25 日）

千葉市での風速（m/s） 鹿島市での風速（m/s）

観測点（実測値） 1.70（地上 47.9m） 1.24（地上 10m）

地上 5m（補正値） 0.97 1.04

地上 1m（補正値） 0.65 0.70

53

下記の図 4.3 は 2016 年 1 月〜2018 年 12 月の月平均風速、図 4.4 は 2018 年 11 月の日

平均風速、図 4.5 は 2018 年 11 月 12 日および 28 日の時間平均風速を示したものである。前

述のとおり 2018 年 11 月は 2016 年 1 月〜2018 年 12 月の間で月平均風速が最低となった月

である。また 2018 年 11 月 12 日および 28 日は 2018 年 11 月において日平均風速が最低とな

った日である。

図 4.3 千葉特別地域気象観測所月別平均風速（2016 年 1 月〜2018 年 12 月）

54

図 4.4 千葉特別地域気象観測所月別平均風速（2018 年 11 月）

図 4.5 千葉特別地域気象観測所月別平均風速（2018 年 11 月 12 日、28 日）

55

図 4.5 から、最も風の弱い日であっても、地上 1m の高さにおいて表 4.2 の空気より重いガス

に関する換気速度の指標である風速 0.3m/s を下回ることもあるものの（48 データのうちの 3 デ

ータ）常に変動している。この千葉市のデータでは換気速度が指標値を下回る時間が持続するこ

とはなかった。

本節で検討した千葉市のデータ分析結果は表 4.2 の空気より重いガスに関する障害物無しの

条件を概ね満たしている。このことから表 4.2 を日本における換気速度の指標として使用できる

可能性が推察された。

56

4.3 屋外タンク漏洩シミュレーション

タンクヤードにおけるドローンの活用を考えると、その周辺のリスク評価が要求される。このケ

ースでは、放出源は連続等級あるいは第１等級であることも十分想定の範囲内であり、その場合

はガイドラインに示したリスク評価法が適用できない。たとえば、JNIOSH-TR-NO.44 (2012) ユ

ーザーのための工場防爆設備ガイドにおいては、付属書 2-B.2 にて浮屋根式可燃性液体備蓄タ

ンクの危険箇所分類の具体例が示されている。これは IEC 60079 シリーズ及び NFPA を参考に

している。なお、米国の NFPA について調査した結果、評価法が整理された当時の状況に精通し

ている関係者が存在していない現状があり、危険度区域の評価方法や基準に規定された数値の

積算根拠・方法等を明らかにすることが困難な状況が判明した。一方で、国内の指針や IEC 規格

等ではより詳細なリスク評価手法として数値シミュレーション技術の利用を推奨している。そこで、

ここでは屋外タンクについて、可燃性ガスの漏洩シミュレーションの適用について検討する。現実

的な漏洩ガス量、ガス種の選定、ならびに漏洩シナリオについて現実的な設定とするためには、

さらなる調査が要求されるが、ここでは漏洩ガスは 100％のオクタンと設定し、放出率を 8kg/s と

設定して、無風の条件、風が吹いている条件、ならびに複数のタンクが存在する条件でシミュレー

ションを実施して、可燃性ガスの漏洩挙動を定性的に検討した。

図 4.6 屋外タンク漏洩シミュレーション計算場

（タンク直径 40m, 高さ 20m、放出位置；中央 15m, 100%オクタン, 放出速度 8kg/s,無風の条件

ならびに高さ 6 m 位置で 1m/s の風ありの条件）

57

数値シミュレーションにはGexCon社が開発した可燃性ガスの漏洩・燃焼爆発危険性解析のた

めの数値解析ソフトウェア FLACS を採用した。支配方程式は質量保存、運動量保存、エンタルピ、

燃料質量分率、混合分率、乱流運動エネルギー、乱流エネルギーの散逸の各輸送方程式であり、

乱流モデルは k-ε2 方程式モデルが採用されている。支配方程式の離散化は有限体積法である。

図 4.7~図 4.11 に屋外タンク漏洩シミュレーションの結果を示す。すべての計算で共通なのは

タンクサイズ（直径 40m, 高さ 20m）、タンク中央で高さ 15m 位置から 100%オクタンが放出速度

8kg/s で放出する条件である。図 4.7は無風の条件で、漏洩開始からカウントした時刻 20 秒～10

分のオクタン濃度分布を 0.25~2 vol%で表示した。本シミュレーションでは可燃性ガスをオクタンと

したため、その燃焼下限界（LFL）1vol%を基準として議論する。同図の色の対応は濃度の最大値

である。0.25vol%からの表示は 1/4 下限界を明確に表現できる表示である。タンク内は高さ 15m

以上で初期状態は空気であり、タンク内からオクタンがあふれ出すのに 5 分を要する。さらに時間

が経過して時刻8分になると1/4下限界の濃度のガスは防油堤（100m×100m 高さ2mで設定）

に到達する。無風の条件で評価すると防油堤内部でタンク周辺の広い範囲で 1/4 下限界に到達

する結果となった。図 4.8 では図 4.7 と同じ結果を、濃度分布 0.5vol%（1/2LFL）ならびに,

1.0vol%（LFL）を最低値として表示した。無風の条件であっても、防油堤内部の地面でも 1/2LFL

には到達しないことがわかる。

さらに図 4.9 では x 方向の風を境界条件として設定して、6m の高さで風速が 1.0m/s となるよ

うに設定した。これは IEC の示した屋外における換気の指標を参考に設定した。すなわち、空気

より重いガスで、地表面より高さ5m以上で1m/sの換気速度が期待されることによる。同結果は、

漏洩後 8 分の濃度分布であり、オクタンの濃度分布は 0.25vol%から表示した。風の影響でタンク

周りは地面を含めてほとんど 1/4 下限界以下である。同図中には上面からの濃度分布ならびに

風向と反対面からの見た濃度分布も示した。本シミュレーションでは時間的に風速が変化しない

条件としているために、タンクの側面 2 カ所で 1/4 下限界を上回る領域が見られた。図 4.10 では

濃度分布を 0.5vol%以上で表示した結果、地面近傍で 1/2 下限界を上回る範囲はタンクの数十

cm 程度のごく近傍でのみであった。図 4.10 では風速分布も合わせて示した。時間的に変化のな

い風を仮定すると、タンクに風が衝突する部分では風速が減速され、タンク周辺で風が加速され

た後、後方では減速して風の弱い領域が生成されていると考えられる。自然風は風向も絶えず変

化しているために、このような状況は考えにくい。図 4.11 では風と障害物との影響を検討した。

障害物は風向と反対側に同じ大きさのタンクを配置した。この程度であれば、風によってオクタン

濃度は希釈可能であることが判明した。

可燃性ガスとしてオクタンが高速漏洩するシミュレーションで屋外タンク周辺の濃度分布につい

て検討した。ここで仮定した漏洩速度では、無風条件では 1/4 下限界程度の濃度分布が地面で

発生する。風を考慮するすると障害物の有無にかかわらず、十分な希釈が得られることを示した。

58

図 4.7 屋外タンク漏洩シミュレーション(1)

（タンク直径 40m,高さ 20m、放出位置；中央 15m, 100%オクタン,放出速度 8kg/s,無風の条件）

次ページへ続く

オクタンの濃度分布 0.25~2 vol%で表示, 上；漏洩後 20 秒、下；漏洩後 5 分

59

図 4.7 屋外タンク漏洩シミュレーション

（タンク直径 40m,高さ 20m、放出位置；中央 15m, 100%オクタン, 放出速度 8kg/s,無風の条件）

前ページの続き

オクタンの濃度分布 0.25~2 vol%で表示, 上；漏洩後 8 分、下；漏洩後 10 分

60

図 4.8 屋外タンク漏洩シミュレーション(2)

（タンク直径 40m,高さ 20m、放出位置；中央 15m, 100%オクタン, 放出速度 8kg/s,無風の条件）

漏洩後 8 分の分布

上；オクタンの濃度分布 0. 5~2 vol%で表示, 下；オクタンの濃度分布 1.0~2 vol%で表示

61

図 4.9 屋外タンク漏洩シミュレーション(3)

（タンク直径 40m, 高さ 20m、放出位置；中央 15m, 100%オクタン, 放出速度 8kg/s, 風；6m 高

さで 1.0m/s、x 方向） 漏洩後 8 分の分布

オクタンの濃度分布は 0.25~2 vol%で表示。下左；真上から、下右；風向と反対方向

62

図 4.10 屋外タンク漏洩シミュレーション(4)

（タンク直径 40m, 高さ 20m、放出位置；中央 15m, 100%オクタン, 放出速度 8kg/s, 風；6m 高

さで 1.0m/s、x 方向） 漏洩後 8 分の分布

上；オクタンの濃度分布は 0.5~2 vol%で表示。

下；風速分布、ベクトルは 0.1~2m/s で表示、コンターは 1~3m/s で表示

63

図 4.11 屋外タンク漏洩シミュレーション(5)

（タンク直径 40m, 高さ 20m、放出位置；中央 15m, 100%オクタン,放出速度 8kg/s, 風；6m 高さ

で 1.0m/s、x 方向、障害物あり）漏洩後 8 分の分布

上；オクタンの濃度分布は 0.25~2 vol%で表示。

下；オクタンの濃度分布は 0. 5~2 vol%で表示。

64

5 まとめ

非防爆機器の安全な使用法に関して、可搬型、定置型の非防爆機器あるいは無線アクセスポ

イントの導入に関して検討した。国内外の実態調査を実施し、主にプラント内における非防爆機器

の利用に関する調査、ガス検知器とインターロックによる非防爆機器の危険場所での利用実態を

調査した。さらにガイドライン作成上重要となる危険場所評価法の調査を実施し、有効な方法をガ

イドラインに反映させた。ガイドラインについては、本調査結果をもとに素案を作成し、プラント事

業者を中心に構成されるワーキンググループを 4 回開催し事業者からの意見を取り入れながら、

また、防爆などの爆発安全に関係する有識者により構成された有識者委員会を 2 回開催しコメン

ト等を反映させて作成した。

「TR-No.39 1550 電気設備の防爆対策の特例」に従う方法については課題が残った。

（ケース 1）可搬型：非防爆モバイル端末等の使用の課題

海外調査では、特例の条件でも非防爆のモバイル機器の使用は、世界的にも例がないことが

分かった。バッテリーの問題が原因と考えられる。一方で、世界的にも IEC の評価法を用いて危

険区域を再評価するニーズが確認された。放出源周りの危険区域がより限定的になれば、今後、

世界的にも上述の検討が進む可能性も考えられる。世界に先駆けて我が国が検討を始めるため

には、まず事業者がモバイル機器を導入したい場所に位置する第 2 等級放出源のリスク評価を

進め、使用ニーズがある場所で危険区域の範囲を決めることが必要である。

（ケース 2）定置型：各種センサーの使用課題

特例に従う使用では、有線による電源供給が原則であり、ガス検知が発報すれば直ちに電源

遮断できることが条件である。広大な面積があるプラント内において有線の使用は非現実的であ

るとの意見もあった。これに対してもプラント内をガイドラインに従い再評価して、定置型センサー

を設定したい場所の近くに、非危険区域を見出すことが可能と考えられる。そこに電源を設置して、

有線ケーブルを出来るだけ短くする工夫は有効である。定置型においても、事業者のニーズの明

確化とガイドラインに従うリスク評価が重要となる。

（ケース 1）~（ケース 4）以外の課題

昨年度は主に屋外の使用を想定していた。今年度の WG の議論においては屋内の使用につ

いても事業者の要望があることが分かった。ガイドラインでは屋内でも活用できるように考慮した。

しかし、換気速度の評価法など未検討でありその調査とガイドラインへの反映は今後の課題であ

る。

プラント内での活用のニーズが多いドローン関係の検討も実施した。タンクヤードにおける活用

65

を考えると、放出源は連続等級あるいは第１等級も通常であり得、ガイドラインに示したリスク評

価法は適用できない。そこで、漏洩シミュレーションによる評価にて、可燃性液体備蓄タンクから

の漏洩を想定した数値シミュレーションによるリスク評価を検討した。前提条件など調査して、より

現実的なリスク評価を行うことで、危険区域を限定できる可能性がある。

プラント内における非防爆機器の

安全な使用方法に関するガイドライン

平成 31 年 3 月

国立研究開発法人 産業技術総合研究所

安全科学研究部門

目 次

1. 目 的 ................................................................................................................................... 1 2. 前提及び考え方 ................................................................................................................... 2

2.1. 用語 ........................................................................................................................... 2 2.1.1. 危険区域に関する用語 ....................................................................................... 2 2.1.2. 放出源に関する用語等 ....................................................................................... 3 2.1.3. その他の用語 ..................................................................................................... 4

2.2. 関連法令等 ................................................................................................................ 6 2.2.1. 労働安全衛生法令 .............................................................................................. 6 2.2.2. 高圧ガス保安法令 .............................................................................................. 7

2.3. 危険区域設定の考え方 .............................................................................................. 8 2.3.1. 現状と方向性 ..................................................................................................... 8 2.3.2. 危険区域設定の考え方 ....................................................................................... 8

2.4. 引用規格等 ................................................................................................................ 9 3. 危険度区域の分類のためのリスク評価 ............................................................................. 10

