ニュース - サウジアラビアの産業分野における防爆型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る。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抱えている。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る。

業界の特徴：サウジアラビアの石油・ガスサプライチェーン全体（上流の掘削・採掘から中流の輸送・精製、下流の石油化学製品生産まで）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。使用する電気機器は、発火源とならないよう、防爆認証を取得している必要があります。
規制上の推進要因：サウジアラビア規格機構やサウジアラムコなどの国内大手企業（例：アラムコのSAES規格）による厳格な安全基準により、すべての危険区域に認証済みの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：

所在地：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、発電を統合した巨大な複合施設です。
課題：この施設は大量の高硫黄原油を処理するため、硫化水素漏洩のリスクが非常に高い。さらに、工場全体に可燃性ガス雰囲気が多数存在する。高温、高湿度、高塩分の沿岸環境は、設備の耐久性にとって深刻な課題となる。

2. 防爆型ガスセンサーの応用事例：
このような大規模施設では、数百箇所の重要箇所に防爆型ガスセンサーが設置されています。

ポンプおよびコンプレッサーのシール：これらの回転機器は、ガス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、触媒ビーズ式または赤外線式の防爆型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」によって蒸気が発生する可能性があります。センサーにより、このエリアは継続的に監視されます。
プロセスユニットエリア（例：反応器、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、発火を引き起こすほどのエネルギーを放出することはありません。
下水道および排水システム：これらの密閉空間には可燃性ガス（メタンなど）が蓄積する可能性があります。監視には、拡散型またはポンプ補助型の防爆センサーが使用されます。
制御室および避難所の空気取り入れ口：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建物内に吸い込まれるのを防ぎ、職員の安全を確保します。

3. センサー技術と防爆型：

技術原則：
- 可燃性ガス：主に触媒ビーズと非分散型赤外線（NDIR）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、過酷な環境下でますます普及しています。
- 有毒ガス（例：硫化水素）：主に電気化学センサーを使用する。
防爆認証：サウジアラビアで使用される機器は、通常、国際規格（ATEX、IECExなど）および現地の認証を満たす必要があります。一般的な保護タイプには以下が含まれます。
- Ex d [耐火性]: 筐体は内部爆発に耐え、損傷を受けずに外部大気への炎の伝播を防ぐことができます。
- Ex e [安全性の向上]: アーク放電、火花、または過度の高温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 [本質安全防爆]: 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、現場での通電保守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活用：
これらの防爆型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知すると、中央制御室で音声および視覚警報が作動し、漏洩箇所を特定します。
自動シャットダウン／制御：システムは、以下のような緊急手順を自動的に開始できます。
漏洩箇所の換気システムを作動させる。
- 関連する緊急遮断弁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する。
データロギングと分析：すべてのデータは、予知保全（例えば、頻繁に軽微な漏れが発生する機器の特定）、巡回ルートの最適化、および安全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、砂塵、塩害）は、筐体材料、密閉性能、電子部品の安定性を厳しく試します。そのため、機器には高い保護等級（IP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、センサー交換のコストが含まれます。今後のトレンドは、より安定性が高く、長寿命の技術（赤外線など）や、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へと向かっています。
スマート化と予知保全：IoT技術と統合された防爆型ガスセンサーは、インダストリー4.0の一部になりつつあります。データ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したため、事後対応から予防的な対策へと移行する。
無線防爆型センサー：工場設備の改修や配線が困難な場所では、認証済みの無線ガスセンサーが柔軟かつ効率的な補助ソリューションとして活用されつつあります。

投稿日時：2025年9月23日