危険区域用途に最適なケーブルグランドを選ぶには？

はじめに

爆発性のガス、蒸気、粉塵が常に脅威となる危険区域で作業していますか？適切なケーブルグランドを選択する複雑さに圧倒されているのは、あなただけではありません。1つの間違った選択が、致命的な機器の故障、安全違反、最悪の場合、人命を危険にさらすことにつながります。

危険区域に最適なケーブルグランドを選択する鍵は、3つの重要な要素を理解することにあります。アテックス¹IECEx、UL）、および温度、化学薬品への暴露、侵入保護要件などの環境条件。

私は、数え切れないほどのエンジニアがこの決定で苦労しているのを目の当たりにしてきましたが、多くの場合、設置後に初めて最初の選択が不適切であったことに気づきます。先月、テキサス州の石油化学施設の調達マネージャーであるDavidは、現在使用しているケーブルグランドがゾーン1の用途に適切なATEX認証がないことに気づき、慌てて当社に連絡してきました。このような高価な失敗を避けるために、この重要な選択プロセスをご案内しましょう。

目次

• ケーブルグランドが危険区域に適している理由とは？
• 危険区域の分類はどのように決定するのか？
• どの認証規格を優先すべきか？
• 最も重要な材料選択要因とは？
• 環境条件は選択にどう影響するか？
• 危険区域用ケーブルグランドに関するFAQ

ケーブルグランドが危険区域に適している理由とは？

通常のケーブルグランドがなぜ爆発性環境では使用できないのか不思議に思ったことはありませんか？その答えは、発火源を防ぐ特殊な設計にあります。

危険区域用ケーブルグランドには、防爆構造、認定シールシステム、および フレームパス技術² 内部爆発が外部雰囲気に伝播するのを防ぎ、爆発の可能性がある環境での安全な操作を保証する。

主な設計上の特徴

標準的なケーブルグランドは主に環境シールに重点を置いていますが、危険区域バージョンは厳しい安全要件を満たさなければなりません：

• 防爆エンクロージャー 正確なフレームパス寸法
• 認定シーリング材 過酷な条件下でも完全性を保つ
• 帯電防止素材 静電気放電を防ぐ
• 耐熱構造 高熱アプリケーション用

クウェートで製油所を経営するハッサンが自身の経験を語ったとき、その違いは明確になった。ゾーン1エリアで標準的なケーブルグランドでヒヤリハットの事故を起こした後、彼は適切な防爆認証の重要性に気づきました。"チャック、"彼は私に言った、"私は、防爆グランドなしで何が起こるか見るまで、なぜ防爆グランドがより高価なのか理解できなかった"。

認定要件

標準的なアプリケーションとは異なり、危険区域での設置には、公認機関による第三者認証が必要です：

Beptoでは、ATEX、TUV、およびPESO認証を含む包括的な認証ポートフォリオを当社の防爆ケーブルグランドに保持しており、お客様の重要なアプリケーションのためのグローバルなコンプライアンスを保証します。

危険区域の分類はどのように決定するのか？

ゾーン0、ゾーン1、ゾーン2の分類に戸惑いを感じていますか？ほとんどのエンジニアがここで行き詰まっています。

危険区域の分類は、爆発性雰囲気が存在する頻度と時間によって決まります：ゾーン0（継続的）、ゾーン1（通常運転中に時々発生）、ゾーン2（異常事態のみ）であり、それぞれ段階的に厳しい機器保護レベルが要求される。

ゾーン区分内訳

特定のゾーンを理解することで、必要なものが決まる 機器保護レベル（EPL）³:

ゾーン0（EPLガ）：

• 爆発性雰囲気が継続的に存在
• 最高の保護レベルが必要
• 例貯蔵タンク内部、蒸気空間

ゾーン1（EPL Gb）：

• 通常運転中は爆発性雰囲気になる可能性が高い
• 中程度の保護要件
• 例タンクの通気口付近、ポンプ付近

ゾーン2（EPL Gc）：

• 爆発性雰囲気は、異常な条件下以外では発生しにくい
• 基本的な保護は十分
• 例一般工場エリア、制御室

実践的な評価ステップ

テキサスの石油化学工場のデイビッドが私たちに電話をかけてきたとき、彼の最初の質問はこうだった：「自分がどのゾーンにいるのか、どうやって知ればいいのか？私が共有した体系的なアプローチはこうだ：

1. 施設の危険区域図面を見直す - これらはゾーンの境界を示すものでなければならない。
2. 安全エンジニアに相談する - 具体的なリスクを理解している
3. 最悪のシナリオを考える - メンテナンスや機器の故障時にはどうなるのか？
4. 換気効果を考慮する - 換気が悪いとゾーン分類が高くなる

疑問がある場合は、常に慎重を期し、より高い保護レベルに適合する機器を選択することを忘れないでください。

どの認証規格を優先すべきか？

資格のアルファベットスープに圧倒されていませんか？この重要な決断を簡単に説明しましょう。

地理的な位置と最終市場の要件に基づいて認証の優先順位を決めます：欧州市場向けにはATEX、北米市場向けにはUL/CSA、国際プロジェクト向けにはIECExを選択します。 所管官庁⁴.

