ゾーン22は、可燃性粉塵の大気中での爆発性雰囲気が通常運転時に発生する可能性が低いものの、万一発生した場合でも短期間しか持続しない場所に用いられる危険場所分類です。簡単に言えば、ゾーン22は可燃性粉塵による危険場所分類の中で、発生頻度が最も低い区分にあたります。依然として危険場所ではありますが、爆発性粉塵雲の存在が予期される頻度が低く、持続時間も短いため、ゾーン20やゾーン21よりも危険度は低くなります。
多くの産業現場では、粉体、粒状体、繊維、微粒子材料を扱っており、一定の条件下で粉塵雲を形成する可能性があるため、この定義は重要です。粉塵の放出が稀であっても、リスクは消滅しません。微量の漏洩、堆積粉塵の攪乱、移送時の短期的な放出、不完全なシール、一時的なプロセス異常などでも、着火性の粉塵雲が発生する可能性があります。そのため、食品加工、飼料生産、木工、製薬、化学、リサイクル、荷役運搬、その他のバルク固体産業において、ゾーン22分類は非常に重要な意味を持ちます。
ゾーン22は「低リスクエリア」のように聞こえるため、誤解されがちです。実際には規制された危険分類であり、適切な機器の選定、正しい設置手法、現場に存在する実際の粉塵に関する明確な理解が依然として必要です。粉塵が多い環境が自動的にゾーン22となるわけではなく、ゾーン22エリアが一般産業用機器にとって自動的に安全であるわけでもありません。分類は、放出頻度、粉塵の特性、堆積層、換気状況、着火リスクに基づいて決定する必要があります。
ゾーン22粉塵危険場所とは
ゾーン22粉塵危険場所とは、通常運転時に可燃性粉塵雲が発生する可能性が低く、万一発生した場合でも短期間しか存在しない場所を指します。この表現は厳密なものであり、注意深く解釈する必要があります。粉塵は可燃性であること、大気中に浮遊可能であること、放出シナリオが現実的であること、爆発性雰囲気の持続時間が通常運転の一環として継続的または断続的なものではなく、短期的であることが条件となります。
これは、ゾーン22が主な粉塵放出箇所の直接的な場所ではなく、その周辺エリアに適用されることが多いことを意味します。例えば、粉体コンベヤの主な排出口はゾーン21となる一方、漏洩や攪乱により粉塵が予期されないものの短期的に発生する可能性のある遠方の周辺エリアはゾーン22となります。同様に、集塵機内部はゾーン20、近接する機器インターフェースはゾーン21、集塵と保守管理が良好な外周作業エリアはゾーン22となる場合があります。
このように、ゾーン22は実際のプラント設計において重要な役割を果たします。技術者は、適切な保護を求めつつ、可燃性粉塵による危険の低リスク境界線を定義することができます。単なる「汚れたエリア」の標識ではなく、通常運転時には予期されないものの、短期的な爆発性粉塵雲が発生する可能性がある場所の分類です。
ゾーン22とゾーン20・ゾーン21の違い
ゾーン22を理解する最も簡単な方法は、他の粉塵ゾーンと比較することです。ゾーン20は、爆発性粉塵雰囲気が継続的、長期的または頻繁に存在する場所に適用されます。ゾーン21は、通常運転時に断続的に発生する可能性が高い場所に適用されます。ゾーン22は、通常運転時には発生する可能性が低いものの、万一発生した場合に短期的にしか持続しない場所に適用されます。
このため、同一の施設内に3つの粉塵ゾーンが同時に存在することがあります。サイロ、フィルター、密閉されたプロセス容器内部は、リスク上ゾーン20に該当する場合があります。充填ステーション、移送箇所、通常運転時に放出が想定される機器開口部はゾーン21に該当する場合があります。放出が異常で限定的、または速やかに拡散する周辺スペースはゾーン22に分類される場合があります。
実務上の帰結として、ゾーンごとに機器に対する要求事項が異なることが多くなります。ただし、ゾーン22で発生確率が低いからといって、保護対策を省略できるわけではありません。粉塵層、静電気効果、過熱面、保守不良、一時的な放出状況などにより、実際の着火シナリオが発生する可能性が依然として存在します。
ゾーン22を定義する規格
