ニュース - サウジアラビアの産業部門における防爆ガスセンサーの応用

サウジアラビアの産業構造は、石油、天然ガス、石油化学、化学、鉱業が中心となっています。これらの産業は、可燃性、爆発性、有毒ガスの漏洩という重大なリスクを伴います。そのため、防爆型ガスセンサーは、サウジアラビアの産業安全システムにおいて最も重要な最前線コンポーネントの一つとなっています。

業界の特徴: サウジアラビアの石油およびガスのサプライチェーン全体 (上流の掘削と抽出から中流の輸送と精製、下流の石油化学製品の生産まで) には、炭化水素 (メタン、プロパン、VOC など) と有毒ガス (硫化水素 H₂S、一酸化炭素 CO など) が関わっています。
環境要件：これらの区域は通常、危険区域（爆発性区域）に分類されます。使用される電気機器は、発火源となることを防ぐため、防爆認証を取得している必要があります。
規制要因: サウジアラビア規格協会やサウジアラムコなどの国内大手企業による厳格な安全基準 (アラムコの SAES 基準など) により、すべての危険区域に認定ガス検知システムを設置することが義務付けられています。

1. プロジェクト概要:

場所: サウジアラビア、ジャザン経済都市。
施設: ジャザン製油所は、精製、石油化学、発電のための大規模な統合複合施設です。
課題：この施設は大量の高硫黄原油を処理するため、H₂S漏洩のリスクが非常に高くなります。さらに、プラント全体に可燃性ガス雰囲気が多数存在します。高温、高湿度、高塩分濃度の沿岸環境は、機器の耐久性にとって深刻な課題となります。

2. 防爆ガスセンサーの応用シナリオ：
このような大規模な施設では、数百の重要なポイントに防爆型ガスセンサーが設置されています。

ポンプとコンプレッサーのシール：これらの回転機器は、漏れが発生しやすい箇所です。可燃性ガスを監視するために、触媒ビーズセンサーまたは赤外線防爆センサーが設置されています。
貯蔵タンクエリア（通気口およびローディングアーム付近）：製品の移送中、または温度変化による「呼吸」によって蒸気が放出される可能性があります。センサーにより常時監視されています。
プロセスユニットエリア（例：リアクター、分留塔）：H₂Sや可燃性ガスが存在する可能性のあるフランジやバルブ接続部には、固定式ガス検知器が設置されます。これらのセンサーは、多くの場合、本質安全防爆（Ex i）認証を取得しており、通電中に故障した場合でも、発火を引き起こすのに十分なエネルギーを放出しません。
下水道・排水システム：これらの密閉空間には可燃性ガス（例：メタン）が蓄積される可能性があります。拡散型またはポンプ式防爆センサーが監視に使用されます。
制御室およびシェルターの空気取り入れ口: これらの建物の空気取り入れ口にはセンサーが設置されており、有毒ガスや可燃性ガスが内部に吸い込まれるのを防ぎ、人員の安全を確保します。

3. センサー技術と防爆タイプ：

テクノロジーの原則:
- 可燃性ガス：主に触媒ビーズと非分散型赤外線技術を使用します。NDIRは、酸素欠乏に対する耐性と長寿命のため、過酷な環境でますます人気が高まっています。
- 有毒ガス（例：H₂S）：主に電気化学センサーを使用します。
防爆認証：サウジアラビアの機器は通常、国際規格（ATEX、IECExなど）と現地の認証を取得する必要があります。一般的な防爆タイプには以下が含まれます。
- Ex d [耐火性]: 筐体は内部の爆発に損傷なく耐えることができ、炎が外部の大気に伝わるのを防ぎます。
- Ex e [安全性の向上]: アーク、火花、または過度の温度が発生する可能性を防ぐために追加の対策が適用されます。
- Ex i [本質安全]：回路内の電気エネルギーを制限することで安全性を確保します。これは最高レベルの保護の一つであり、現場での稼働中メンテナンスが必要なセンサーによく使用されます。

4. システム統合とデータ応用：
これらの防爆センサーは単独で動作するのではなく、工場全体のガス検知制御システムに接続されています。

リアルタイム警報: センサーがガス濃度が事前に設定された警報レベルに達したことを検出すると、中央制御室で可聴および可視の警報がトリガーされ、漏れの場所が正確に特定されます。
自動シャットダウン/制御: システムは次のような緊急手順を自動的に開始できます。
漏洩エリアの換気システムを作動します。
- 関連する緊急遮断バルブを自動的に閉じます。
- 近くのポンプやコンプレッサーを停止します。
データロギングと分析: すべてのデータは、予知保全 (軽微な漏れが頻繁に発生する機器の特定など)、巡回ルートの最適化、安全性監査の実施のために記録および分析されます。

環境耐久性：サウジアラビアの過酷な気候（高温、砂、塩分による腐食）は、筐体材料、シーリング性能、電子部品の安定性を厳しくテストします。機器には高いIP（侵入保護等級）が求められます。
総所有コストの削減：これには、校正、メンテナンス、センサー交換にかかるコストが含まれます。今後のトレンドとしては、より安定性が高く長寿命の技術（赤外線など）と、故障や劣化を報告できる自己診断機能を備えたスマートセンサーが挙げられます。
スマート化と予知保全：IoT技術と統合された防爆ガスセンサーは、インダストリー4.0の一部となりつつあります。データの傾向を分析することで、システムは機器の潜在的な故障を警告することができます。前にガス濃度が危険なレベルに達すると、事後対応から予防対応に移行します。
ワイヤレス防爆センサー: プラントの改造や配線が困難な場所では、認定されたワイヤレスガスセンサーの使用が柔軟かつ効率的な補助ソリューションになりつつあります。

投稿日時: 2025年9月23日

サウジアラビアの産業分野における防爆ガスセンサーの応用