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プロセス変数の正確かつ信頼性の高い測定は、現代の産業プラントの安全かつ効率的な操業に不可欠です。本レポートでは、可燃性粉塵や可燃性ガス・蒸気の存在により厳格な安全プロトコルが必要となる危険区域での使用向けに特別に設計・認証されたインラインプロセス計測機器の詳細な概要と分類リストを提供します。本レポートの主な目的は、プロセス計測のニーズを満たしつつ、厳格な安全基準に適合する適切な計測機器を選定するために必要な重要な情報をエンジニアリング専門家に提供することです。

化学処理、石油・ガス、医薬品、食品加工、鉱業などの産業では、可燃性ガス、蒸気、または可燃性粉塵が爆発性雰囲気を形成する可能性が常に懸念されています。このような環境では、電気機器または非電気機器は、特別に設計されていない場合、発火源となり、壊滅的な爆発や重大な人命および財産の損失につながる可能性があります。したがって、 Ex認証された計装機器の使用は推奨されるだけでなく、法的および倫理的な義務でもあります。爆発防止対策は、一次防爆と二次防爆に大別されます。一次防爆は、例えば可燃性物質の代替や不活性化システムの使用などにより、爆発性雰囲気の形成を完全に防止することを目的としています。一方、二次防爆は、形成される可能性のある爆発性雰囲気の発火を防止することに重点を置いています。 Ex認定された計器は二次爆発防止の重要なコンポーネントであり、周囲の危険な雰囲気を発火させるほどのエネルギー（電気的または熱的）を放出しないことを保証するために設計およびテストされています。

の風景 Ex 認証は複雑で、多数の国際規格や地域規格、様々な危険区域の分類、そして多様な機器保護の種類を網羅しています。この複雑さゆえに、機器選定には高度な専門知識が不可欠であり、本レポートのような包括的なガイドは、安全性とコンプライアンスの確保を目指すエンドユーザーにとって非常に貴重です。本レポートでは、流量計、レベルトランスミッター、圧力トランスミッター、温度センサーおよびトランスミッター、そして分析機器（ガス分析計、pHセンサー、導電率センサーなど）といった、インラインプロセス計測機器の主要カテゴリーに焦点を当てています。 Ex 認証の詳細は入手可能な情報内で特定されています。

爆発性雰囲気下で機器を選定・設置する際には、爆発防止の原理と関連する危険区域の分類を理解することが極めて重要です。前述の通り、一次防爆は爆発性雰囲気の形成を防止することを目的としており、二次防爆は爆発性雰囲気の発火を防止することを目的としています。² Ex認定プロセス機器は二次爆発防止の基礎となります。

危険区域は、爆発性雰囲気が存在する可能性と持続時間に基づいてゾーンに分類されます。このゾーン分けにより、これらの区域内に設置される機器に必要な保護レベルが決定されます。

表1：危険区域区分

危険区域は、爆発性雰囲気が存在する可能性と持続時間に基づいてゾーンに分類されます。このゾーン分けにより、これらの区域内に設置される機器に必要な保護レベルが決定されます。

●       ガスグループ（例： IIC, IIB, ⅡA): 可燃性ガスおよび蒸気は、発火特性に基づいてグループに分類されます。グループ IIC 最も容易に発火するガス（例：水素、アセチレン）を表し、次にグループ IIB （例：エチレン）、およびグループ ⅡA （例：プロパン）。「IIC'は、グループを必要とするアプリケーションにも適しています。 ⅡA or IIB 保護。

●       ダストグループ（例： IIIC、IIIB、 ⅢA): 可燃性粉塵は、その性質と導電性に基づいて分類されます。グループ IIIC 導電性粉塵（金属粉塵など）用、グループIIIBは非導電性粉塵（穀物粉塵、石炭粉塵など）用、グループ ⅢA 可燃性飛散物用。「IIIC'はグループに適しています ⅢA および IIIB アプリケーション。