粉塵危険場所分類の国際的な枠組みはIEC 60079シリーズを中心に構築されています。IEC 60079-10-2は爆発性粉塵雰囲気の場所分類を扱い、場所をゾーン20、ゾーン21、ゾーン22のいずれに分類すべきかを判断するための主要な基準文書です。IEC 60079-0は防爆機器の一般要求事項（標識や基本的な構造原則を含む）を規定し、IEC 60079-31は爆発性粉塵雰囲気における筐体「t」による機器の粉塵着火保護を扱います。設備設計と機器選定にはIEC 60079-14が重要であり、点検と保守はIEC 60079-17で規定されています。
欧州ではATEX枠組みも同様に重要です。指令1999/92/ECは危険場所の作業場分類定義を定め、ゾーン22を「可燃性粉塵雲による爆発性雰囲気が通常運転時に発生する可能性が低いものの、万一発生した場合に短期間しか持続しない場所」と正式に定義しています。同指令は、可燃性粉塵の層、堆積物、集積物も爆発性雰囲気を形成する可能性のある発生源として考慮する必要があることにも言及しています。指令2014/34/EUは潜在的爆発性雰囲気で使用する機器および保護システムを扱い、EU市場に投入される製品の適合性枠組みを支えています。
これらの規格や指令は孤立した基準として扱うべきではありません。場所分類、機器認証、設備設計、継続的な点検は相互に関連しており、適切なゾーン22プロジェクトはこれらが一体となって機能することで実現します。
実際の施設におけるゾーン22の評価方法
実務上、ゾーン22分類は推測ではなく場所分類調査に基づいて行われます。技術者は、可燃性粉塵の特性、プロセスレイアウト、扱う材料量、粉塵の発生源、放出頻度・持続時間、気流パターン、集塵効率、保守管理状況を検証します。また、振動、清掃、機械的動作、偶発的な気流により粉塵堆積物が蓄積した後に大気中に浮遊する可能性があるかどうかも評価します。
換気と封じ込めはゾーン22の評価において特に重要です。局所集塵が効果的な密閉式移送システムであれば、危険範囲を狭い周辺ゾーンに抑えられる可能性があります。同様に、保守管理と粉塵制御が徹底されたプラントでは、広範な堆積を防止し、危険な粉塵雲の現実的な規模を縮小できます。それでも、楽観的な判断に基づいて分類することはできず、技術者は理想的な設計意図だけでなく、現実的な運転状況を考慮する必要があります。
これが、ゾーン22がプロセスの外周部エリアで多く見られる理由の一つです。放出頻度は低く、粉塵雲の持続時間も短い場合でも、現実的に発生する可能性があり、かつ粉塵が可燃性であれば、危険場所として分類する必要が生じる場合があります。
ゾーン22における保護等級と防爆標識
ゾーン22用の機器を選定する際の最も一般的な誤りは、製品が「防塵性」であるかどうかだけに注目することです。ゾーン22の選定には、一般的な侵入保護の主張だけでは不十分です。製品は可燃性粉塵による爆発性雰囲気に適合している必要があり、技術者は完全な防爆標識、機器保護レベル、粉塵グループ、最高表面温度、認証根拠、設置条件を確認する必要があります。
1. 機器保護レベルとATEXカテゴリ
ゾーン22はIEC方式では一般的にDcの機器保護レベルに対応し、ATEX用途では実務上カテゴリ3D機器に関連付けられることが多いです。必要に応じてより高い保護レベルの機器を使用することもできますが、選定した製品が分類調査で特定された実際のゾーンと粉塵危険に適合していることが重要です。
2. 筐体「t」による保護
粉塵雰囲気で使用される多くの電気製品において、最も一般的な保護方式はEx tであり、ゾーン22用機器にはEx tcと標識されることが頻繁です。この方式はIEC 60079-31で規定され、筐体の堅牢性と表面温度の制限に基づき、機器外部の可燃性粉塵が着火しないようにするものです。可燃性粉塵が存在する場所向けの産業用電話、スピーカー、表示灯、ジャンクションボックス、照明、操作盤、カメラハウジングなどに広く使用されています。
3. 粉塵グループIIIA、IIIB、IIIC
