ATEX
定義
ATEXとは、爆発防止に関する欧州指令の通称であり、フランス語の「ATmosphères EXplosibles」に由来する。EUの文脈において、ATEXは主に2つの指令を指します。すなわち、爆発危険区域で使用される機器および保護システムに関する指令2014/34/EU、ならびに爆発危険作業区域における労働安全衛生および事業者の義務に関する指令1999/92/ECです。
混合設備の事業者にとって、ATEXは以下のことを意味します： 混合工程において可燃性の粉塵、蒸気、またはガスが発生する可能性がある場合、機器および保護システムは、それぞれのゾーン区分に応じて認定され、適切に選定されなければなりません。
混合技術においてATEXが重要な理由
粉末やバルク材料を混合する際、微細な粒子が空気や酸素と十分な濃度で混ざり合うと、爆発性雰囲気が発生する可能性があります。このような雰囲気は、着火源によって引火する可能性があります。代表的な着火源としては、静電気放電、高温の表面、機械的な火花などが挙げられます。
特に以下の製品において、この点は重要です：
- 砂糖、小麦粉、でんぷん、粉乳
- 医薬品有効成分
- 顔料および添加剤
- アルミニウムやマグネシウムなどの金属粉末
化学中間体
ゾーン分類
ATEXゾーン分類は、爆発性雰囲気が発生する可能性の高さを示しています。
ガス雰囲気
- ゾーン0： 爆発性雰囲気が常時または長期間存在
- ゾーン1： 通常運転時に爆発性雰囲気が発生する可能性が高い
ゾーン2： 通常運転時に爆発性雰囲気が発生する可能性は低く、発生しても短時間のみ
粉塵雰囲気
- ゾーン20： 爆発性粉塵雰囲気が常時または頻繁に存在し、典型的には設備の内部に見られる
- ゾーン21： 通常運転時に爆発性粉塵雰囲気が時折存在する
ゾーン22： 通常運転時に爆発性粉塵雰囲気が発生する可能性は低く、仮に発生しても短時間のみ
機器のカテゴリーと表示
- ATEX機器は、使用ゾーンに応じてカテゴリーに分類されます。
- カテゴリー1： 非常に高い保護レベル。最も厳しい要件に適している
- カテゴリー2： 高い保護レベル
- カテゴリー3： 危険度が比較的低い区域向けの標準的な保護レベル
- 表示の例として、CE Ex II 1/2 D c T4がある：
- II – 鉱業以外の機器グループ
- 1/2 D – 粉塵雰囲気のカテゴリー
- c – 構造上の安全性
T4 – 最大表面温度135 °CATEX準拠ミキサーにおける
重要な設計上の措置
- ATEX準拠のミキサーは、着火源を回避するか、その影響を制限するように設計されています。
- 静電荷を放電するための接地および電位均等化
- 火花発生が少ない、あるいは火花を発生させない材料の使用と精密な製造
- 高温となる表面を制限するための、ベアリング、シール、駆動装置の監視
- 粉塵の漏出を低減するための気密性の高い筐体構造
- 粉塵が堆積する可能性のあるデッドスペースの回避
- 破裂ディスクまたは適切なダンパーによる爆発圧力逃がし
- プロセス側で必要とされる場合は、耐圧力衝撃設計または爆発隔離
モーター、センサー、バルブ、スイッチなどのATEX認証済みコンポーネント
追加の保護措置
- 製品やプロセスによっては、以下の補足的な措置が必要となる場合があります：
- 窒素またはその他の不活性ガスによる不活性化
- 酸素濃度監視
- 防爆文書および着火危険性評価
- 適切な表面温度クラスの選定
- 最小着火エネルギーやKst値などの粉塵特性に基づく設備の最適化
粉末に可燃性液体、溶剤、または蒸気が混入すると、ハイブリッド混合物が生成されます。その着火感度は粉塵単独の場合よりも著しく高いため、別途評価する必要があります。
事業者にとっての利点
- ATEX準拠の設計は、以下の点を支援します：
- 計画、運用、文書化における法的確実性
- 従業員の安全確保
- 設備の保護および生産停止リスクの低減
- 保険対応および監査対応
衛生またはプロセス技術的な設備コンセプトへの安全な統合混合
技術における実用例
- 食品、製薬、化学、金属粉末加工の分野では、ATEX要件が計画段階からすでに考慮されることがよくあります。
- 食品産業では、内部がゾーン20、外部がゾーン22という構成が一般的なシナリオです。
- 製薬産業では、ATEX要件が、衛生設計やGMP要件に加えて求められることがよくあります。
- 化学およびプラスチック分野では、ATEX仕様の設計と不活性化の組み合わせが有効な場合が多くあります。
- 金属粉末の場合、着火感度が高いため、特に厳格な保護対策が必要となることがよくあります。
ATEXは単なるオプション機能ではなく、多くの用途において、爆発性雰囲気下にある機器、保護システム、および作業エリアに対する法的要件となっています。