温度クラス（T1～T6） Ex認証機器は、動作中に到達する最高表面温度を示します。この最高表面温度は、危険区域内に存在する特定の可燃性ガス、蒸気、または粉塵の発火温度よりも常に低くなければなりません。T6は最低最高表面温度（85℃）を表し、自然発火温度が低い物質に適しています。一方、T1は最高最高表面温度（450℃）を表します。

いくつかの認証制度と基準が規定している Ex 世界中の機器。

●       ATEX： ATEX 指令 (現在は 2014/34/EU) は、欧州連合内で販売される機器には必須です。

●       IECEx： IECExシステムは、国際的に認められた適合マークを提供することで、爆発性雰囲気で使用される機器の国際取引を促進することを目的とした国際認証制度です。多くの国がIECEx認証を受け入れており、場合によっては国家認証の基盤として採用されています。

● その他の重要な地域認証には以下が含まれます FM（ファクトリー・ミューチュアル）承認 (NAIST) と CSA（カナダ規格協会）グループ 北米向け、 NEPSI（爆発防止および計装機器の安全性に関する国家監督検査センター） 中国のために。

複数の認証制度が存在することは、ある程度は調和されていることが多いものの、特に世界規模のプロジェクトにおいては複雑化を招く可能性があります。IECEx認証制度は貴重な国際的な基準を提供しますが、特定の管轄区域では現地での採用や補足要件が適用される場合があることを認識することが重要です。したがって、機器がIECEx認証を取得している場合でも、設置国でどの認証が受け入れられているか、あるいは義務付けられているかを確認することは、エンジニアリング専門家にとって依然として重要なステップです。

穀物、砂糖、小麦粉、木材、プラスチック、金属、特定の化学物質など、さまざまな物質から生成される可燃性粉塵は、十分な濃度で空気中に浮遊し、発火すると爆発性雰囲気を形成する可能性があります。

したがって、このような物質を扱う産業では、これらの環境向けに特別に認定された機器を使用する必要があります。粉塵の多い危険区域における機器の主な保護方法は、「筐体による保護」（Ex t – さらに細分化される Ex た、 Ex 結核、そして Ex tc（それぞれゾーン20、21、22に対応）および「本質安全」（Ex 私 - Ex ia、 Ex ib、 Ex （ic）筐体による保護は、発火を引き起こす可能性のある量の粉塵が機器内に入るのを防ぎ、機器の表面温度を制限します。本質安全防爆構造は、粉塵雲または粉塵層の発火を防ぐために電気エネルギーを制限します。

以下の表は、選択されたインラインプロセス測定機器の詳細です。 Ex 入手可能な情報に基づき、粉塵認証について検討します。多くの機器がガス認証と粉塵認証の両方を取得していることに留意することが重要です。本セクションでは、これらの機器の粉塵認証について重点的に取り上げます。また、同じ用途に関連するガス認証も取得している場合は、セクション5で再度取り上げます。

表2： Ex-ダスト認定インラインプロセス測定機器

可燃性ガスまたは蒸気は、可燃限界内で空気（または他の酸化剤）と混合すると、爆発性雰囲気を形成する可能性があります。十分なエネルギーを持つ発火源が存在する場合、急速な燃焼または爆発が発生する可能性があります。したがって、このような物質を扱う産業では、これらのガス危険区域での発火を防止するために特別に認証された機器を使用する必要があります。ガス認証機器に用いられる一般的な保護方法には、耐圧防爆構造（Ex d）、本質安全（Ex ia、 Ex ib、 Ex ic）、安全性の向上（Ex e）、カプセル化（Ex m）、加圧（Ex p）。⁹

以下の表は、選択されたインラインプロセス計測機器の詳細を示しています。 Ex ガス認証。

表3： Ex ガス認証インラインプロセス計測機器

多くの産業施設にとって重要な関心事は、認証を受けたプロセス機器の入手可能性です。 両言語で ガスおよび粉塵の危険環境にも耐えうる性能を備えており、いずれかまたは両方の危険が存在する可能性のある用途において、同じコア測定機能を実行するのに適しています。このような二重認証により汎用性が向上し、機器の標準化が簡素化され、スペアパーツ在庫が削減され、複雑な環境にも対応できる堅牢なソリューションが提供されます。