粉塵雰囲気用機器はグループIIIに分類されます。IIIAは可燃性の飛散繊維、IIIBは非導電性粉塵、IIICは導電性粉塵を指します。導電性粉塵は筐体設計と保護の堅牢性に対する要求が高いため、この区別は重要です。IIICグループに認証された機器は、その他の標識と温度制限が適切であれば、要求が緩和されたIIIA、IIIB粉塵グループにも一般的に使用できます。
4. 最高表面温度
可燃性粉塵の危険に対して、表面温度の制御は極めて重要です。ゾーン22用機器の標識にはT85℃、T100℃、T120℃などの最高表面温度が記載される場合があります。選定した温度制限は、実際に存在する粉塵の着火特性を下回る必要があり、大気中に浮遊する粉塵雲と筐体表面の粉塵層の両方を考慮した技術的な余裕を設ける必要があります。
5. IP等級と筐体の堅牢性
粉塵侵入に対する筐体の耐性は保護の堅牢性を維持する一部であるため、ゾーン22においてもIP等級は重要です。IEC 60529は固体や水の侵入に対する筐体保護のIPコード体系を定義しています。ただし、IPコードは評価の一部に過ぎません。高いIP等級があっても、爆発性粉塵雰囲気への適合性が自動的に証明されるわけではありません。ゾーン22への適合には、適切な環境シールに加え、関連する防爆保護方式と認証根拠が必要です。
ゾーン22粉塵用途における代表的な標識例は以下の通りです。
Ex tc IIIC T120℃ Dc
Ex：防爆保護機器であることを示します。
tc：ゾーン22用途向けの筐体式粉塵保護方式を示します。
IIIC：最も要求が厳しいグループIIIの導電性粉塵に適合することを示します。
T120℃：許容される最高表面温度を示します。
Dc：ゾーン22に一般的に関連付けられる機器保護レベルを示します。
IP等級が防爆等級と同等ではない理由
最も一般的な購入時の誤りの一つは、IP65またはIP66製品が自動的にゾーン22に適していると想定することです。これは正しくありません。IPコードは主に、規格化された試験条件下での固体粒子や水の侵入に対する保護度を示すもので、可燃性粉塵雰囲気における着火制御については何も示しません。
防爆保護は、潜在的爆発性雰囲気において機器が有効な着火源となることなく運転できるかどうかという異なる課題に対応するものです。これには、熱的挙動、筐体設計、材料選定、故障耐性、粉塵侵入性能、標識、試験、認証の検討が必要です。つまり、IP等級は環境保護を支えるものであり、防爆等級は爆発安全を扱うものです。ゾーン22用製品には多くの場合両方が必要ですが、一方が他方を代替することはできません。
ゾーン22用機器の代表的な用途
ゾーン22用機器は、粉塵雲の発生確率は低いものの現実的な可能性がある可燃性粉塵プロセスの周辺エリアで広く使用されています。代表的な用途は以下の通りです。
食品・穀物プラント：小麦粉の取扱い、砂糖の移送、飼料生産、穀物の定量供給、粉体包装ラインの周辺スペース
木工・パネルプラント：研磨ライン、おがくず搬送装置、集塵インターフェース、ペレット取扱システムの周辺エリア
化学・製薬生産：粉体移送箇所、混合機、充填装置、粉塵放出が制御された包装セルの外周プロセスゾーン
バルク材料・リサイクル：微細可燃性固体を扱う分離機、ビン、定量供給装置、密閉式コンベヤの周辺エリア
ユーティリティ・プラント補機：粉塵分類プロセススペース近傍に設置される現場警報装置、インターホン、コールステーション、スピーカー、現場制御機器
これらの場所では、産業用電話、インターホン、ホーンスピーカー、警報表示灯、オペレーターステーション、ジャンクションボックス、カメラハウジング、照明器具、現場盤、ケーブルアクセサリーなどが、分類された粉塵雰囲気に適切な定格を有する限り使用できます。
プラントレイアウトにおけるゾーン22の一般的な位置
ゾーン22は、機器内部ではなく、プロセス機器の外周または周辺ゾーンに設定されることが多いです。例として、集塵が効果的な袋詰め機周辺のスペース、スクリューコンベヤの点検箇所近傍、サイロ排出口インターフェース近傍の床エリア、概ね密閉された粉体プロセスライン外の周辺廊下などが挙げられます。また、通常は閉鎖されているものの短期的に粉塵が漏出する可能性のある集塵機排出口、移送シュート、アクセスドア近傍にも設定される場合があります。
