防爆 - steute Controltec

シュトイテは、数十年にわたり、防爆型スイッチとセンサを製造開発しており、この分野に関してのご相談はぜひお任せください。

爆発の危険性がある産業

化学、石油化学産業や鉱業だけでなく、食品産業、製薬産業、さらには軽金属の加工など、多くの機械や設備設計において防爆は重要な課題です。アプリケーションや環境により、あらゆる点火源がそこにはあります。爆発を防ぎ、人員と機械の安全を保障するために、ATEX指令やIECEx規格など世界中でさまざまな保護規制があります。

シュトイテの専門知識

Ex ゾーン、温度分類、保護のタイプ、防爆、点火源、防爆スイッチとセンサの使用方法、また、それらのドキュメンテーションと認証についてなど、知っておくべきすべてのことをシュトイテで学んで頂くことができます。技術的ノウハウ、多数の顧客でのカスタマイズプロジェクトの実現、および防爆製品の開発と最適化により、当社は防爆の真のスペシャリストと言えます。

設計に応じて、当社の広範な製品のポートフォリオには、Exゾーン１、２と２１、２２において、すべての関連するヨーロッパ、および国際的規格や指令（ATEX, IECEx, cCSAus, INMETRO, CCC, UKEx, JPEx) に準じており、危険なエリアでの使用に適しています。

爆発とは？

爆発は3つの要素が重なり、起こります：酸素、可燃性の物質、点火源です。産業のさまざまな分野で、この状況は発生し得ます。可燃性ガス、蒸気、または粉塵は、化学産業だけでなく、製油所、木材加工、食品産業、建材の製造、タンク、充填および積み込み施設、粉塵の多い商品の保管施設で発生します。例えば、スイッチ機器からの火花は、点火源となる可能性があります。さらに、摩擦、帯電、または機械的衝撃も爆発を引き起こす可能性があります。

点火源

基本規格 EN 1127-1では、さまざまな点火源のタイプが厳密に分類されています。

熱を持った表面
炎、高温ガス、粒子
機械により生じる衝撃、摩擦や摩損
電子機器やコンポーネント
電気均等化電流、カソード腐食保護
静電気
落雷
周波数 10⁴ Hz ～ 3 × 10¹¹ Hz (高周波)の電磁波　
周波数3 × 10¹¹ Hz ～ 3 × 10¹⁵ Hzの電磁波
電離放射線
超音波
断熱圧縮と衝撃波
自然発生する粉塵の燃焼を含む発熱反応

可燃物

可燃性の物質は、粉末や粉塵として処理され、空気中の酸素と混ざり合う十分な表面積を持つ場合、爆発性になります。これは木材や石炭の粉塵の場合は周知の事実かもしれませんが、他のすべての有機物と一部の金属も、細かく粉砕され、一定の濃度を持つ場合、可燃性が高くなります。いわゆる爆燃と呼ばれる小規模な粉塵爆発は、ほぼ毎日のように発生しています。これによって起こる物的損害は通常、小さなものです。一方、最初の爆発で粉塵が舞い上がり、それが発火する連鎖反応は、壊滅的な影響をもたらす可能性があります。

酸素

爆発の物理的な原因は十分に研究されており、特に、基本的な駆動原理である燃焼エンジンが一連の制御された爆発に基づいているためです。車のキャブレターを自分で調整していた人なら誰でも、混合気が薄すぎたり濃すぎたりすると、エンジンがスムーズに作動しないという原則を知っています。爆発についても同様です。化学量論によって決まる、大気中の酸素と可燃性物質の最適な比率が常に存在します。存在する酸素に対して可燃性物質が少ないか多いかの場合、爆発の影響は少なくなります。爆発にはまた、限界もあります。ある割合を超えた場合、またそれに達しない場合、爆発は起こりません。これは初期的な防爆に重要なパラメータです。換気システムによる定期的な空気の入れ替えなどにより爆発限界を常に超えることがなければ、爆発は起こりません。

Exゾーン

危険エリアは、IEC 60079-10-1 (ガス Ex) および IEC 60079-10-2 (粉塵 Ex) に従ってゾーンに分割され、点火性雰囲気の発生頻度と期間が分類の決定的な要素となります。分類は以下の通りに行われます:

爆発性ガス雰囲気 (大気条件下での空気とガスまたは蒸気の混合物で、発火後に混合物全体に広がる)
爆発性粉塵雰囲気。

ガスExゾーン
**ゾーン 0:**爆発性ガス雰囲気が継続的または長時間存在するエリア
**ゾーン 1:** 通常の操作中に爆発性雰囲気の発生が予想されるエリ
**ゾーン 2:**通常の操作中に爆発性ガス雰囲気が発生することが予想されず、発生したとしてもごくまれで、短時間しか発生しないエリア

粉塵Exゾーン
**ゾーン 20:** 爆発性粉塵雰囲気が、空気中で粉塵雲の形態で、連続的に、長期間にわたって、または高頻度で存在する場所
**ゾーン 21**: 爆発性粉塵雰囲気が、空気中で粉塵雲の形態で、通常運転において、ときどき存在する恐れのある場所
**ゾーン 22**: 爆発性粉塵雰囲気が、空気中で粉塵雲の形態で、通常運転においては生成されるおそれはなく、生成された場合でも、短時間しか存在しない場所

非点火防爆構造

耐圧防爆構造

耐圧防爆構造は、IEC 60079-1 シリーズの規格で説明されているいくつかの保護タイプの 1 つです。たとえば、爆発につながるスパークまたはアークがスイッチ機器内で発生した場合、この爆発がエンクロージャの外側の大気に伝わらないようにする必要があります。エンクロージャは、内部爆発の圧力に耐えなければなりません。エアギャップは、必要な圧力排出を可能にします。

樹脂充てん防爆構造

樹脂充てん防爆構造は、IEC 60079-18に準じた非点火保護タイプのひとつで、特に非接触のスイッチ機器に使用されます。スイッチで生じるスパークによって爆発性雰囲気に点火するような部品がすべて樹脂の中に囲い込まれています。

リード接点はプラスチックチューブに鋳造され、真鍮スリーブに挿入されてから再び鋳造されます。ポッティング材は耐薬品性、耐衝撃性があり、電気ケーブルのみが貫通します。これにより、スパークや過度の熱が外部の可燃性雰囲気に逃げることはありません。

防爆保護ソリューション

防爆型ソレノイドインターロック、防爆型ポジションスイッチ、防爆型安全センサなど、シュトイテのEx保護製品は、産業機械やシステムの安全保護を確実なものとします。これにより、爆発性環境での人員の安全とプロセスの信頼性が保証されます。当社の製品群には、防爆型ワイヤレスソリューションもあります。

堅牢なシュトイテの製品は、最高品質を誇り、IP6Xの保護等級、ヨーロッパ指令、国際的に通用する規格や各国ごとの規格 (ATEX, IECEx, cCSAus, INMETRO, CCC, UKEx, JPEx)に準じています。いくつかの製品はExゾーン0や20での使用を保証しています。ご要望によって、個々にカスタマイズが可能で、さらに多くの国々での承認を受けることができます。

防爆型スイッチとセンサの衝撃テスト

使用開始より何年が過ぎても製品の機能と品質を維持するために、スイッチとセンサは4週間にわたって人工気象室に置かれ、ここで人工的に約10年分の時を課されます。さらにExゾーン1と2 (ガス防爆)、また、21と22（粉塵防爆）で使用される全製品の機械的強度を確かめるために衝撃テストが行われます。ここでは、定義された高さから７Jで製品に落下する硬化鋼製の試験質量が使用されます。