3.1. 危険度区域の分類のためのリスク評価フロー（第 2 等級放出源）....................... 10 3.1.1. ① 開口部面積 ................................................................................................. 11 3.1.2. ② 放出特性と放出率（ガス又は蒸気の放出） .............................................. 14 3.1.3. ③ 換気速度 ..................................................................................................... 15 3.1.4. ④ 換気度 ......................................................................................................... 16 3.1.5. ⑤ 換気有効度 ................................................................................................. 17 3.1.6. ⑥ 危険度区域の分類への換気の影響 ............................................................. 18 3.1.7. ⑦ 危険距離の評価法 ...................................................................................... 19

3.2. 液体放出等の放出率の評価 ..................................................................................... 20 3.2.1. 液体放出の放出率 ............................................................................................ 20 3.2.2. 蒸発プールの放出率 ........................................................................................ 20 3.2.3. ガス又は蒸気の放出（亜音速放出） ............................................................... 21

4. 「TR-No.39 1550 電気設備の防爆対策の特例」における電子機器等の安全な使用条件 . 22 5. 危険度区域分類の事例 ...................................................................................................... 23

5.1. 事例１ 溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、ガス放出） ........................................... 25 5.2. 事例２ 溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、液放出） .............................................. 27 5.3. 事例３ 配管のフランジ部（水素混合ガス） ......................................................... 29 5.4. 事例４ 水素供給するコンプレッサー摺動部（水素混合ガス） ............................ 32 5.5. 事例５ 常圧蒸留装置フィードポンプ摺動部（原油） ........................................... 34

図表目次

図 2.1 詳細リスク評価による危険区域判定のイメージ ................................................. 8 図 3.1 危険度区域の分類のためのリスク評価フロー（第２等級放出源） .................. 10 図 3.2 放出特性と換気速度との関係と換気度（高・中・低） .................................... 16 図 3.3 噴出形態に対する放出特性と危険距離との関係 ............................................... 19 図 5.1 汎用的に取り扱われるシクロヘキサンに関する危険区域のリスク評価 .......... 23 図 5.2 高圧系の重油脱硫反応塔へ水素供給する閉ざされた配管のフランジ部と ....... 24 図 5.3 常圧蒸留装置フィードポンプ摺動部の危険区域のリスク評価 ......................... 24 図 5.4 換気度（事例１）溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、ガス放出） ..................... 26 図 5.5 換気度（事例２）溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、液放出） ......................... 28 図 5.6 換気度（事例３） 配管のフランジ部（水素混合ガス） .................................. 31 図 5.7 換気度（事例４）水素供給するコンプレッサー摺動部 .................................... 33 図 5.8 危険距離（事例４）水素供給するコンプレッサー摺動部 ................................ 33 図 5.9 換気度（事例５）常圧蒸留装置フィードポンプ摺動部（原油） ..................... 35

表 2.1 各規格における危険区域に関する用語の対応 .................................................... 3 表 2.2 各規格における放出源に関する用語の対応 ........................................................ 4 表 3.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値 ............................................................. 12 表 3.2 屋外における換気速度の指標 ............................................................................ 15 表 3.3 危険度区域の判定 .............................................................................................. 18 表 5.1 危険度区域の判定（事例１） ............................................................................. 26 表 5.2 事例３の水素混合ガスの成分の体積分率と LFL ............................................... 30

1

1. 目 的

多くの石油精製、化学工業（石油化学を含む。）等のプラントでは、設備の高経年化が進

むほか、運転・保守・安全管理の実務を担ってきた熟練作業員の減少等により、今後重大事

故のリスクが増加するおそれがある。このような保安上の課題に対応するためにも、IoT機

器を活用してプラント内のビッグデータを収集・分析・活用し、設備の予期せぬ故障やヒュ

ーマンエラーを防ぐ取組を進める必要があり、プラント内における電子機器等の利用ニー

ズが高まっている。

プラント内の、引火性の蒸気又は可燃性ガスが爆発の危険のある濃度に達するおそれの

ある区域（以下、「危険区域」という。）においては安全確保の観点から、電子機器等の利

用が労働安全衛生法令や高圧ガス保安法令等により制限されている。事業者は、「工場電気

設備防爆指針」（独立行政法人労働安全衛生総合研究所）等に基づき危険区域を自ら設定す

るが、実態上は、プラント内設備のある区画全体を危険区域として設定することが多い。一

方で、最新の IEC 規格により危険区域の詳細な設定方法が示されている。本ガイドライン

は、これをまとめたものであり、事業者による詳細なリスク評価を容易にすることによって、

法令が定める保安レベルを低下させることなく、精緻な危険区域の設定を可能とすること

を目的とする。本ガイドラインの対象は、石油精製、化学工業（石油化学を含む。）等のプ

ラントとする。

2

2. 前提及び考え方

用語

本ガイドラインにおいて使用する用語の定義は、以下の通りである。それぞれの定義は、JIS C 60079-10:2008 爆発性雰囲気で使用する電気機械器具-第 10 部：危険区域の分類に依拠している（「プラント」の定義を除く）。