メーカーが二重認証を求める理由は多岐にわたります。単一の機器モデルをより幅広い種類の危険区域向けに販売できるため、適用範囲が広がります。さらに、一部の産業プロセスでは、可燃性ガスまたは蒸気と可燃性粉塵が共存するハイブリッド環境が本質的に存在します。例としては、特定の化学製造プロセス、粉末APIと可燃性溶剤を使用する医薬品製造、ガスを放出したり可燃性洗浄剤を使用したりする可能性のある穀物や砂糖を扱う食品加工施設、メタンガスと石炭粉塵を使用する鉱業などが挙げられます。メーカーにとって、堅牢に設計された機器の二重認証を取得することは、市場リーチを拡大するための費用対効果の高い戦略となり得ます。

以下の表は、入手可能なデータに基づいて、両方の機能を備えていると思われるインラインプロセス計測機器を示しています。 Ex ガスと Ex これらは粉塵認証を取得しており、二重の危険に遭遇する可能性のある、または汎用性が重要な選択基準となる同様の一般的な用途に使用されます。

表4: ガスとダストの二重性 Ex 特定のアプリケーション向けの認定インライン機器

危険区域に適したインラインプロセス計測機器の選定は、単に製品とプロセス変数を適合させるだけにとどまらない、多面的な作業です。安全性とコンプライアンスに対する厳格なアプローチが求められます。

特定の現場条件に合わせた認証のマッチング: 基礎となるステップは、機器を設置する予定のプラントの所在地における包括的な危険区域分類（HAC）調査です。この調査では、危険物質の種類（ガス／蒸気または粉塵）、その存在の可能性（ゾーンまたは区分）、特定のガスまたは粉塵グループ、および物質の自然発火温度を特定します。選定された機器の Ex 認証、その EPL、ゾーン/区分の評価、ガス/粉塵グループの適合性（例： IIC, IIIC）、温度クラス（T定格） しなければなりません 分類されたエリアに適切であること。 たとえば、ゾーン 2 認定機器をゾーン 1 エリアに設置することは、重大な安全違反となります。 機器の証明書に指定されているプロセス温度と周囲温度の制限も厳守する必要があります。これらの制限を超えると、保護方法が損なわれたり、表面温度が T クラスを超えたりする可能性があります。

「特定の使用条件（X/U）」の理解: 前に強調したように、「特定の使用条件」（多くの場合、証明書または銘板に「X」または「U」でマークされています）は認証に不可欠であり、安全な設置と操作に必須です。¹² これらの条件には、特定の種類のケーブル入口、接地およびボンディング手順、静電放電に対する予防措置（特に非金属部品またはほこりの多い場所）、機器修理の制限（例：防爆ジョイント）、さらには特定の設置方向に関する要件が含まれる場合があります。¹² これらの条件に従わない場合は、 Ex 認証が不十分で、設置が安全でなくなる可能性があります。

メーカーのドキュメントとサポート: 設置、操作、保守マニュアルなど、機器メーカーの公式文書を必ず参照してください。認証や設置要件の解釈に関して疑問や不明点がある場合は、メーカーまたはその認定代理店に直接お問い合わせください。

材料の互換性： 接液部（プロセス媒体と直接接触する部分）の構成材料は、計測器の完全性や測定精度を損なう可能性のある腐食、浸食、または化学的侵食を防止するため、プロセス流体との適合性を備えていなければなりません。同様に、ハウジングの材質は周囲環境に適合し、大気条件や化学物質への曝露による腐食に耐える必要があります。また、アルミニウム製の筐体は、火花による発火を防止するため、特定の危険区域分類において衝撃または摩擦に対する制限が適用される場合があることにも留意する必要があります。

侵入保護 (IP 定格): 機器のIP定格（例：IP66、 IP67IP68は、固体粒子（粉塵を含む）および液体の侵入に対する保護等級を示します。適切なIP等級は、機器の内部部品を保護し、機器の完全性を維持するために不可欠です。 Ex 特にほこりや湿気の多い環境では、保護方法が有効です。