多くの施設では、保守管理の質がゾーン22分類に大きく影響します。床、梁、ケーブルトレイ、機器上部の粉塵堆積物は清掃上の問題にとどまらず、攪乱されて大気中に拡散すると危険源となる可能性があります。このため、場所分類は保守管理の徹底と切り離すことができません。
ゾーン22における機器選定と設置上の考慮事項
エリアがゾーン22のみであっても、設置品質は重要です。不適切なケーブルグランド、シールの欠落、不正な引き込み、損傷した筐体、不適切な取り付け、無断改造などにより、認証機器の保護方式が損なわれる可能性があります。アクセサリーと現場配線は、製品の認証と実際の使用条件に適合させる必要があります。屋外や洗浄環境では、腐食、気象暴露、水の侵入に関する追加の要求が生じる場合がありますが、これらの環境要求が防爆保護を損なうことがあってはなりません。
技術者はまた、プロセス材料の実際の可燃性粉塵特性を確認する必要があります。導電性粉塵、着火温度の低い粉塵、厚い粉塵層の形成は、一見適切に見える製品の適合性を変える可能性があります。銘板の標識と認証書は、外観や過去の慣例に基づいて選定するのではなく、必ず場所分類調査と照合する必要があります。
ゾーン22プロジェクトにおける一般的な誤り
ゾーン22はリスクが低すぎるため危険場所用機器が不要であると想定すること
防爆標識と認証を確認せず、IP等級だけで選定すること
粉塵層を無視し、目視で確認できる浮遊粉塵だけに注目すること
特に導電性粉塵が存在する可能性がある場合に、正しい粉塵グループを確認しないこと
認証機器を使用しながら、適合しないケーブル引き込み口やアクセサリーと組み合わせること
堆積粉塵を二次的な危険源に変える可能性のある保守管理を怠ること
場所分類を書類上の手続きとして扱い、実際のプロセスに基づいた技術的判断としないこと
よくある質問
ゾーン22は通常の粉塵が多いエリアと同じですか
いいえ。粉塵が多いエリアが自動的に危険場所になるわけではありません。ゾーン22は、可燃性粉塵雲による爆発性雰囲気が通常運転時に発生する可能性が低いものの、万一発生した場合に短期間しか存在しない場所を具体的に指します。
ゾーン22はゾーン21よりも危険度が低いですか
はい。ゾーン21は通常運転時に爆発性粉塵雲が断続的に発生する可能性が高い場所に適用されます。ゾーン22は通常運転時に発生する可能性が低く、万一発生した場合でも短期的にしか持続しません。
一般的なIP定格機器をゾーン22で使用できますか
自動的に使用できるわけではありません。高いIP等級は環境シールに役立ちますが、それだけで可燃性粉塵による爆発性雰囲気への適合性が証明されるわけではありません。機器には適切な防爆保護方式と認証が必要です。
ゾーン22用製品に一般的に見られる標識は何ですか
Ex tc IIIC T120℃ Dcが代表的な例です。正確な標識は保護方式、粉塵グループ、温度要件、製品設計によって異なります。
より高い定格の機器をゾーン22に設置できますか
はい。必要に応じてより高い保護レベルの機器を使用できます。実務上、標準化や現場要件に対応するため、より厳しい粉塵ゾーンに適した製品がゾーン22で使用されることがよくあります。
ゾーン22は粉塵雲が対象なのに、粉塵層が重要なのはなぜですか
堆積した粉塵は後に大気中に浮遊して雲を形成する可能性があるほか、高温面を断熱して着火リスクに影響を与える可能性があるためです。このため、粉塵危険場所の評価において、粉塵層、堆積物、集積物は重要な要素となります。
まとめ
ゾーン22は、可燃性粉塵雲による爆発性雰囲気が通常運転時に発生する可能性が低いものの、現実的な放出条件下で短期的に発生する可能性がある場所の危険場所分類です。IEC 60079やATEXなどの公的な枠組みに基づいて規制され、推測ではなく適切な場所分類によって評価する必要があります。適切な機器選定には、汎用的な防塵筐体だけでなく、完全な防爆標識、粉塵グループ、温度制限、機器保護レベル、IP性能、設置品質、現場の実際のプロセス条件を考慮する必要があります。これらの要素を総合的に管理することで、ゾーン22の保護対策は明確で管理可能な技術的業務となります。
