ATEX防爆規格
油圧リフトシリンダー
区域分類・発火リスク・認証

熱い
表面

リフトシリンダーのバレル、ホース、または油圧パワーユニットの筐体の外面は、次の場合に発火温度に達する可能性があります。(a) ホースの詰まりにより圧力降下が発生し、局所的な領域で油圧エネルギーが熱に変換される場合。(b) 油圧オイルクーラーが故障し、オイル温度が 80°C を超えて上昇し、すべての表面に熱が伝わる場合。(c) 耐火性流体の代わりに鉱物油が使用され、高温の表面で発火する場合。表面温度クラス (T1 ～ T6、最高 450°C ～ 最高 85°C) によって、どのガスグループの雰囲気が発火するかが決まります。石油ガス雰囲気では、T4 (135°C) が最も一般的な要件です。

機械
スパークス

油圧リフトシリンダーのロッドまたはバレルが負荷によって構造的に破損し、鋼製部品同士または機械構造と高速で接触した場合、摩擦によって1,000℃を超える温度で火花が発生する可能性があります。これは、一般的なプロセスガスの自然発火温度をはるかに超える温度です。これは故障状態とみなされ、定期的な点検、負荷に対する適切な仕様、ロッド、エンドキャップ、またはバレル設計の安全マージンを低下させるような改造を行わないことによって、リフトシリンダーの構造的完全性を維持することで対処する必要があります。

静的
電気

非導電性ホース内を高速で流れる鉱物油は静電荷を発生させます。油は移動する誘電体として働き、非導電性ホースの壁を通して放散できない正電荷と負電荷を分離します。電荷が十分な電圧まで蓄積されると、回路内の導電性継手やバルブ本体で火花放電が発生します。解決策としては、危険区域のすべての油圧回路に導電性油圧ホース（EN ISO 6945準拠の導電性タイプ）を使用し、すべての金属部品を工場の接地システムに接地することです。

油圧
オイルスプレー

200バールの高圧ホースに小さな穴が開くと、表面積が非常に大きい微細な油滴の霧が発生し、事実上油圧エアロゾルとなります。10ミクロン以下の液滴サイズの鉱物系油圧オイルエアロゾルは、液体本体よりも低いエネルギーレベルで高温の表面や火花によって発火する可能性があります。発火源付近で鉱物系油圧オイルの噴霧がホースから漏れ出すことが、油圧関連火災の最も一般的なシナリオです。耐火性油圧作動油を使用すれば、このリスクは完全に排除されます。全圧での噴霧試験では、作動油が直接着火しても炎が持続しないことが確認されています。

例A ― 海上プラットフォームのハッチリフトシリンダー

ゾーン： ゾーン2（開放型デッキエリア、異常放出時には隣接するプロセス機器からのガス蒸気が発生する可能性あり）。

リフトシリンダーの仕様： 内径80mm、ストローク600mm、オフショア腐食対策としてステンレス鋼製のロッドとバレル、HFDU流体適合性を確保するEPDMシール、EN 13463-1（ゾーン2非電気）に基づく発火危険性評価、NORSOK M-001材料認証。

流体： HFDUポリオールエステル、引火点300℃以上、EN ISO 15029-2スプレー試験合格、完全生分解性で、船外流出リスクへの対応が可能。

モーターとソレノイド： ATEX Ex ec IIB T4 モーター、ATEX Ex d IIB T4 方向制御弁のソレノイドコイル、安全区域制御盤内のツェナーバリアを介して接続された Ex ia 圧力トランスデューサ。

例B ― 化学プラント用撹拌機リフトシリンダー

ゾーン： ゾーン1（通常運転時、反応器容器フランジ周辺に可燃性溶剤蒸気が存在する）。

リフトシリンダーの仕様： 内径100mm、ストローク400mm、硬質クロムロッド、FKMシール（HFDU互換）、EN 13463-1に基づくATEX発火危険性評価（カテゴリー2G適合確認済み）、銘板にExマーク、認証機関の関与によるCEマーキング。

流体： HFDUポリオールエステル ― 耐溶剤性、耐火性があり、化学プラント環境およびFKMシールと適合性があります。

モーターとソレノイド： ATEX Ex d IIC T4 モーター（IIC は水素、アセチレン、および一般的な蒸気をカバーします）、Ex d IIC T4 ソレノイド、Ex ia IIC T4 圧力および位置センサー。IIC 定格は、反応器で取り扱う特定の溶剤に合わせて選択されます。