保守点検： メーカーのガイドラインと関連基準に従って行われる定期的な検査とメンテナンスは、機器の継続的な完全性を確保するために重要です。 Ex 機器の耐用年数全体にわたって保護機能を備えています。本質的に安全（Ex i) システムはエネルギーレベルが低いため、メンテナンスの面で利点があり、火気使用作業許可を必要とせずに特定の管理された条件下での稼働中の作業が可能になる可能性があります。

正しい選択、設置、操作、保守の最終責任は、 Ex認証機器の選定は、施設のエンドユーザーまたはオペレーターの責任です。メーカーは認証機器と詳細な文書を提供しますが、機器が特定の用途に適切であること、および認証および関連規格で規定されているすべての設置および運用要件が満たされていることを確認するのはユーザーの責任です。これは、危険区域の原則と実践について十分な訓練を受けた有能な人員が不可欠であることを強調しています。 Ex 銘板にマークを付ける際、その意味や条件を十分に理解しないままにマークを付けるだけでは不十分であり、危険を伴います。

本報告書では、可燃性粉塵や可燃性ガス・蒸気が存在する危険な環境での使用が認定されたインラインプロセス計測機器について詳細に検証しました。流量計、レベルトランスミッター、圧力トランスミッター、温度センサー、分析機器など、幅広い機器が、適切な認証を持つ大手メーカーから提供されています。 Ex 認証。分析により、これらの認証済み製品ラインには共通の測定原理が十分に反映されていることが確認されました。重要な発見は、ガスと粉塵の両方の危険性に対する二重認証を取得した計測器の普及が進み、複雑な産業環境での用途や標準化の目的において、より高い汎用性を提供していることです。

提供された情報の包括的なレビューに基づいて、このような計測機器の選択と展開に携わるエンジニアリング専門家向けに、次の重要な推奨事項が強調されています。

1. 包括的危険区域分類（HAC）を優先します。 現場固有のHAC調査は不可欠な第一歩です。設置場所に適用されるゾーン、EPL、ガス／粉塵グループ、温度クラスを明確に理解しなければ、安全な機器を選定することはできません。

2. 機器認証を現場の要件に厳密に適合させる: 選択した楽器の Ex 認証マークは、HAC調査で特定された要件と正確に一致している必要があります。少しでも不一致があると、安全でない設置につながる可能性があります。

3. 「特定の使用条件（X/U）」を入手し、遵守する： これらの条件は、機器の証明書および安全マニュアルに詳細が記載されており、必須です。これらの条件には、機器の完全性を維持するために不可欠な設置、接地、静電気対策、メンテナンスに関する重要な指示が含まれていることがよくあります。 Ex 保護。

4. メーカーのドキュメントとサポートを参照してください: 常に最新かつ完全なメーカーのドキュメントを参照してください。特に Ex特定の安全指示（例： XA 不明な点がある場合は、製造元またはその認定代理店に直接問い合わせてください。

5. ガス/粉塵の混合環境には細心の注意を払ってください。 可燃性ガスと可燃性粉塵が同時に存在する可能性のある環境（ハイブリッド混合物）では、ガスと粉塵の認証を個別に取得した機器の適合性が必ずしも保証されるわけではありません。ハイブリッド混合物の発火特性はより深刻になる可能性があるため、製造業者または認定機関を含む専門家による評価が不可欠です。

6. 人材の能力を確保する: 仕様、設置、操作、保守に関わるすべての担当者 Ex認定機器は、危険区域の原則、保護方法、および関連規格に関する適切なトレーニングと能力を備えている必要があります。

IECExのような国際規格は、 Ex 認証を取得する際には、地域や国の差異、解釈、特定の設置コード（ NEC 米国の「国際電気標準会議（ICAO）」やカナダの「CEC」など、国際的に認証された製品であっても、依然として適用される場合があります。そのため、「国際認証」製品であっても、現地での追加検証や特定の国の規制要件への準拠が必要となる場合があります。エンジニアリングチームは、設置国における適用されるすべての現地法および規格への準拠を確保する必要があります。

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