地域認証の優先順位

欧州連合と輸出市場

• ATEX指令 2014/34/EU (EUでは必須)
• IECEx認証（国際的に広く受け入れられている）
• CEマーキング

北米市場

• UL 1203（米国）
• CSA C22.2 No.30（カナダ）
• クラスI、ディビジョン1/2またはゾーン0/1/2の格付け

新興市場

• PESO認証（インド - 現地プロジェクトには必須）
• NEPSI（中国-国内設備用）
• KOSHA（韓国-特定用途）

認証検証プロセス

ハッサンの経験は、適切な検証の重要性を教えてくれた。クウェートの製油所向けにケーブルグランドを調達した当初、彼はすべての「防爆」製品が同等であると思い込んでいました。技術的な検証の後、いくつかの重大なギャップを発見しました：

• ゾーン1アプリケーションのATEX認証がない
• 誤った温度クラス定格
• 屋外設置には不十分なIP等級

私たちは、適切に認証された代替案を提供した：

• ATEX Ex d IIC T6 認証
• 過酷な屋外条件に対応するIP68等級
• 耐薬品性に優れたステンレススチール316L構造

教訓？常に認証書類を要求し、それが特定のアプリケーション要件に合致していることを確認すること。

最も重要な材料選択要因とは？

真鍮、ステンレス、アルミニウムのどれを選ぶかは、設置の寿命と安全性を左右します。

危険区域用ケーブルグランドの材料選択は、化学的適合性、温度要件、および耐食性の必要性によって異なり、ステンレス鋼316Lは、過酷な化学環境や海洋用途のためのゴールドスタンダードです。

素材比較マトリックス

現実世界の素材への挑戦

デイビッドのテキサス施設は、材料選択の課題において完璧なケーススタディとなった。当初の真鍮製ケーブルグランドは、6ヶ月間使用しただけで著しい腐食が見られました。 硫化水素環境⁵.私たちは、次のような利点がある316Lステンレス鋼へのアップグレードを勧めました：

• 優れた耐薬品性 H2Sやその他の腐食性ガスに対して
• 耐用年数の延長 メンテナンスコストの削減
• 認証の完全性を維持 過酷な条件下で
• 費用対効果の高い長期的ソリューション 初期投資は高いが

特別な配慮

高温アプリケーション：

• 熱膨張係数を考える
• 認証温度定格の確認
• シール材適合性の評価

化学物質への暴露：

• 化学物質適合性チャートの見直し
• 電解腐食電位を考慮する
• 洗浄／汚染除去の要件を評価する

海洋環境：

• 316Lステンレススチール製を優先
• 塩水噴霧試験への適合性確認
• 追加の保護コーティングを検討する

環境条件は選択にどう影響するか？

環境要因は、完璧なケーブルグランドの選択を見過ごすと、すぐにメンテナンスの悪夢に変わります。

極端な温度、化学薬品への暴露、紫外線、振動、侵入保護要件などの環境条件は、ケーブルグランド材料の選択、シーリング技術、信頼できる長期性能のための認証要件に直接影響します。

重要な環境要因

温度への配慮：

• 周囲温度範囲が材料選択に影響する
• 電気負荷による内部発熱
• シールと接続部の熱サイクル応力
• 認証温度クラス要件（T1～T6）

侵入保護（IP）要件：

• IP66：強力な噴流水に対する保護
• IP67：一時的な浸水に対する保護
• IP68：連続水没に対する保護
• IP69K：高圧、高温ウォッシュダウン

化学環境アセスメント：

• 特定の化学物質を特定する
• 濃度レベルと暴露期間を考慮する
• 洗浄剤と除染手順の評価
• 材料適合性データシートの確認

設置環境の課題

ハッサンの製油所プロジェクトは、私たちが当初考えもしなかったいくつかの環境問題を浮き彫りにした：

砂漠の気候要因：

• 極端な温度変化（-10℃～+60）
• 砂やホコリの侵入が懸念される
• ポリマー成分の紫外線劣化
• 接続部の熱膨張応力

ソリューション・パッケージ

• 温度安定性に優れた316Lステンレス製
• 強化されたシール設計によるIP68等級
• UV耐性ケーブルエントランスシール
• 熱膨張補償機能

振動と機械的ストレス：

• 機器搭載型は常に振動がある
• 熱サイクルは膨張/収縮応力を発生させる
• 屋外設置における風荷重
• 地震多発地域における地震への配慮

メンテナンスのしやすさ

設置やメンテナンスの実用的な面も見逃してはならない：

• 検査へのアクセス - シールの完全性を簡単に確認できますか？
• 必要なメンテナンススペース - ケーブル引き出しのための十分なクリアランス
• ツール要件 - 標準的な道具と特殊な道具
• スペアパーツの供給 - 現地在庫と長いリードタイム

結論

危険区域用の適切なケーブルグランドを選択することは、単に最低限の要件を満たすことではなく、長期的な安全性、信頼性、そして費用対効果を確保することです。重要なのは、特定のゾーン分類を理解し、適切な認証を優先し、適合する材料を選択し、環境条件を徹底的に評価することです。適切なATEX認証に関するデビッドの教訓と、材料選択に関するハッサンの経験を思い出してください。これらの実例は、徹底的な事前分析がコストと潜在的な安全事故の両方を節約する理由を示しています。Beptoでは、包括的な製品群、世界的な認証、および危険区域用途における10年にわたる専門的な経験により、このような複雑な決断をお手伝いすることをお約束します。

危険区域用ケーブルグランドに関するFAQ