Q01

リフトシリンダー自体にATEX認証が必要ですか、それとも回路内の電気部品のみが必要ですか？

これはATEX準拠において最も誤解されやすい点です。リフトシリンダー本体は非電気的な機械装置であり、ゾーン2の設置においては認証機関（第三者試験機関）からの証明書は必要ありません。ゾーン2の場合、製造業者は適合宣言書と、機械的な発火源が制御されていることを確認する発火危険性評価（IHA）を提供します。ゾーン1では、IHAは必須であり、使用される保護コンセプトによっては、認証機関の関与が必要となる場合があります。回路内の電気部品（モーター、ソレノイドバルブ、センサー、制御盤）は別問題です。ATEXゾーン内の電気部品はすべて、ゾーンに関係なく、認証機関からの証明書が必要です。よくある間違いは、シリンダー本体は文書なしで自動的に準拠していると思い込み、すべての電気部品を認証することです。ゾーン2であっても、機械装置に対するATEX指令の要件への準拠を証明するためにIHAが必要です。

Q02

当社の洋上リフトシリンダーは現在、鉱物油で稼働しています。当該区域がゾーン2に再分類されましたが、どのような変更が必要でしょうか？

既存の鉱物油回路をATEXゾーンに再分類するには、体系的な適合性レビューが必要です。まず、作動油を鉱物油から難燃性タイプに変更する必要があります。HFDUポリオールエステルは、ほとんどのオフショアおよび石油化学用途で推奨される選択肢であり、回路で使用されているEPDMシールと互換性があります。回路全体を排水、洗浄し、難燃性作動油で再充填する必要があります。次に、ゾーン2への適合性を確認するIHAを作成する必要があります。IHAが存在しない場合は、製造業者（またはその技術代理人として活動する有能な油圧エンジニア）が作成する必要があります。3番目に、回路内のすべての電気部品（モーター、ソレノイドバルブ、圧力スイッチ、サーモスタット）は、まだ認証されていない場合は、ゾーン2用のATEX認証済みの同等品に交換する必要があります。4番目に、油圧ホースが導電性タイプであり、接地されていることを確認する必要があります。5番目に、再分類と新しい機器の状態を反映するように、サイトのEPDを更新する必要があります。 ATEX規格に準拠した改修にかかる期間は、通常、区域再分類の決定から4～8週間ですが、ATEXモーターやソレノイドなどの機器の納期によって異なります。

Q03

耐火性作動油を使用した標準的なリフトシリンダーは、追加の改造なしにゾーン1で使用できますか？

耐火性流体を使用することで、主な火災の危険要因である噴霧による着火リスクを排除できます。ただし、流体の種類だけではゾーン 1 の適合は保証されません。ゾーン 1 では、機械および電気を含むシステム全体がカテゴリ 2G の要件を満たす必要があります。耐火性流体以外のゾーン 1 の追加要件は次のとおりです。(1) EN 13463-1 に基づく正式な IHA、(2) リフト シリンダーの銘板への Ex マーク、(3) 全体にわたるカテゴリ 2G 認証済みの電気部品、(4) ATEX 認証済みの圧力逃がし弁、(5) IEC 60079-17 に基づく定期検査。これらの要素がない標準的な工業用シリンダーは、再文書化なしにはゾーン 1 で使用することはできません。

Q04

穀物サイロ用リフトシリンダーの用途はATEXゾーン21（可燃性粉塵）に該当しますか？また、ガスゾーン用途と比較して、仕様はどのように異なりますか？

はい、穀物粉塵は可燃性粉塵であり、ゾーン 21 (サイロ処理装置内部での通常運転時に爆発性粉塵雲が発生する可能性が高い) およびゾーン 22 (穀物コンベア排出ポイント周辺の外部領域で異常な条件下で粉塵雲が発生する可能性がある) で爆発性雰囲気を作り出します。ゾーン 21 エリア内の穀物処理リフトシリンダーには、カテゴリー 2D の評価が必要です。ガス ゾーンの適用との主な違いは次のとおりです。(1) 粉塵爆発には封じ込めが必要であり、リスクはサイロ内部で最も高くなります。(2) 穀物粉塵雲の着火温度は 380～430 ℃ であり、ガス ゾーンよりも T クラスが厳しくない場合が多いです。(3) 主な表面上の懸念は、温かいシリンダー表面が堆積した粉塵層に着火することです。粉塵層の着火温度は 200 ℃ 程度まで低くなる可能性があり、穀物粉塵ゾーン 21 適用で許容される最大表面温度は通常、粉塵層の着火温度の 3 分の 2 であり、130～150 ℃ になる場合があります。 （４）エンドキャップと電気エンクロージャは、ゾーン２１ではIP６X（防塵）でなければならず、屋外ガスゾーンの設置における雨よけとして許容されるかもしれないIP５Xだけでは不十分である。