2.1.1. 危険区域に関する用語

危険区域（hazardous area)：機械器具（以下、「機器」という。）の組立て、設置及び使用

のために特別な予防策を必要とする量のガス状の爆発性雰囲気が存在する、又は存在する

可能性がある区域。

非危険区域（non-hazardous area)：機器の組立て、設置及び使用のために特別な予防策を

必要とする量のガス状の爆発性雰囲気が存在しないと予測できる区域。

危険度区域：次に示す 3 種類に区分する。

ゾーン 0（Zone 0)：ガス、蒸気又はミスト状の可燃性物質と空気との混合物質で構成す

る爆発性雰囲気が連続的に、長時間又は頻繁に存在する区域。

ゾーン１(Zone 1)：ガス、蒸気又はミスト状の可燃性物質と空気との混合物質で構成する

爆発性雰囲気が通常運転中でもときどき生成する可能性がある区域。

ゾーン 2（Zone 2)：ガス、蒸気又はミスト状の可燃性物質と空気との混合物質で構成す

る爆発性雰囲気が通常運転中に生成する可能性がなく生成しても短時間しか持続しない

区域。

危険度区域の範囲（extent of Zone)：ガスと空気との混合ガスが空気によって希釈され爆

発下限界を下回る値になる箇所までの、放出源からあらゆる方向への距離。

通常運転（normal operation)：機器が設計仕様の範囲内で稼動している状態。

注記 1 可燃性物質の軽微な放出は，通常運転の一部分とする。例えば，浸出する可燃性

液体による漏れは軽微な放出とみなす。

注記 2 ポンプのシール部，フランジガスケットの破損又は事故によって生じた漏えいな

ど、緊急の修理又は停止を伴う故障は，通常運転の一部分とも破局的な事故ともみなさな

い。

注記 3 通常運転は，始動及び停止状態を含む。

3

（参考）

JIS C 60079-10:2008 爆発性雰囲気で使用する電気機械器具は、IEC(The

International Electrotechnical Commission)規格（IEC 60079-10:2002）に準拠した

ものである。電気機械器具防爆構造規格（昭和 44年労働省告示第 16号。以下この章に

おいて「構造規格」という。）、JIS規格及び IEC規格における、危険区域に係る用語

の対応関係は、表 2.1 の通りである。なお、JNIOSH-TR-NO.44 (2012) ユーザーのため

の工場防爆設備ガイドにおいては、構造規格の用語が用いられる。

表 2.1 各規格における危険区域に関する用語の対応

構造規格 IEC 60079-10:2002 JIS_C 60079-10:2008

危険箇所 Hazardous area 危険区域

特別危険箇所 Zone 0 ゾーン 0

第 1類危険箇所 Zone 1 ゾーン 1

第 2類危険箇所 Zone 2 ゾーン 2

2.1.2. 放出源に関する用語等

放出源（source of release)：ガス状の爆発性雰囲気が形成され得るほどの可燃性ガス、蒸

気又は液体が大気中に放出（「漏えい」を含む。）する可能性がある箇所又は位置。

放出等級（grades of release)：ガス状の爆発性雰囲気の生成頻度及び可能性が低くなる

順に次に示す 3 種類の放出等級に分類する。

a)連続等級 b)第 1等級 c)第 2等級

放出源は上記 3 種類のうちのいずれか，又は 2種類以上の組合せとなる。

連続等級（continuous grade of release)：連続的な放出又は高頻度若しくは長期にわた

って発生すると予測できる放出。

第 1等級（primary grade of release)：通常運転中に周期的又はときどき発生すると予測

できる放出。

第 2等級（secondary grade of release)：通常運転中には発生しない又は低頻度で短時間

だけと予測できる放出。

4

第 2 等級の放出源の例示

本ガイドラインは、主に第 2等級の放出源に係るリスク評価手法について整理する。第

2等級の放出源については、以下のように例示されている。

a)ポンプ，コンプレッサー又はバルブのシール部で、通常運転中には可燃性物質を大

気中に放出しないと予測できるところ

b)フランジ，接続部及び配管附属品で，通常運転中には可燃性物質を大気中に放出し

ないと予測できるところ

c)サンプル抽出部で通常運転中には可燃性物質を大気中に放出しないと予測できると

ころ

d)放出弁，ベント及びその他の開口部で，通常運転中には可燃性物質を大気中に放出

しないと予測できるところ

（参考）

構造規格、IEC及び JISにおける放出源に関する用語の対応関係は、以下の通りであ

る。なお、JNIOSH-TR-NO.44 (2012) ユーザーのための工場防爆設備ガイドにおいて

は、JIS の用語が用いられる。

表 2.2 各規格における放出源に関する用語の対応

構造規格 IEC 60079-10:2002 JIS_C 60079-10:2008

放出源 Source of release 放出源

連続級放出源 Continuous grade of release 連続等級

1級放出源 Primary grade of release 第 1等級

2級放出源 Secondary grade of release 第 2等級

放出率（release rate)：放出源から単位時間当たりに放出される可燃性ガス又は蒸気の

量。

危険度区域の区分：ガス状の爆発性雰囲気存在の可能性及びその結果としての危険度区域

の区分は，放出等級及び換気によって決定する。

注記 1 通常は，放出が連続等級の場合はゾーン 0，第 1等級の場合はゾーン 1，第 2等

級の場合はゾーン 2として導き出す。

注記 2 隣接する複数の放出源によって生成される危険度区域が重なり合い，それが異な

る危険度区域の区分の場合，重複する区域では厳しい方の区分を適用する。重複区域が

同一区分の場合は，通常，共通の区分を適用する。

2.1.3. その他の用語

5

プラント：本ガイドラインでは、石油コンビナート地域を含む石油精製、化学工業（石油化

学を含む）等の事業所とする。

換気（ventilation)：風、温度こう配又は（ファン，吸排気装置などの）強制的手法による

空気の動き及び新鮮な空気との置換。主として次の 2種類がある。

a) 自然換気：風及び／又は温度こう配によって生じる空気の移動による換気をいう。屋

外では、その区域に生成するガス状の爆発性雰囲気を確実に拡散するのに、多くの場合

は自然換気で十分である。自然換気は、壁及び／又は屋根に開口部がある建物など特定

の場合においては、屋内でも有効な場合がある。

注記：屋外における風速は 2 m/s を上回ることもあれば、地表面など特定の環境で

は 0.5 m/s を下回ることもあるが、換気の評価では、最低 0.5 m/s の風速が連続し

ているものと考えることとする。

自然換気の例：

－ 架構やパイプラック、ポンプ区画等の、プラント屋外の環境。

－ 対象となる可燃性のガス又は蒸気の濃度を考慮して、建物内の換気が屋外の環境

と等価とみなせるように大きさを設定して配置した開口部を、壁及び／又は屋根に

もつ開放建築物。

－ 開放建築物ではないが、換気のために設けられた恒久的な開口部によって自然換

気される建築物。ただし、この場合は、一般に開放建築物より換気率は少ない。

b) 強制換気：ファン又は排気装置などの人工的手段により、空気を移動させる換気をい

う。強主として室内又は密閉空間において行われるが、障害物によって制限又は妨害さ

れた自然換気を補うために、屋外においても行われることがある。ある区域の強制換気

は全体的でも局所的でもよい。いずれの場合でも，空気の移動及び置換の度合いを適切

なものに変えることができる。

換気度：放出を安全なレベルまでに希釈するための換気の能力または大気の条件を区分す

る尺度。換気度は、高換気度(VH)、中換気度(VM)及び低換気度(VL)の 3種類に分かれる。

換気の有効度：換気の有効度は、ガス状の爆発性雰囲気の存在又は形成に影響する。したが

って、危険度区域の区分を判定する場合に考慮する必要がある。換気の有効度は次に示す 3

種類に分類する。

－ 良 ：実質的に連続した換気が存在する。

－ 可 ：通常運転中に換気が予測できる。低頻度で短時間の換気停止があっても許容する。

－ 弱 ：良及び可のいずれでもないが，長時間にわたる換気の停止はないと予測できる。

有効度を弱と分類することもできないほどの換気は，危険区域用の換気として考えて

はならない。

6

関連法令等

2.2.1. 労働安全衛生法令

労働安全衛生法（昭和四十七年法律第五十七号）

第二十八条の二（事業者の行うべき調査等）には、事業者は「労働者の危険又は健

康障害を防止するため必要な措置を講ずるように努めなければならない」と規定

されており、「必要な措置」には、ガスや蒸気の調査・措置も含まれる。

労働安全衛生規則（昭和四十七年労働省令第三十二号）

以下の条項において、法に定められた「必要な措置」が具体的に規定されている。

（通風等による爆発又は火災の防止）

第二百六十一条 事業者は、引火性の物の蒸気、可燃性ガス又は可燃性の粉じんが

存在して爆発又は火災が生ずるおそれのある場所については、当該蒸気、ガス又

は粉じんによる爆発又は火災を防止するため、通風、換気、除じん等の措置を講

じなければならない。

（爆発の危険のある場所で使用する電気機械器具）

第二百八十条 事業者は、第二百六十一条の場所のうち、同条の措置を講じても、

なお、引火性の物の蒸気又は可燃性ガスが爆発の危険のある濃度に達するおそ

れのある箇所において電気機械器具(電動機、変圧器、コード接続器、開閉器、

分電盤、配電盤等電気を通ずる機械、器具その他の設備のうち配線及び移動電線

以外のものをいう。以下同じ。)を使用するときは、当該蒸気又はガスに対しそ

の種類及び爆発の危険のある濃度に達するおそれに応じた防爆性能を有する防

爆構造電気機械器具でなければ、使用してはならない。

２ 労働者は、前項の箇所においては、同項の防爆構造電気機械器具以外の電気機

械器具を使用してはならない。

防爆指針（労働安全衛生総合研究所）等

防爆構造電気機械器具の基本的な規格として「電気機械器具防爆構造規格」（昭和四十四

年労働省告示第十六号）が定められており、これを補うため、労働安全衛生総合研究所によ

り次の３つの防爆指針が発行され、推奨基準として使用されている。

NIIS -TR -NO.39 工場電気設備防爆指針（ガス蒸気防爆 2006）

JNIOSH-TR-46工場電気設備防爆指針（国際整合技術指針 2015）

RIIS-TR-82-1工場電気設備防爆指針（粉じん防爆 1982）

また、電気設備に関する防爆の基本事項、防爆電気設備の計画、施設及び保守等に関して、

工場電気設備防爆指針を補完するものとして、労働安全衛生総合研究所技術指針「JNIOSH-

TR-NO.44 ユーザーのための工場防爆設備ガイド(2012)」が労働安全衛生総合研究所から発

行されている。

7

2.2.2. 高圧ガス保安法令

高圧ガス保安法令において関連する条項は以下の通りである。

一般高圧ガス保安規則（昭和四十一年通商産業省令第五十三号）

（定置式製造設備に係る技術上の基準）

第六条 製造設備が定置式製造設備（コールド・エバポレータ、圧縮天然ガススタ

ンド、液化天然ガススタンド及び圧縮水素スタンドを除く。）である製造施設に

おける法第八条第一号の経済産業省令で定める技術上の基準は、次の各号に掲

げるものとする。ただし、経済産業大臣がこれと同等の安全性を有するものと認

めた措置を講じている場合は、この限りでなく、また、製造設備の冷却の用に供

する冷凍設備にあつては、冷凍保安規則に規定する技術上の基準によることが

できる。

一～二十五 ［略］

二十六 可燃性ガス(アンモニア及びブロムメチルを除く。)の高圧ガス設備に

係る電気設備は、その設置場所及び当該ガスの種類に応じた防爆性能を有す

る構造のものであること。

二十七～四十三 ［略］

２ ［略］

コンビナート等保安規則（昭和六十一年通商産業省令第八十八号）

（製造施設に係る技術上の基準）

第五条 製造施設（製造設備がコールド・エバポレータ、特定液化石油ガススタン

ド、圧縮天然ガススタンド、液化天然ガススタンド及び圧縮水素スタンドである

ものを除く。）における法第八条第一号の経済産業省令で定める技術上の基準は、

次の各号に掲げるもののほか、第九条から第十一条までに定めるところによる。

ただし、製造設備の冷却の用に供する冷凍設備にあつては、冷凍保安規則に規定

する技術上の基準によることができる。

一～四十七 ［略］

四十八 可燃性ガス（アンモニア及びブロムメチルを除く。）の高圧ガス設備に

係る電気設備は、その設置場所及び当該ガスの種類に応じた防爆性能を有す

る構造のものであること。ただし、ジメチルエーテルに係る試験研究施設に係

る電気設備であつて、経済産業大臣がこれと同等の安全性を有するものと認

めた措置を講じているものについては、この限りでない。

四十九～六十五 ［略］

２ ［略］

8

危険区域設定の考え方

2.3.1. 現状と方向性

事業者による危険区域の設定においては、実態として、プラント内設備の存する区画全体

をゾーン 2として設定している場合が多い。

一方で、最新の IEC 規格により危険区域の詳細な設定方法が示されている。これにより、

法令が定める保安レベルを低下させることなく、精緻な危険区域の設定をすることが可能

である。リスクを適切に評価した上で安全に非防爆機器を使用するために、本ガイドライン

では、各指針等を参照して詳細リスク評価手法について整理する。参照する指針等について

は、2.4.に掲げている。

2.3.2. 危険区域設定の考え方

本ガイドラインは、プラント内の「第 2等級放出源周辺において、現在はゾーン 2として

設定されている区域」に主眼を置く。図 2.1 に、本ガイドラインが想定するケース及びリス

ク評価結果のイメージを示している。

図 2.1 詳細リスク評価による危険区域判定のイメージ

詳細リスク評価は IEC 60079-10-1:2015 に依拠して行う。評価の結果、第 2 等級放出源

周辺の換気度及び換気有効度が一定以上であれば、当該区域は非危険区域となり、非防爆機

器も使用可能となる。

非危険区域と判定されない場合にあっても、リスクを評価したうえで、放出源周辺におい

て限定的にゾーン 2 を設定できる可能性がある。この場合、ゾーン 2 内部については従来

通り非防爆機器の使用はできないが、新たに非危険区域と評価された区域内については、非

9

防爆機器の使用が可能となる。

なお、放出源は、「ガス状の爆発性雰囲気が形成され得るほどの可燃性ガス、蒸気又は液

体が大気中に放出（「漏えい」を含む。）する可能性がある箇所又は位置」であって、その

周辺はリスクが全くないものではない。したがって、プラント事業者は、本ガイドラインの

安全な運用を図るため、ガイドラインに基づきリスク評価を行うとともに、詳細なリスク評

価の方法・結果や、非防爆機器の使用に関する留意点等を社内において取りまとめることが

望ましい（本ガイドラインの別添として、例を添付している）。

引用規格等

IEC 60079-10-1 Edition 2.0 2015-09 Explosive atmospheres – Part 10-1:

Classification of areas – Explosive gas atmospheres

JIS_C 60079-10:2008 爆発性雰囲気で使用する電気機械器具-第 10 部:危険区域の分類

(2008)

JNIOSH-TR-46工場電気設備防爆指針（国際整合技術指針 2015）

JNIOSH-TR-NO.44 ユーザーのための工場防爆設備ガイド (2012)

NIIS-TR-NO.39工場電気設備防爆指針（ガス蒸気防爆 2006）

10

3. 危険度区域の分類のためのリスク評価

危険度区域の分類のためのリスク評価フロー（第 2等級放出源）

プラント内の第 2 等級放出源周辺において、危険度区域を分類するためのリスク評価方

法の流れは、図 3.1 の通りである。プラントの運転条件をもとに、危険度区域の分類に必要

なパラメータを算出していく。

まず、①開口部面積を評価し、これに基づき②放出特性を計算する。③換気速度を評価し、

②放出特性及び③換気速度をもとに、④換気度（高・中・低）を判定する。⑤換気有効度（良・

可・弱）を判定し、放出等級に応じて④換気度及び⑤換気有効度を、⑥危険度区域の区分へ

の換気の影響評価のテーブルに当てはめ、危険度区域の区分を決定する。換気度「高」かつ

換気有効度「良」又は「可」であれば、非危険区域と判定する。換気度「高」かつ換気有効

度「弱」、又は換気度「中」であればゾーン 2と判定し、⑦ゾーン 2の危険距離を決定する。

図 3.1 危険度区域の分類のためのリスク評価フロー（第２等級放出源）

11

3.1.1. ① 開口部面積

放出率を評価するときに重要になるパラメータは開口部面積であり、これは放出率に大

きな影響を与えるものであるため、慎重に評価しなければならない。開口部面積はシール材

の大きさや種類に依存し、従来は、その一般的な指標が提案されていなかったため値の設定

は困難であった。IEC 60079-10-1は、シーリングエレメントの形式などで、開口部面積を

適切に設定できる推奨値を示しており、リスク評価において有用である。

表 3.1 に第 2等級放出源の開口部面積の推奨値を示す。3つの項目タイプ、1) 固定部分

のシーリングエレメント、2) 低速作動部分のシーリングエレメント、3) 高速作動部分の

シーリングエレメントに分けられて、項目は圧縮された繊維ガスケット、あるいは、らせん

状に巻かれたガスケット等でさらに分けられている。

例えば、表 3.1 中 1) 固定部分のシーリングエレメント、繊維ガスケット、放出部が拡

張しない条件での代表的な値は 0.025 と 0.25 mm2と下限値と上限値が示されている。これ

については、範囲の下限値は、故障の発生する確率が小さい（例えば、定格より十分低い値

で運転する）という理想的な条件で適用し、上限値は定格で運転、又は悪条件での適用が適

していると考えられる。

12

表 3.1 第 2等級放出源の開口部面積の推奨値

（IEC 60079-10-1:2015 Table B.1を翻訳）

項目の

種類 項 目

漏れの考察

放出開口部が拡

大しない条件の

典型的値

S(mm2 )

放出開口部が拡

大可能な条件の

典型的値（例：

エロージョン）

S(mm2 )

放出開口部が深刻な程

度まで拡大する可能性

のある典型的値

（例：噴出・破裂）

S(mm2 )

固定部分の

シーリング

エレメント

圧縮繊維ガスケット、

又は類似のものを備え

たフランジ

0.025≦S≦0.25 0.25＜S≦2.5

（２つのボルト間のセ

クター)

×

(ガスケットの厚さ)

通常、1 mm 以上

らせん型ガスケット、

又は類似のものを備え

たフランジ

0.025 0.25

（２つのボルト間のセ

クター)

×

(ガスケットの厚さ)

通常、0.5 mm 以上

リング型ジョイント

接続 0.1 0.25 0.5

小口径接続部 a

50㎜以下

0.025≦S≦0.1 0.1＜S≦0.25 1.0

低速作動の

シーリング

エレメント

バルブステム

パックキング 0.25 2.5

設備製造者のデータ、そし

て/または、プロセスユニ

ット構成に応じて定義す

ること。ただし、2.5㎟以

下にしないこと。d

圧力放出弁 b 0.1×(オリフィス

断面積) NA NA

高速作動の

シーリング

エレメント

ポンプ及び

コンプレッサーc NA 1≦S≦5

設備製造者のデータ、そ

して/または、プロセスユ

ニット構成に応じて定義

すること。ただし、5mm2

以下にしないこと。d and e

13

「表 3.1 第 2等級放出源の開口部面積の推奨値」の続き

（IEC 60079-10-1:2015 Table B.1を翻訳）

aこの開口部横断面は、リングジョイント 、ねじ接続部、圧縮継手 (例えば、金属コンプ

レッション接手)、および小口径パイプのラピッドジョイントへの適用を示唆している。

bこの項目は、バルブの全開ではなく、バルブコンポーネントの誤動作によるさまざまな

漏れに関係する。特定の用途では、提案されているよりも大きな穴の断面が必要になるこ

とがある。

c往復圧縮機 － 圧縮機のフレームとシリンダーは、通常もれは生じないが、プロセスシ

ステムのピストンロッドパッキングと様々な種類のパイプ接続部はそうではない。

d 設備製造者のデータ － 故障が予測される場合の影響を評価するには、設備製造者との

協力が必要である。(例 :シーリング装置に関する詳細を示す図面の入手 )

eプロセスユニットの構成 ― 特定の環境下で（例：予備調査）、可燃性物質に最大許容放

出率を決めるための運用分析は、設備製造者のデータの不足を補正できる。

注記：他の典型的値は特定の応用品に関連した国家又は産業規則から得られることがある

14

3.1.2. ② 放出特性と放出率（ガス又は蒸気の放出）

放出特性（m3/s）は放出率（kg/s）から容易に求められる。ここでは、可燃性ガス又は蒸

気が開口部からジェット噴出する場合について示す。放出率は、開口部面積 S（m2）,プロセ

ス圧力 P(Pa)、比熱比γ(無次元)、可燃性ガスの分子量 M（kg/kmol）,プロセス温度 T(K),

ガス定数 R(J/kmol/K)を用いて以下のように表せる。

𝑊𝑊𝑔𝑔 = 𝐶𝐶𝑑𝑑𝑆𝑆𝑆𝑆�𝛾𝛾𝑀𝑀𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍

� 2𝛾𝛾+1

�(𝛾𝛾+1) (𝛾𝛾−1)⁄

(𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠⁄ ) (1)

ここで、Cdは放出係数（無次元）、Zは圧縮因子（無次元）である。なお、ジェット噴出

以外の放出形態のいくつかの評価法は 3.2液体放出等の放出率の評価に示した。

放出特性

ガスの密度（kg/m3）、燃焼下限界（LFL(vol/vol)）ならびに安全率 kを用いて以下のよう

に表せる。

放出特性＝𝑊𝑊𝑔𝑔/(𝜌𝜌𝑔𝑔 ∗ 𝑘𝑘 ∗ 𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿) (𝑚𝑚3 𝑠𝑠⁄ ) (2)

放出特性は換気度の評価と危険距離の推定に用いられる重要なパラメータである。

その他、放出率を決めるパラメータについて、プロセス圧力 P(Pa)、プロセス温度 T(K)

については運転条件で決まる。比熱比γ(無次元)、分子量 M（kg/kmol）、ならびにガス定

数 R(J/kmol/K)は物性値である。

Cd：放出係数(≦1)は開口部の形に関係して、丸みを帯びたオリフィスでは 0.95から 0.99

の値を、鋭い形のオリフィスでは 0.50から 0.75が典型的である。

Z：圧縮因子は式(1)では分母にあるため、Ｚが小さいほうが放出率は大きくなる。よって、

安全側に設計するためには 1より小さいほうが重要である。低圧・中圧では多くの可燃性ガ

スが理想気体とみなせＺ=1 は良い近似である。可燃性ガスを実在気体として考えなければ

ならない場合は 1.0 前後の値になる。Zはガス種、圧力、温度に依存し、例えば 50気圧以

上で実在気体の圧縮因子を適用することが推奨されている。

k：安全率は式(2)の分母にあり、取り扱う可燃性ガスの LFLが不明な場合は 0.5～0.8の

間で調整する。実験等で精度よく求められている場合は 1.0、混合物など単純モデル計算し

た場合は 0.8～1.0,LFLが正確ではないと考えられる場合 0.5で設定される。

15

3.1.3. ③ 換気速度

ここでは屋外で期待される換気速度について記述する。表 3.2 は屋外における換気速度

の期待値を示している。障害物の有無で整理され、空気より軽いガス、あるいは重いガスに

分けられ、それぞれ、地表面から 2m以下、2mを超えて 5m以下、ならびに 5mを超える位置

の風速の指標が示されている。屋外についてはこの表を参照することで換気速度を決める。

あるいは、事業者により実測されている風速データを用いて換気速度を決める。

表 3.2 屋外における換気速度の指標

（IEC 60079-10-1:2015 Table C.1を翻訳）

屋外の場所の種類 障害物無し 障害物有

地上からの高さ ≤ 2m 2m 超, 5m 以下 > 5 m ≤ 2m 2m 超,5 m 以下 > 5 m

空気より軽いガス

/蒸気の希釈を見

積もるための換気速度の示唆値

0.5

m ⁄ s 1 m ⁄ s

2

m ⁄ s

0.5

m ⁄ s 0.5 m ⁄ s

1

m ⁄ s

空気ガスより重い

ガス/蒸気の希釈

を見積もるための

換気速度の示唆値

0.3

m ⁄ s 0.6 m ⁄ s

1

m ⁄ s

0.15

m ⁄ s 0.3 m ⁄ s

1

m ⁄ s

任意の高さで液体

プール蒸発率を評

価するための換気

速度の示唆値

>0.25 m ⁄ s >0.1 m ⁄ s

一般に表の値は換気有効性を可として適用してよい。

屋内地域では、評価は通常、最低流速 0.05m/s という仮定に基づいて行われるべきであり、これは事実上いたるところに存在する。特定の状況では(例えば、 空気の吸入 / 排出用の開口部の近く)異なる値を仮定することができる。換気装置を制御することができる場合、最小換気速度を計算することができる。

注記；JIS_C 60079-10:2008より

実際の適用は，比重が 0.8 未満のガス又は蒸気は空気より軽いとみなし，比重が 1.2 を超

える場合は空気より重いとみなす。これらの間の場合には，両方の可能性を考慮する。

16

3.1.4. ④ 換気度

式(2)より放出特性をもとめ、屋外であれば表 3.2 等より換気速度を特定すると、図 3.2 を

もとに、換気度を見積もることができる。屋内も図 3.2 を用いて換気度を決めることがで

きる。

図 3.2 放出特性と換気速度との関係と換気度（高・中・低）

換気度を決定するためのチャート

（IEC 60079-10-1:2015 Figure Ｃ.1を翻訳）

17

3.1.5. ⑤ 換気有効度

屋外では、通常、実質的に連続して存在する最低風速 0.5 m/s をもとに換気の評価を行

う。この場合、換気の有効度を「良」とみなしてよい。ただし、構造物に囲まれるなど換気

が抑制される場合、換気の有効度は「良」にはならない。一般的には、換気有効度は「良」

あるいは「可」である。例えば、換気度が高換気と評価されれば、屋外であれば、第 2等級

放出源に対して表 3.2 より非危険区域に区域分けされる。

強制換気の有効度を評価するときは、換気装置の信頼性及び（一例として）予備送風機の

利用の可能性を考慮する。有効度を「良」にするためには、故障時には予備送風機の自動始

動が通常は必要である。しかし、換気装置の故障時に可燃性物質の放出を防止する手法（例

えば，プロセスの自動的な閉止）がとられていれば、その換気装置の運転を前提に決めた危

険区域分類を変更する必要はない。すなわち、換気の有効度を「良」とみなしてよい。

換気の有効度及び信頼性を確保するための手法として、モニターを設置することが重要

である。JNIOSH-TR-NO.44 (2012) ユーザーのための工場防爆設備ガイドでは、換気有効度

の具体事例として、以下を示している。

良・・・・・・・・・故障検知モニター（二重）

可・・・・・・・・・故障検知モニター（一重）

不可(弱)・・・・・・故障検知モニターなし

18

3.1.6. ⑥ 危険度区域の分類への換気の影響

各放出源（連続等級、第 1等級、および第 2等級）について、換気度、換気有効度及び危

険度区域区分の関係を整理すると、表 3.3 のようになる。例えば、第 2 等級放出源が屋外

に存在し、換気度が高換気と評価された場合は、一般に屋外の換気有効度は「良」又は「可」

であるため、非危険区域と判定される。この場合、放出源周りで万が一可燃性ガスが放出し

着火しても、ハザードを無視してよいほど影響が小さいと判断されるため、非危険区域と判

定できる。

なお、本ガイドラインが紹介するリスク評価方法は、第 2等級放出源周辺に係るものであ

り、連続等級・第 1等級を対象とするものではないことを注意されたい。

表 3.3 危険度区域の判定

放出

等級

換 気

高換気度 中換気度 低換気度

有効度

“良”

有効度

“可”

有効度

“弱”

有効度

“良”

有効度

“可”

有効度

“弱”

有効度

“良”可”

又は“弱”

連続

等級 非危険区域 ゾーン 2 ゾーン 1 ゾーン 0

ゾーン 0

＋

ゾーン 2

ゾーン 0

＋

ゾーン 1

ゾーン 0

第 1

等級 非危険区域 ゾーン 2 ゾーン 2 ゾーン 1

ゾーン 1

＋

ゾーン 2

ゾーン 1

＋

ゾーン 2

ゾーン 1

又は

ゾーン 0 b

第 2

等級

a

非危険区域 非危険区域 ゾーン 2 ゾーン 2 ゾーン 2 ゾーン 2

ゾーン 1

どちらかと

いえば

ゾーン 0 b

注記 “＋”は，“に囲まれた”を意味する。

注 a) 第 2 等級の放出によるゾーン 2 の区域は，第 1 等級又は連続等級の放出による区域

を超えることもありうる。この場合，長い距離を考慮しなければならない。

b) 換気が非常に弱く，かつ，ガス状の爆発性雰囲気が実質的に連続して存在する放出の場

合，ゾーン 0 となる（すなわち“無換気”に近づく。）

19

3.1.7. ⑦ 危険距離の評価法

第 2等級の放出源が屋外にある場合に、表 3.3 危険度区域の判定より、換気度が高換気

とならなければ、放出源の周りはゾーン 2に分類され、危険距離を決める必要がある。放出

特性が明らかになっていれば、ガスの噴出の形態に応じて、すなわち図 3.3の重いガス, 拡

散性あるいはジェットのラインと放出特性値との交点で危険距離を評価する。

ジェット放出：妨げのない高速ジェット放出

拡散性：低速の拡散性ジェット放出、又はジェット放出であって放出の形状又は近傍

の物体に表面衝突することにより運動量を失うもの

重いガス：重いガス又は蒸気であって水平な面（地面等）に沿って広がるもの

図 3.3 噴出形態に対する放出特性と危険距離との関係

危険距離を決定するためのチャート

(IEC 60079-10-1:2015 Figure Ｄ.1を翻訳)

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10 100

危険

距離

(m)

放出特性(m3/s)

拡散性

重いガス

ジェット

20

液体放出等の放出率の評価

評価式はモデル式や経験式によるが、IEC 60079-10-1:2015を参考にした。

3.2.1. 液体放出の放出率

液体で放出する場合は、以下の評価を用いて液体状態の放出率 Wlを求める。

𝑊𝑊𝑙𝑙 = 𝐶𝐶𝑑𝑑𝑆𝑆�2𝜌𝜌∆𝑃𝑃 (𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠⁄ ) (3)

Cd, S, ρ,ΔPはそれぞれ、放出係数（無次元）、液体密度(kg/m3),開口部面積（m2）,

差圧(Pa)である。次に、気化速度等を用いて、放出された液体のうち、爆発性雰囲気の生

成への寄与率を考慮して可燃性ガスの放出率を見積もる。例えば、単位時間で気化した液

体の割合を Ec（%）とすると、ガスの放出率は次式で表せる。

𝑊𝑊𝑔𝑔 = 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑊𝑊𝑙𝑙 100⁄ (𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠⁄ ) (4)

放出特性を求めて、表 3.3 危険度区域の判定、危険距離の推定はガス噴出と同様である。

噴出した液体が地面に落ちた場合でも、流れにより廃液溝に到達する場合等については

ここまでの評価で良い場合がある。ただし、トレーが設置されている場合あるいは地面形

状によっては液が溜まる可能性が考えられる場合は、蒸発プールの放出率も評価する。

3.2.2. 蒸発プールの放出率

液体放出や液体がこぼれる場合は、蒸発プールを形成する可能性があり、以下の経験式

をもちいて、蒸発速度 Weを見積もる。

𝑊𝑊𝑒𝑒 = 6.55×10−3𝑢𝑢𝑤𝑤0.78𝐴𝐴𝑝𝑝𝑃𝑃𝑣𝑣𝑀𝑀0.667

𝑍𝑍×𝑍𝑍 (𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠⁄ ) (5)

ここで uw,はプール表面上の風速, Apはプールの表面積,Pvは液体の蒸気圧（Pa）なら

びに Mは分子量である。

経験式の参考文献： U.S. Environmental Protection Agency, Federal Emergency

Management Agency, U.S. Department of Transportation, Technical Guidance for Hazard

Analysis – Emergency Planning for Extremely Hazardous Substances, December 1987.

蒸気圧の評価式は種々提案されており、それらを利用できる。（例えば Antoine’s equation）

21

放出特性を求めて、表 3.3 危険度区域の判定、危険距離の推定はガス噴出と同様である。

3.2.3. ガス又は蒸気の放出（亜音速放出）

ガス又は蒸気の充填された管や容器等の内圧が臨界圧力 Pc(Pa)よりも低い場合、開口部

からの噴出速度は亜音速となり、音速噴出を想定した式(2)よりも緩やかな噴出形態をとる

ため評価式も異なる。臨界圧力は次式で表せる。

𝑃𝑃𝑐𝑐 = 𝑃𝑃𝑎𝑎 �𝛾𝛾+12�𝛾𝛾 (𝛾𝛾−1)⁄

(𝑃𝑃𝑃𝑃) (6)

ここで Pa（Pa）は大気圧(101.325(Pa))、γは比熱比（無次元）である。プロセス圧力 P

（絶対圧）が臨界圧力を超えない場合は亜音速放出であり、

放出率 Wg（kg/s）は以下の式で評価する。

𝑊𝑊𝑔𝑔 = 𝐶𝐶𝑑𝑑𝑆𝑆𝑆𝑆�𝑀𝑀𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍𝑍

� 2𝛾𝛾𝛾𝛾−1

� �1 − �𝑃𝑃𝑎𝑎𝑃𝑃�

(𝛾𝛾−1) 𝛾𝛾⁄� �𝑃𝑃𝑎𝑎

𝑃𝑃�1 𝛾𝛾⁄

(𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠⁄ ) (7)

ここで、Cd：放出係数（無次元）、Z：圧縮因子（無次元）、S：開口部面積（m2）,

M：分子量（kg/kmol）, T：プロセス温度 (K), R：ガス定数 (J/kmol/K)である。

22

4. 「TR-No.39 1550 電気設備の防爆対策の特例」における電子機器等の安全

な使用条件

本ガイドラインによるリスク評価及びそれに基づく危険区域設定の範疇に入るものでは

ないが、TR-39工場電気設備防爆指針 1550電気設備の防爆対策の特例において、以下の

記載がある。

1550電気設備の防爆対策の特例

( 1 ) 換気装置とインターロックを持つ防爆対策の特例：建家の内部は、換気の程度によ

って、爆発危険箇所の範囲が狭くなるか、より危険度の低い爆発危険箇所となるか、ある

いは非危険区域となる。したがって、全体強制換気又は局所強制換気を活用して爆発危険

箇所の種別及び範囲を低減するとともに、換気装置とインターロックをもたせることによ

り、一般の電気機器を使用することも可能となる場合がある。

( 2 ) ガス検知器とインターロックをもつ電気設備

爆発性雰囲気の存在する範囲が狭く、持続時間も短い場合は、放出源の周囲の環境をガ

ス検知器で検知し、爆発性ガスの濃度が爆発下限界の 25%以下の場合に限り、ガス検知器

とインターロックをもたせることにより、一般の電気機器を使用することも可能である。

23

5. 危険度区域分類の事例

コンビナート等の石油精製、化学工業（石油化学を含む）等のプラントで代表的な放出源

周りの危険区域リスク評価について５事例を示す。事例 1 と２は図 5.1 に示すような、石

油化学プラントで汎用的に取り扱っているシクロヘキサンに関するもの、事例 3～5は石油

精製プラントの代表的な放出源周りのリスク評価であり、図 5.2 と 5.3 に評価場所の概要

を示す。

図 5.1 汎用的に取り扱われるシクロヘキサンに関する危険区域のリスク評価

（事例１（ガス放出）、事例２（液体放出））シクロヘキサンは、労働安全衛生法（危険

物・引火性の物）、消防法（第 4類 引火性液体第 1石油類非水溶性液体）、

高圧ガス保安法（取扱い温度・圧力条件次第で該当する)などの法令が適用される。

蒸

留

塔ポンプ

想定箇所フランジ

ガス放出（100℃）

供給

再沸器

凝縮器

想定箇所フランジ

液放出（100℃）

24

図 5.2 高圧系の重油脱硫反応塔へ水素供給する閉ざされた配管のフランジ部と

コンプレッサー摺動部の危険区域のリスク評価

（事例 3（フランジ、ガス放出）、事例 4（コンプレッサー、ガス放出））

図 5.3 常圧蒸留装置フィードポンプ摺動部の危険区域のリスク評価

（事例 5 フィードポンプ、液放出）

25

事例１ 溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、ガス放出）

重合プラントにおける溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、ガス放出）

①～⑤は図 3.1 危険度区域の分類のためのリスク評価フローの番号に対応する。

可燃性物質 シクロヘキサン

物性値

分子量 M[kg/kmol] 84.16

燃焼下限界 LFL[vol/vol] 0.013

比熱比 γ 1.3

気体定数 R[J/kmol K] 8314

圧縮因子 Z 1

運転条件

プロセス圧力 p[Pa] 1101325 (1 MPaG)

プロセス温度 T[K] 373.15 (100 ℃)

放出源

放出源 蒸留塔、フランジ部分、圧縮された繊維ガスケット

放出等級 第 2等級

①開口部面積 S[mm2] 0.025 表 3.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値より

放出定数 Cd 0.75 とがったオリフィス 0.5～0.75

ガス放出率 Wg[kg/s] 7.31E-05 式(1)より

安全率 k 1

放出ガス密度 rho[kg/m3] 3.499

②放出特性

Wg/rho/k/LFL [m3/s] 0.0016 式(2) より

評価場所

屋外 障害物のない場所

高さ[m] 2 以下（最低地上高で評価）

③換気風速[m/s] 0.3 表 3.2 屋外における換気速度の指標より

大気圧 Pa[Pa] 101325

雰囲気温度 Ta[K] 293.15

⑤換気有効度 良 (静穏条件での風速)

26

図 5.4 換気度（事例１）溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、ガス放出）

● 放出特性 0.0016, 換気速度 0.3 m/s ④ 換気度；高換気

⑥危険度区域の分類

第 2等級放出源、高換気、換気有効度 良 の条件で 表 3.3 危険度区域の判定により、放

出源の周りは非危険区域と判定される。

0.001

0.01

0.1

1

10

0.001 0.01 0.1 1 10 100

換気速度

(m/s

)

放出特性(m3/s)

高換気

中換気

低換気

表 5.1 危険度区域の判定（事例１）

27

事例２ 溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、液放出）

重合プラントにおける溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、液放出）

①～⑤は図 3.1 危険度区域の分類のためのリスク評価フローの番号に対応する。

可燃性物質 シクロヘキサン

物性値

分子量 M[kg/kmol] 84.161

燃焼下限界 LFL[vol/vol] 0.013

気体定数 R[J/kmol K] 8314

液体密度[kg/m3] 760

運転条件

プロセス圧力 p[Pa] 1101325

プロセス温度 T[K] 373.15 （100 ℃）

放出源

放出源 蒸留塔、フランジ部分、圧縮された繊維ガスケット

放出等級 第 2等級

①開口部面積 S[mm2] 0.025 表 3.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値より

放出定数 Cd 0.75 とがったオリフィス 0.5～0.75

液体の放出率 Wl [kg/s] 0.00073 式(3)より

液体の気化率（%） 10 フラッシュ計算結果に基づく

安全率 k 1

ガスの放出率 Wg[kg/s] 7.3E-05 （液体の放出率×気化率/100）

放出ガス密度 rho[kg/m3] 3.499

②放出特性

Wg/rho/k/LFL [m3/s] 0.0015 式(2) より

評価場所

屋外 障害物のない場所

高さ[m] 2 以下（最低地上高で評価）

③ 換気風速[m/s] 0.3 表 3.2 屋外における換気速度の指標 より

大気圧 Pa[Pa] 101325

雰囲気温度 Ta[K] 293.15

⑤換気有効度 良 (静穏条件での風速)

28

図 5.5 換気度（事例２）溶剤蒸留工程（シクロヘキサン、液放出）

●放出特性 0.0015, 換気速度 0.3 m/s ④ 換気度；高換気

⑥危険度区域の分類

第 2 等級放出源、高換気、換気有効度 良 の条件で 表 3.3 危険度区域の判定 より、放

出源の周りは非危険区域と判定される。

0.001

0.01

0.1

1

10

0.001 0.01 0.1 1 10 100

換気

速度

(m/s

)

放出特性(m3/s)

高換気

中換気

低換気

29

事例３ 配管のフランジ部（水素混合ガス）

高圧系の重油脱硫反応塔へ水素供給する閉ざされた配管のフランジ部（水素混合ガス）

①～⑤は図 3.1 危険度区域の分類のためのリスク評価フローの番号に対応する。

可燃性物質 水素混合ガス

物性値

分子量 M[kg/kmol] 4.3778

燃焼下限界 LFL[vol/vol] 0.041

比熱比 γ 1.4

気体定数 R[J/kmol K] 8314

圧縮因子 Z 1

運転条件

プロセス圧力 p[Pa] 14101325

プロセス温度 T[K] 573.15

放出源

放出源 フランジ、圧縮された繊維ガスケット同等

放出等級 第 2等級 （ガスケットの破損）

①開口部面積 S[mm2] 0.025 表 3.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値より

放出定数 Cd 0.75 とがったオリフィス 0.5～0.75

ガス放出率 Wg[kg/s] 0.00017 式(1)より

安全率 k 0.8

放出ガス密度 rho[kg/m3] 0.182

②放出特性

Wg/rho/k/LFL [m3/s] 0.023 式(2) より

評価場所

屋外 障害物のない場所

高さ[m] 0.5 （最低地上高で評価）

③換気風速[m/s] 1.37 実測値による

大気圧 Pa[Pa] 101325

雰囲気温度 Ta[K] 293.15

⑤換気有効度 良 (静穏条件での風速)

30

表 5.2事例３の水素混合ガスの成分の体積分率と LFL

注記：ヘキサン以上は体積分率が非常に小さいために混合ガスの LFL評価に対する影響が

小さい。

混合ガスの LFLは、各成分の体積分率を ni,成分の LFLを Niとし、可燃性ガスの数を s

とすると、以下のルシャトリエの式で表せる。

𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 100/�𝑛𝑛𝑚𝑚𝑁𝑁𝑚𝑚

𝑠𝑠

𝑚𝑚=1

また、混合ガスの分子量は成分の分子量を Miとすると次式で表せる。

𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = �𝑛𝑛𝑚𝑚

𝑠𝑠

𝑚𝑚=1

∗ 𝑀𝑀𝑚𝑚/100

混合ガスの成分 ni (Vol%) Ni (vol/vol)

水素 87.05 0.04

酸素 0.32 -

窒素 1.12 -

硫化水素 0.05 -

メタン 9.93 0.05

エタン 0.89 0.03

プロパン 0.4 0.021

イソブタン 0.03 0.018

ノルマルブタン 0.13 0.019

イソペンタン 0.02 0.014

ノルマルペンタン 0.03 0.015

ヘキサン以上 0.03 0.005

31

図 5.6 換気度（事例３） 配管のフランジ部（水素混合ガス）

●放出特性 0.023, 換気速度 1.37 m/s ④ 換気度；高換気

⑥危険度区域の分類

第 2等級放出源、高換気、換気有効度 良 の条件で 表 3.3 危険度区域の判定 により、

放出源の周りは非危険区域と判定される。

0.001

0.01

0.1

1

10

0.001 0.01 0.1 1 10 100

換気速度

(m/s

)

放出特性(m3/s)

高換気

中換気

低換気

32

事例４ 水素供給するコンプレッサー摺動部（水素混合ガス）

高圧系の重油脱硫反応塔へ水素供給するコンプレッサー摺動部

①～⑤は図 3.1 危険度区域の分類のためのリスク評価フローの番号に対応する。

可燃性物質 水素混合ガス

物性値

分子量 M[kg/kmol] 4.3778

燃焼下限界 LFL[vol/vol] 0.041

比熱比 γ 1.4

気体定数 R[J/kmol K] 8314

圧縮因子 Z 1

運転条件

プロセス圧力 p[Pa] 14301325

プロセス温度 T[K] 333.15

放出源

放出源 コンプレッサー摺動部

放出等級 第 2等級（シール性悪化）

①開口部面積 S[mm2] 0.25 表 3.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値より*

放出定数 Cd 0.75 とがったオリフィス 0.5～0.75

ガス放出率 Wg[kg/s] 0.0023 式(1)より

安全率 k 1

放出ガス密度 rho[kg/m3] 0.182

②放出特性

Wg/rho/k/LFL [m3/s] 0.31 式(2) より

評価場所

屋外 障害物のない場所

高さ[m] 0.5 （最低地上高で評価）

③換気風速[m/s] 1.37 実測データによる

大気圧 Pa[Pa] 101325

雰囲気温度 Ta[K] 293.15

⑤換気有効度 良 (静穏条件での風速)

＊低速作動のシーリングの放出開口が拡大しない条件に該当する値 0.25以上で、

高速作動のシーリングで開放開口部が拡大可能な条件の下限値までの範囲で選択した。

⑥危険度区域の分類

第 2等級放出源、中換気、換気有効度 良 の条件で 表 3.3 危険度区域の判定により、

33

放出源の周りはゾーン 2 と判定される。

⑦図５.８より危険距離は 1.2 ｍ。

図 5.7 換気度（事例４）水素供給するコンプレッサー摺動部

●放出特性 0.31, 換気速度 1.37 m/s ④ 換気度；中換気

図 5.8 危険距離（事例４）水素供給するコンプレッサー摺動部

放出特性 0.31

0.001

0.01

0.1

1

10

0.001 0.01 0.1 1 10 100

換気速度

(m/s

)

放出特性(m3/s)

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10 100

危険

距離

(m)

放出特性(m3/s)

拡散性

重いガス

ジェット

高換気

低換気

中換気

34

事例５ 常圧蒸留装置フィードポンプ摺動部（原油）

常圧蒸留装置フィードポンプ摺動部

①～⑤は図 3.1 危険度区域の分類のためのリスク評価フローの番号に対応する。

可燃性物質 原 油

物性値

分子量 M[kg/kmol] 188.6

燃焼下限界 LFL[vol/vol] 0.014 （ガソリンの下限界）

気体定数 R[J/kmol K] 8314

液体密度[kg/m3] 974.96

運転条件

プロセス圧力 p[Pa] 3101325

プロセス温度 T[K] 298.15 （25℃）

放出源

放出源 ポンプ摺動部

放出等級 第 2等級（シール性悪化）

①開口部面積 S[mm2] 0.25 表 3.1 第 2 等級放出源の開口部面積の推奨値より*

放出定数 Cd 0.75 とがったオリフィス 0.5～0.75

液体の放出率 Wg[kg/s] 0.014 式(3)より

液体の気化率[%] 5

安全率 k 1 （LFLを厳しく評価した）

ガスの放出率 Wg[kg/s] 0.00072（液体の放出率×気化率/100）

放出ガス密度 rho[kg/m3] 7.841

② 放出特性

Wg/rho/k/LFL [m3/s] 0.0091 式(2) より

評価場所

屋外 障害物のない場所

高さ[m] 0.5 （最低地上高で評価）

③換気風速[m/s] 1.37 実測値による

大気圧 Pa[Pa] 101325

雰囲気温度 Ta[K] 293.15

⑤換気有効度 良 (静穏条件での風速)

＊低速作動のシーリングの放出開口が拡大しない条件に該当する値 0.25以上で、

高速作動のシーリングで開放開口部が拡大可能な条件の下限値までの範囲で選択した。

35

図 5.9 換気度（事例５）常圧蒸留装置フィードポンプ摺動部（原油）

●放出特性 0.0091, 換気速度 1.37 m/s ④ 換気度；高換気

⑥危険度区域の分類

第 2等級放出源、高換気、換気有効度 良 の条件で 表 3.3 危険度区域の判定により、放

出源の周りは非危険区域と判定される。

0.001

0.01

0.1

1

10

0.001 0.01 0.1 1 10 100

換気

速度

(m/s

)

放出特性(m3/s)

中換気

低換気

高換気

36

経済産業省平成３０年度石油・ガス供給等に係る保安対策調査等事業 （プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関する調査）

有識者委員会 委員等名簿 委員長 新井 充 東京大学環境安全研究センター教授 委員（五十音順、敬称略） 大塚 輝人 労働安全衛生総合研究所化学安全研究グループ上席研究員 熊崎 美枝子 横浜国立大学大学院環境情報研究院准教授 野田 和俊 産業技術総合研究所環境管理研究部門主任研究員 山隈 瑞樹 産業安全技術協会常務理事 オブザーバー（敬称略） 守岡 孝浩 出光興産株式会社

桝谷 昌隆 JSR 株式会社 四十物 清 花王株式会社 高橋 達彦 住友化学株式会社 仲谷 行雄 新コスモス電機株式会社 加藤 一郎 高圧ガス保安協会 高寺 雅伸 石油化学工業協会 森村 直樹 住友化学株式会社 八木 伊知郎 日本化学工業協会 広瀬 晋也 石油連盟 田和 健次 石油連盟 岡本 悟 JXTG エネルギー株式会社 総務省消防庁 特殊災害室 総務省消防庁 危険物保安室 厚生労働省 労働基準局 安全衛生部 安全課 厚生労働省 労働基準局 安全衛生部 化学物質対策課 経済産業省 製造産業局 素材産業課 経済産業省 産業保安グループ 高圧ガス保安室 経済産業省 資源エネルギー庁 資源・燃料部 石油精製備蓄課

事務局 久保田 士郎 産業技術総合研究所 安全科学研究部門

牧野 良次 産業技術総合研究所 安全科学研究部門 若倉 正英 安全工学会 高木 伸夫 安全工学会 平田 勇夫 安全工学会 入江 正子 安全工学会

経済産業省平成30年度 石油・ガス供給等に係る保安対策調査等事業

プラント内における非防爆機器の

安全な使用方法に関する自主行動計画 （案）

2019年3月14日 A株式会社

1

（目次）

１．目的 ２．適用範囲 ３．安全確保の基本的な考え方 ４．非防爆機器等の導入、管理 ５．詳細リスク評価 危険箇所の絞込 事例

自主行動計画

2

１．目的、 ２．適用範囲、適用除外 ３．安全確保の基本的な考え方

１．目的 ＊運転・保安の高度化に寄与する非防爆機器のみを対象とする。 危険物製造施設及び一般取扱所において、防爆検定を持たない非防爆機器を安全に使うための 自主行動計画を規定する。 なお、本計画は、最新の、非防爆の、Iot機器・デジタル機器を化学プラントに取り入れることにより、 運転保安・設備保全の高度化を志向するものであり、非防爆機器の拡大を一方的に進めるものではない。 ２．適用範囲 ＊最低出力に関する適用除外 安衛則 280条、平成27年8月31日付け基発0831第2号の通り、定格電圧1.5V未満、定格電流0.1A未満、定格電力25mW未満の機器は、可燃性ガス若しくは引火性の物の蒸気又は可燃性の粉じん若しくは爆燃性の粉じんが爆発の危険のある濃度に達するおそれのある箇所において使用しても点火源・着火源となるおそれのないものであり、プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関するガイドライン及び自主行動計画を参考にしつつ、個別に安全策を講じることとする。 ３．安全確保の基本的な考え方 ＊危険箇所を絞込み、非危険区域で非防爆機器を使用できる。 「プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関するガイドライン」（以下、ガイドライン)に沿って、 危険物製造施設、一般取扱所の第二類危険箇所について詳細リスク評価を行い、危険箇所の絞込を行う。 評価後の非危険区域において、残存するリスクの安全処置を講じた上で、非防爆機器を使用することができる。

自主行動計画

3

詳細リスク評価、 第二類危険箇所の絞込

「労働安全衛生規則の一部を改正する省令の施行及び電気機械器具防爆構造規格及び昭和四十七

年労働省告示第七十七号の一部を改正する 告示の適用について」に基づく

詳細リスク評価、危険箇所の絞込 （JIS_C60079-10:2008,IEC60079-10-1:2015等）

第二類危険箇所では

非防爆機器は使用不可

第二類危険箇所 非防爆機器使用不可

非防爆機器も使用可能

自主行動計画

ガイドライン

評価事例、安全処置

評価方法 現状の第二類危険箇所(緑四角枠内)

プラント設備

評価後、非危険区域で 非防爆機器の使用可能

第二類危険箇所が広めに設定され、IoT機器等の非防爆機器の活用が妨げられている。 課題

まずリスクをより詳細に評価することによって、安全を確保した現実的な非危険区域（非防爆機器の利用可能エリア）を設定する。その上で、非危険区域において、残存するリスクを考慮して安全に非防爆機器を使用する。

方針

３．安全確保の基本的な考え方

自主行動計画

評価後の非危険区域

4

(危険箇所、非危険区域の管理) ＊図面管理、現場表示を行う。 ・ガイドラインに沿って、詳細リスク評価、危険箇所の絞込を行い、非危険区域を明確にする。 ①第1類危険箇所、第2類危険箇所、非危険区域を、プロットなど図面で明示して管理する。 ②第1類危険箇所、第2類危険箇所、非危険区域を、可能な限り現場表示するなど現地現物で注意喚起を 行う。 ＊【可搬型】非防爆機器については、教育等により、危険箇所、非危険区域を十分に理解している、 社員及び操業に関わる協力会社員のみが使用できる。 (導入機器の管理) ・導入する非防爆機器については、機器リストなどを使って工場全体で情報共有し管理に活用する。 機器リストには、「名称、用途、台数、電気規格、定格電流,電圧,電力、適合する電気規格」などを記載する。 (導入の安全評価）＊自部門だけでなく、工場全体で導入の安全評価を行う。 ・新たに非防爆機器を導入する場合は、導入場所を管轄する部門が、ガイドライン、自主行動計画に準じて、 機器毎に、設置から維持管理の全てにおいて、安全処置を決め、工場安全衛生規則に沿って 3部門（製造、設備管理、安全）による事前安全評価を受審する。

自主行動計画

４．非防爆機器等の導入、管理

5

(日常点検) 【可搬型】本体及び電池に異常な発熱は無いか、液漏れなど電池に異常はないかなど使用前に確認する。 【定置型】一日1回のパトロール点検において、本体及び電池に異常な発熱は無いか、液漏れなど電池に 異常はないかなどを確認する。 (落下防止処置) ＊非防爆機器が点火源となるリスクを最小化する。 【可搬型】タブレット等を使用する際は、落下防止措置（肩掛け紐を装着する等）を講じること。 【定置型】設置の際は、落下防止措置（機器を確実に固定する等）を講じること。 (電池着脱、機器補修に関する注意事項) ＊非防爆機器が点火源となるリスクを最小化する。 ・ 非危険区域と評価された場所であっても、 【可搬型】、 【定置型】ともに、 非防爆機器の電池着脱を含む補修などのメンテナンスをプラントエリア内で行ってはならない。 非防爆機器の電池着脱を含む補修などメンテナンスを行う場合は、危険物が滞留する恐れのない、 運転制御室などの安全な場所へ機器を持ち出してから行うこと。

自主行動計画

４．非防爆機器等の導入、管理

6

(異常の早期検知) ＊携帯式ガス検知器、固定式ガス検知器を活用する。 【可搬型】非防爆機器を取り扱う際は、携帯式ガス検知器を携行し、漏洩など異常が発生した場合、 ガス検知器が発報した場合、即座に安全処置がとれるようにする。 【定置型】非防爆機器を設置する場合は、近隣の固定式ガス検知器による網羅範囲を予め設定し、 漏洩など異常が発生した場合、ガス検知器が発報した場合、即座に安全処置がとれるようにする。 (異常時の安全処置) ＊安全処置については、持ち込む非防爆機器毎に定める。 (1) 漏洩が発生した場合、もしくは、ガス検知器が発報した場合、 【可搬型】速やかに危険物が滞留しない施設外、運転制御室などへ、機器を持って退避する。 【定置型】マニュアルで電源をオフとし、危険物が滞留しない施設外、運転制御室などへ、機器を持ち出す。 (2) 漏洩以外、地震、停電などの異常が発生した際は、 【可搬型】一次点検において、状態確認で異常なきことを確認して使用を継続することができる。 【定置型】一次点検において、状態確認で異常なきことを確認して使用を継続することができる。 (3) 異常時を想定した緊急時行動訓練を、導入前及び導入後年1回以上行う。

自主行動計画

４．非防爆機器等の導入、管理

7

５． 詳細リスク評価 危険箇所の絞込 事例

8

①漏洩孔面積

Yes

No

第二類危険箇所を区分する詳細リスク評価 危険箇所の絞込

④危険区域の区分

メンテナンス、部位(静機器、動機器、高速作動機器など)

②放出特性

③換気風速

⑤危険距離の算出

取扱い物質、爆発範囲下限、プロセス条件など

立地環境（屋外：風速、 屋内：換気量とその冗長性)

非危険区域 ＊非防爆機器を使用できる。

＊危険距離以上を確保して、非防爆機器を使用できる。

JIS_C60079-10:2008,IEC60079-10-1:2015 より

詳細リスク評価

9

項目の種類 項目 or 品目

漏れの考察

放出開口が拡大しない条件の典型的値

S(mm

2 )

放出開口が拡大する可能性のある条件の典型的値 （例：浸食）

S(mm2 )

放出開口が深刻な程度まで拡大する可能性のある典型的値 （例：blow out）

S(mm2 )

固定部分のシーリング要素

圧縮繊維ガスケット、又は類似のものを備えたフランジ

≥0.025 up to 0.25 >0.25 up to 2.5

（２つのボルト間のセクター)

×

(ガスケットの厚さ) 通常、≥1mm

らせん型ガスケット、 又は類似のものを備えたフランジ

0.025 0.25

（２つのボルト間のセクター)

×

(ガスケットの厚さ) 通常、≥0.5

リング型ジョイント 接続

0.1 0.25 0.5

最大50㎜までの 小口径接続a

≥0.025 up to 0.1 >0.1 up to 0.25 1.0

低速作動のシーリング要素

バルブステム パックキング

0.25 2.5 少なくとも2.5㎟以上の設備製造者のデータに応じて定義されるd

圧力放出弁b 0.1×

オフィスセクション) NA NA

高速作動のシーリング要素

ポンプ及び コンプレッサー

NA >1 up to 5

少なくとも2.5㎟以上の設備製造者のデータ、そして/または、プロセスユニット構成に応じて定義される。d and

e

①漏洩孔面積

第2等級放出源の漏洩孔断面積の推奨値（IEC 60079-10-1:2015 Table B.1を翻訳）

漏洩孔面積について、静機器（配管含む）：0.025(固定部分) 、 コンプレッサー以外の動機器：0.25 (低速作動)、コンプレッサー：1(高速作動)で評価する

NAの為 コンプレッサー： 右欄より1.0

ポンプ他動機器は 低速作動とみなす

動機器 コンプレッサー

以外 0.25を採用

静機器 (配管含む)

0.025を採用

詳細リスク評価

10

第二類危険箇所を区分する詳細リスク評価 危険箇所の絞込

= 𝐶𝑑𝑺𝑝 𝛾𝑀

𝑍𝑅𝑇

2

𝛾 + 1

𝛾+1 𝛾−1

𝑘𝑔 𝑠

Cd： 放出係数

S [mm2]

P [atm] プロセス圧力

T[K] プロセス温度

γ： 比熱比

Z： 圧縮因子

R[J/kmol K] 気体定数

Ta[K] 大気温度

M[kg/kmol] モル質量

K* 安全率

ρg [kg/m3] 密度

LFL[vol/vol] 燃焼下限界

①漏洩孔面積

（ Characteristics of release）

放出特性＝

②放出特性

放出率(放出速度)

②放出特性

可燃性ガスが漏洩孔から噴出漏洩する場合

放出特性は、危険箇所判定を行う重要なパラメータであり、 ガスの密度（kg/m3）、燃焼下限界（LFL(vol/vol)）ならびに安全率kを用いて以下のように表せる

放出率 Wg [kg/s]

（Release rate）

WL =Cd S √2 ρ ∆P (kg⁄s)

WLに気化率を乗じて、放出率Wg [kg/s] とする。

可燃性液体が漏洩孔から噴出漏洩する場合

詳細リスク評価

11

第二類危険箇所を区分する詳細リスク評価 危険箇所の絞込

*K：可燃性ガスのLFLに関する係数 精度よく求められている場合は1.0(今回採用) 混合物などモデル計算した場合は0.8～1.0 正確ではないと考えられる場合0.5

屋外の場所の種類 障害物無し 障害物有

地上からの高さ ≤2m >2 m up

to 5 m >5 m ≤2m

>2 m up

to 5 m >5 m

空気より軽いガス/蒸気の希釈を見積もるための指標

0.5 m ⁄ s 1 m ⁄ s 2 m ⁄ s 0.5 m ⁄ s 0.5 m ⁄ s 1 m ⁄ s

空気ガスより重いガス/蒸気の希釈を見積もるための指標

0.3 m ⁄ s 0.6 m ⁄ s 1 m ⁄ s 0.15 m ⁄ s 0.3 m ⁄ s 1 m ⁄ s

任意の高さでも液体プールの蒸発率を評価するための指標

>0.25 m ⁄ s >0.1 m ⁄ s

③換気風速

屋外における換気速度の指標 （IEC 60079-10-1:2015 Table C.1を翻訳）

2018年の年間風速データを調査した結果、0.3m/s(地上換算)を採用する。

詳細リスク評価

12

第二類危険箇所を区分する詳細リスク評価 危険箇所の絞込

0.001

.01

0.1

1

10

0.001 0.01 0.1 1 10 100

(m/s

)

(m3/s)

高換気 非危険区域

中換気

低換気

放出特性と換気速度との関係と換気度（高・中・低)

換気度を決定するためのチャート

（IEC 60079-10-1:2015 Figure Ｃ.1を翻訳）

③換

気風

速

②放出特性

放出特性と換気風速(屋外or屋内は換気量より算出) から高換気、非危険区域の評価を行う。 (換気有効度は、屋外or屋内換気の故障検知で評価)

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10 100危

険距

離(m

) (m3/s)

拡散性

重いガス

ジェット

②放出特性

第二類危険箇所の場合 (非危険区域とならない場合) グラフから、ガス種よって危険距離を読み取る

噴出形態に対する放出特性と危険距離との関係

危険距離を決定するためのチャート

(IEC 60079-10-1:2015 Figure Ｄ.1を翻訳)

⑤危険距離の推定 ④危険度区域の区分

詳細リスク評価

13

第二類危険箇所を区分する詳細リスク評価 危険箇所の絞込

CHX周りの詳細リスク評価 危険箇所の絞込

CHX-G3(ガス) 非危険区域 S=0.025(配管)

CHX-L3(液) 非危険区域 S=0.25(低速作動)

CHX-L2 (液) 非危険区域 S=0.025(配管)

CHX-L5(液) 非危険区域 S=0.25(低速作動)

評価結果 重合プラントのCHX周りは「非危険区域」

(1)重合プラント CHX周り

100℃

100℃ 40℃

111

3 30 40

6 8 . 61 2 760 8 . 8 1 3 1 3

C

ス 漏 面積 表B

洩 g/min

価結果 NE

0 20 14

ガス

液

高換気 非危険区域 中換気

低換気

詳細リスク評価

14

L %

プロセス

0. 54 10 1

蒸留塔

再沸器

凝縮器

還流槽

ポンプ

CHX-L4(液) 非危険区域 S=0.025(配管)

物質名検討名（液,ガス） CHX-G3 CHX-L2 CHX-L3 CHX-L4 CHX-L5

P [atm] 11 11 11 11 11[℃] 100 40 40 100 100

LFL [Vol%] 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3Aプロセス 高圧ガス,危険物 危険物 危険物 圧ガス,危険高圧ガス,危険

静機器 動機器 ポンプ吐出他 動機器

IEC 部位 固定部分 固定部分 低速作動 固定部分 低速作動

漏洩孔面積S(表B) 0.025 0.025 0.25 0.025 0.25放出率 g/sec 0.1 0.7 7.0 0.7 7.0(参考) 漏洩量 g/min 5 44 421 42 421

気化率 1 0.1 0.1 0.1 0.1評価結果 非危険区域 非危険区域 非危険区域 非危険区域 非危険区域

CHX シクロヘキサン （L：液、G：ガス）

BD周りの詳細リスク評価 危険箇所の絞込

BD-G2(ガス) 非危険区域 S=0.025(配管)

BD-L4(液) 非危険区域 S=0.25(低速作動)

BD-L3(液) 非危険区域 S=0.025(配管)

評価結果 ・重合プラントのBD周りは「非危険区域」 ・精製プラントのBDコンプレッサー周りは「危険距離1.5m」

(1)重合プラント BD周り

BD-G4 (ガス) 危険距離1.5m S=1.0(高速作動)

(2)精製プラント BDコンプレッサー周り

40℃

40℃

40℃

&- BD-L2&

1 11 1 1

1 58 1. 831 8

4 88 54 0 6 6 598

スと漏洩孔面積S(表0 0 0 25 0 5

ｰﾘﾝｸﾞ

0251

1 38.9

15

危険距離1.5m

高換気 非危険区域 中換気

低換気

詳細リスク評価

L [Vol%]

プ 高 圧ガ 高 高圧

速 速作動

0 5 0 541 3890 0 1

蒸留塔

再沸器

凝縮器

還流槽

ポンプ

コンプレッサー

ガス

液

物質名検討名（液,ガス） BD-G2 BD-L3 BD-L4 'BD-G4

P [atm] 5 11 11 5[℃] 40 40 40 40

LFL [Vol%] 2 2 2 2Aプロセス 高圧ガス 高圧ガス 高圧ガス コンプレッサー

静機器 動機器

IEC 部位 固定部分 固定部分 低速作動 高速作動

漏洩孔面積S(表B) 0.025 0.025 0.25 1放出率 g/sec 0.1 0.6 6.5 1.2(参考) 漏洩量 g/min 4 39 389 72

気化率 1 0.1 0.1 1評価結果 非危険区域 非危険区域 非危険区域 危険距離1.5m

BD ブタジエン （L：液、G：ガス）

PP周りの詳細リスク評価 危険箇所の絞込

PP-G1(ガス) 非危険区域 S=0.025(配管)

PP-G3(ガス) 非危険区域 S=1.0(高速作動)

35℃ 70℃

-30℃

冷凍機ユーザー

35℃

PP-L1(液) 非危険区域 S=0.025(配管)

PP-G2(ガス) 非危険区域 S=0.025(配管)

PP-L2(液) 危険距離1.3m S=0.25(低速作動)

35℃

高換気 非危険区域

中換気

低換気

冷凍機ユニット

詳細リスク評価

危険距離1.3m

16

評価結果 ・プロピレン送り出しの動機器周りは「危険距離1.3m」 ・その他プロピレン周りは「非危険区域」

コンプレッサー 凝縮器 ポンプ

ガス

液

物質名検討名（液,ガス） PP-G1 PP-G3 PP-L1 PP-L2 PP-G2

P [atm] 14 28 6 6 3[℃] 35 70 35 35 -30

LFL [Vol%] 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0Aプロセス 高圧ガス コンプレッサー 高圧ガス 高圧ガス 高圧ガス

静機器 静機器 動機器 静機器

IEC 部位 固定部分 高速作動 固定部分 低速作動 固定部分

漏洩孔面積S(表B) 0.025 1 0.025 0.25 0.025放出率 g/sec 0.1 6.0 0.2 7.8 0.0(参考) 漏洩量 g/min 5 359 11 470 1.1

気化率 1 1 0.5 0.5 1評価結果 非危険区域 非危険区域 非危険区域 危険距離1.3m 非危険区域

プロピレン （L：液、G：ガス）

詳細リスク評価 危険箇所の絞込 結果一覧

詳細リスク評価

17

物質名CasNo 110-82-7検討名（液,ガス） BD-G2 BD-L3 BD-L4 'BD-G4 CHX-G3 CHX-L1 CHX-L2 CHX-L3 CHX-L4 CHX-L5 PP-G1 PP-G3 PP-L1 PP-L2 PP-G2

P [atm] 5 11 11 5 11 11 11 11 11 11 14 28 6 6 3[MpaG] 0.4 1 1 0.4 1 1 1 1 1 1 1.3 2.7 0.5 0.5 0.2

T[K] 313 313 313 313 373 253 313 313 373 373 308 343 308 308 243[℃] 40 40 40 40 100 -20 40 40 100 100 35 70 35 35 -30

γ 1.5 1.51 1.51 1.5 1.35 1.46 1.37 1.37 1.35 1.35 1.65 1.60 1.60 1.60 1.65R[J/kmol K] 8314 8314 8314 8314 8314 8314 8314 8314 8314 8314 8314 8314 8314 8314 8314M[kg/kmol] 54.088 54.088 54.088 54.088 84.161 84.161 84.161 84.161 84.161 84.161 42.08 42.08 42.08 42.08 42.08ρ L [kg/m3] 598 598 598 598 701 812 760 760 701 701 480 401 480 480 582LFL [Vol%] 2.0 2.0 2.0 2.0 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

Aプロセス 高圧ガス 高圧ガス 高圧ガス コンプレッサー高圧ガス,危険物 危険物 危険物 危険物 高圧ガス,危険物高圧ガス,危険 高圧ガス コンプレッサー 高圧ガス 高圧ガス 高圧ガス

静機器 動機器 静機器 静機器 動機器 ポンプ吐出他 動機器 静機器 静機器 動機器 静機器

IEC 部位 配管 配管 低速作動 高速作動 配管 配管 配管 低速作動 配管 低速作動 配管 高速作動 配管 低速作動 配管

漏洩孔面積S(表B) 0.025 0.025 0.25 1 0.025 0.025 0.025 0.25 0.025 0.25 0.025 1 0.025 0.25 0.025放出率 g/sec 0.1 0.6 6.5 1.2 0.1 0.8 0.8 7.0 0.7 7.0 0.1 6.0 0.2 7.8 0.0(参考) 漏洩量g/min 4 39 389 72 4 45 48 421 42 421 5 359 11 470 1.1気化率 1 0.1 0.1 1 1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 1 1 0.5 0.5 1評価結果 非危険区域 非危険区域 非危険区域 危険距離1.5m 非危険区域 非危険区域 非危険区域 非危険区域 非危険区域 非危険区域 非危険区域 非危険区域 非危険区域 危険距離1.3m 非危険区域

(拡散性) (拡散性)

プロピレン （L：液、G：ガス）

109-99-0 115-07-1

BD ブタジエン （L：液、G：ガス） シクロヘキサン（L：液、G：ガス）

- 0 -

整理番号

プラント内における非防爆機器の

安全な使用方法に関する自主行動計画

２０１９年３月

B株式会社

C事業所

- 0 -

目 次

１． 目 的 ………………………………………… １

２． 適用範囲、適用規格 …………………………… １

３． 用語の定義 …………………………………… １

４． 安全確保の基本的考え方 ………………………… ２

５． 非防爆機器等の導入、管理 ……………………… ８

６． 附則 ……………………………………………… ９

- 1 -

プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関する自主行動計画

１． 目 的

本行動計画は，B株式会社C事業所における、非防爆機器のプラント内での安全な使用を実

現することを目的とする。

２． 適用範囲、適用規格

当事業所のゾーン２および非危険区域に適用する。対象とする非防爆機器は可搬式および

定置式とする。

尚、厚生労働省通達の平成 27 年 8 月 31 日付基発 0831 第 2 号に基づき、定格電圧等の最大

値が次の各区分の値以下である電気機械器具は、可燃性ガス若しくは引火性の物の蒸気又は可

燃性の粉じん若しくは爆燃性の粉じんが爆発の危険のある濃度に達するおそれのある箇所に

おいて使用しても点火源・着火源となるおそれのないものであり本自主行動計画の適用外とす

る。

区分 値

定格電圧 1.5 ボルト

定格電流 0.1 アンペア

定格電力 25 ミリワット

また、本行動計画に引用する以下の規格・基準類は本行動計画に規定する範囲で適用される

ものとする。また，特に指定がない限り最新版によるものとする。

JIS C 60079-10:2008 爆発性雰囲気で使用する電気機械器具-第 10部:危険区域の分類 (2008)

IEC 60079-10-1 Edition 2.0 2015-09 Explosive atmospheres – Part 10-1: Classification

of areas – Explosive gas atmospheres

NIIS-TR-NO.39工場電気設備防爆指針（ガス蒸気防爆 2006）

JNIOSH-TR-NO.46工場電気設備防爆指針（国際整合技術指針 2015）、

JNIOSH-TR-NO.44 ユーザーのための工場防爆設備ガイド (2012)

プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関するガイドライン

その他関連社内基準類

３． 用語の定義

（１）「危険区域」、「非危険区域」、「ゾーン０」、「ゾーン１」、「ゾーン２」のそれぞれの定義は「JIS

C 60079-10:2008 爆発性雰囲気で使用する電気機械器具-第 10部:危険区域の分類(2008)」

による。尚、IEC 規格及び電気機械器具防爆構造規格で用いられる危険区域に関する用語

との対応は下表の通り。

- 2 -

構造規格の用語 IEC 規格 JIS_C 60079-10:2008

危険箇所 Hazardous area 危険区域

特別危険箇所 Zone 0 ゾーン 0

第 1 類危険箇所 Zone 1 ゾーン 1

第 2 類危険箇所 Zone 2 ゾーン 2

（２）「非防爆機器」とは国内防爆検定の適合品となっていない一般の電気機器をいう。

（３）「可搬式非防爆機器」とは、スマートフォンやタブレット、ウェアラブル端末等、人が持ち

運び可能な非防爆機器をいう。

（４）「定置式非防爆機器」とは、現場に据え付けるタイプの非防爆機器をいう。

４． 安全確保の基本的考え方

4.1 基本的考え方

「プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関するガイドライン」に基づき、次の 2

点により非防爆機器使用における安全を確保する。尚、ゾーン０とゾーン１での非防爆機器の

使用は認められない。

① まず、ゾーン２が広めに設定されているケースが多いことから、リスクを合理的に評価

（リスクアセスメント）することによって非危険区域（非防爆機器の使用可能エリア）

を把握することを基本とする（図１）。これを非危険区域 A とする（表１）。

② その上でゾーン２においてさらに非防爆機器を使用する場合、特例（TR -NO.39 工場電

気設備防爆指針（ガス蒸気防爆 2006）、1550 電気設備の防爆対策の特例）の適用を検

討する。これを非危険区域 B とする。

尚、装置のシャットダウン、スタートアップ操作時は、設備の温度変化も大きくフランジ等

からの漏洩リスクが平常運転時よりも相対的に高くなるため、非防爆機器は使用しないものと

する。

これらにより、労働安全衛生法の趣旨に則り、安全に非防爆機器を使用することを可能とする。

図１．プラント内における非防爆機器の使用可能エリア拡大のイメージ

- 3 -

表１．詳細リスク評価の有無による危険区域範囲のイメージ

4.2 ゾーン２のリスクアセスメント

4.2.1 リスクアセスメントの方法

4.1 の基本的考え方に則り、以下の手順により、危険区域の評価を行う。尚、プラント内に

無数に存在するフランジ、バルブ等全てについてリスクアセスメントすることは困難である。

評価する範囲を設定し、その中で影響範囲が大きくなりそうな箇所を選択しリスクアセスメン

トを実施することで、危険区域の範囲を取り決めることとする。（評価する範囲の例としては、

常圧蒸留装置エリア等、非防爆機器を使用する者が、混乱、混同を生じにくい範囲とすること。）

リスクアセスメントは非防爆機器を使用する部署が行い、結果は報告書として残し社内情報サ

ーバに保存の上、他部署も参照できるようにすること。

4.2.2 リスクアセスメントの例示

リスクアセスメントにおける具体的な計算例を以下に示す。

【評価サンプル】

（１） 常圧蒸留装置（図２参照）

① 評価対象

（ア） フランジ代表：フィード系（原油系の液相）フランジ（図２の②）及びフィード系（原

油系軽質ガス、気相）のフランジ（図２の④）

（イ） バルブ代表：フィード系（原油系の液相）のバルブ（図２の③）

（ウ） 動機械代表：フィード系（原油系の液相）のチャージポンプ（図２の①）

詳細リスク評価前の

危険区域の範囲 詳細リスク評価後に想定される危険区域の範囲

非危険区域 非危険区域 非危険区域

ゾーン２

非危険区域 A :「プラント内における非

防爆機器の安全な使用方法に関するガ

イドライン」のリスク評価に基づき、

非危険区域と評価される区域

非危険区域 A and 非危険区域 B：

TR-No.39 1550 電気設備の防爆対

策の特例（ガス検知器とインター

ロック）適用受ける区域

ゾーン２ ゾーン２

ゾーン１ ゾーン１ ゾーン１

ゾーン０ ゾーン０ ゾーン０

- 4 -

原油

蒸

留

塔

製品

製品

製品

加熱炉

フィードポンプ

評価対象

① ③②

④

図２．常圧蒸留装置における評価対象箇所

② 評価方法

ガイドラインに従い IEC60079-10-1 に準じ、放出特性と換気速度との関係から換気度や危

険距離を把握する。

（ア） 漏洩孔断面積設定

以下の理由により、管理レベルが適性と判断し、フランジは 0.025mm2、バルブは

0.25mm2、ポンプは 0.25mm2の設定とした。

・高圧ガス認定事業所であり、適正な状態管理がされている

・ガスケット管理が JPI●●に準じ実施されている

・通常運転前にフランジやバルブ等からの漏洩がないことを全数確認し運転を行って

いる

・ポンプ：低速作動と高速作動のシーリング要素から 0.25～1 mm2 の範囲での設定

が妥当である。その範囲の中でも、日常の巡回点検にてポンプ点検も定期的に行われ

ており、機器の異常兆候を初期段階で発見できることから、0.25 mm2設定を標準と

する。

（イ） 換気速度

所内風速計（＠高さ●m）の年間平均値を基準面（0.5m）換算した数値を使用

（ウ） 安全率

LFL の正確度や LFL 自身の安全マージン設定により、０．５~１．０の範囲で設定

- 5 -

③ 評価結果

表２の通り、評価対象設備は全域で非危険区域 A となった。

表２．結果一覧

評価対象 ① ② ③ ④

ポンプ

摺動部

配管

フランジ

バルブ

摺動部

配管

フランジ

原油（液） 原油（液） 原油（液） 原油軽質油（ガス）

P(MPa) 3.1 3.1 3.1 0.7

T（K) 298 298 298 492

LFL(vol/vol) 0.01 0.01 0.01 0.01

漏洩孔面積(mm2) 0.25 0.025 0.25 0.025

換気速度(m/s) 1.37 1.37 1.37 1.37

安全率 1 1 1 1

気化率(vol%) 5 5 5 100

評価結果 非危険区域A 非危険区域A 非危険区域A 非危険区域A

（ア） フランジ（表２の②及び④）

対象系の換気レベルは高換気と評価されるため、非危険区域 A となる。

（イ） バルブ（（表２の③）

対象系の換気レベルは高換気と評価されるため、非危険区域 A となる。

（ウ） ポンプ（表２の①）

対象系の換気レベルは高換気と評価されるため、非危険区域 A となる。

④ 運用方法

評価対象設備は代表サンプルにより全域で非危険区域 A となるため、非防爆機器持ち込

みは可能と判断するが、５．３及び５．５記載の留意点を守り運用する。

。

（２） 重油脱硫装置（図３参照）

① 評価対象

（ア） フランジ代表：高圧のガス系（水素リサイクル、気相）のフランジ（図３の②）

（イ） バルブ代表：高圧のガス系（水素リサイクル、気相）のバルブ（図３の③）

（ウ） 動機械代表：高圧のガス系（水素リサイクル、気相）コンプレッサー（図３の④）及

び高圧系のチャージポンプ（重油、液相、図３の①）

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原料

蒸

留

塔

製品

製品

製品

水素

評価対象

反応塔

コンプレッサー

加熱炉

ポンプ

フランジ

及びバルブ

①

②③

④

図３．重油脱硫装置における評価対象箇所

② 評価方法

ガイドラインに従い IEC60079-10-1 に準じ、放出特性と換気速度との関係から換気度や危

険距離を把握する。

（ア） 漏洩孔断面積設定

以下の理由により、管理レベルが適性と判断し、フランジは 0.025mm2、バルブは

0.25mm2、ポンプ及びコンプレッサーは 0.25mm2の設定とした。

・高圧ガス認定事業所であり、適正な状態管理がされている

・ガスケット管理が JPI●●に準じ実施されている

・通常運転前にフランジやバルブ等からの漏洩がないことを全数確認し運転を行って

いる

・ポンプ及びコンプレッサー：低速作動と高速作動のシーリング要素から 0.25～1

mm2 の範囲での設定が妥当である。その範囲の中でも、日常の巡回点検にてポンプ

及びコンプレッサー点検も定期的に行われており、機器の異常兆候を初期段階で発見

できることから、0.25 mm2設定を標準とする。

（イ） 換気速度

所内風速計（＠高さ●m）の年間平均値を基準面（0.5m）換算した数値を使用

- 7 -

（ウ） 安全率

LFL の正確度や LFL 自身の安全マージン設定により、０．５~１．０の範囲で設定

③ 評価結果

表３の通り、評価対象設備はゾーン２と非危険区域 A が混在する結果となった。

表３．結果一覧

評価対象 ① ② ③ ④

ポンプ

摺動部

配管

フランジ

バルブ

摺動部コンプレッサー

重油（液） リサイクル水素（気） リサイクル水素（気） リサイクル水素（気）

P(MPa) 14.4 14.1 14.1 14.3

T（K) 533 573 573 333

LFL(vol/vol) 0.01 0.04 0.04 0.04

漏洩孔面積(mm2) 0.25 0.025 0.25 0.25

換気速度(m/s) 1.37 1.37 1.37 1.37

安全率 1 1 1 1

気化率(vol%) 2 100 100 100

評価結果 非危険区域A 非危険区域A ゾーン２（危険距離0.96m） ゾーン2（危険距離1.1m）

（ア） フランジ

対象系の換気レベルは高換気と評価されるため、非危険区域 A となる。

（イ） バルブ

対象系の換気レベルは中換気と評価され、バルブ周辺０．９６ｍがゾーン２となる。

（ウ） 動機械（コンプレッサー）

対象系の換気レベルは中換気と評価され、コンプレッサー周辺１．１ｍがゾーン２と

なる。

（エ） 動機械（ポンプ）

対象系の換気レベルは高換気と評価されるため、非危険区域 A となる。

④ 運用方法

評価対象設備においてゾーン２と非危険区域 A が混在した状態のため、以下（ア）（イ）

を基本ルールとしながら、エリア管理の複雑化の防止や運用性向上の観点から、フランジ、

バルブ、ポンプ、コンプレッサーなどの機器に手が届く範囲に立ち入らないことを自主行

動計画とし、ゾーン２エリアでの非防爆機器使用を防ぐ。

（ア） コンプレッサー周辺

半径１．１ｍの範囲をゾーン２とし、非防爆機器の持ち込みを禁止する。

（イ） バルブ周辺

半径０．９６ｍの範囲をゾーン２とし、非防爆機器の持ち込みを禁止する。

4.3 特例適用による第二類危険箇所での非防爆機器の使用

「TR -NO.39(2006) 工場電気設備防爆指針（ガス蒸気防爆 2006）、1550 電気設備の防爆対

策の特例」に「( 2 ) ガス検知器とインターロックをもつ電気設備」として、「爆発性雰囲気の存

- 8 -

在する範囲が狭く、持続時間も短い場合は、放出源の周囲の環境をガス検知器で検知し、爆発

性ガスの濃度が爆発下限界の 25%以下の場合に限り、ガス検知器とインターロックをもたせる

ことにより、一般の電気機器を使用することも可能である。」となっている（非危険区域 B）。

この非危険区域 B については、「プラント内における非防爆機器の安全な使用方法に関

するガイドライン」にてその内容が明確になった時点で、本自主行動計画へ反映させる。

５．非防爆機器の導入、管理

5.1 非防爆機器の安全評価

新たに非防爆機器を導入するにあたっては、導入する部署がガイドライン、自主行動計画に

準じて安全策を決定の上、安全評価の審査を受け、安全管理部門長の承認を受けた機器のみを

使用可能とする。

5.2 非防爆機器の管理

安全管理部門長によって承認された非防爆機器は、安全管理部門がリスト管理し所内に共有

する。リストには機器名称、台数、定格電流、電圧、電力、適合する電気規格、主管部署、承

認日を明記する。主管部署は内容に変更が生じた場合、速やかに安全管理部門に連絡する。

5.3 可搬式非防爆機器の使用時の留意点

可搬式非防爆機器使用条件として、携帯式ガス検知器を携行することを自主行動規制とし遵

守する。

可搬式非防爆機器を使用する際に、始業前点検として、外観点検、動作確認を行った上で使

用する。異常を認めた場合は、使用を中止し補修依頼する。

リスクアセスメント評価の結果、非危険区域 A と判定されたエリアにおいても、そのエリア

内では可搬式非防爆機器のバッテリー着脱を禁止し、計器室や事務所等決められた場所で行う。

衝撃防止の観点から、可搬式非防爆機器には落下防止措置（肩掛け紐を装着する等）を講じ

る。

可搬式非防爆機器を使用するにあたっては、まず携帯式ガス検知器を携行し、常時作動させ

可燃性ガスがないことを確認すること。万一、使用中に携帯式ガス検知器の 1 段目警報（10％

LEL）が発報した場合、直ちに非防爆機器の電源を OFF とする。そして計器室等安全な場所に

退避する。その他、「緊急時の初期行動要領」に従う。これにより、爆発下限界の 25％以下で

の使用環境を確保する。

5.４ 携帯式ガス検知器の機能確認

「携帯式ガス検知器機能確認要領＊」に則り行う。

＊携帯式ガス検知器機能確認要領の要旨

標準ガスを使用し以下のタイミングで携帯式ガス検知器が正常に作動することを確認する。

- 9 -

・通常時：使用当日の使用前点検として最低 1 回。

・異常時（落とした、強い衝撃を与えた等）

5.5 定置式非防爆機器を導入する上での留意点

可搬式非防爆機器と違い、使用箇所を特定できるため、系の代表点におけるリスクアセスメ

ントではなく、放出源を特定したリスクアセスメントを行い評価する。

リスクアセスメントにおいて非危険区域 A または B となった場合においても、定置式非防爆

機器（国内防爆検定に適合していない機器）だけではなく、対象装置や対象系から、海外防爆

検定適合機器や国内防爆適合機器の導入も含めた個別の判断を行う。

６．附則

（１） 承認者

本要領の制定・改定・廃止は，事業所長の承認により行う。

（２） 責任者

本要領の制定，改定，廃止手続きについては，安全管理部門長がその責を負う。

（３） 実施日

本要領の実施日は，改定経歴表に記載された日とする。