危険区域の精緻なリスク評価／防爆範囲の三次元表示サービスの提供開始

施設全体を俯瞰した防爆範囲の可視化を実現

株式会社FPEC

2023年7月4日 10時30分

危険物施設における防災コンサルティング、防災システム設計、防災シミュレーションを請け負う株式会社FPEC（エフペック）（横浜市中区：代表取締役、加藤　義幸）は、危険区域の精緻なリスク評価業務の付加価値サービスとして、防爆範囲の三次元表示サービスの提供を開始いたしました。
これまでは可燃性のガスや液体の一放出源ごとの防爆範囲を提示していましたが、複数の放出源による防爆範囲の広がりや重なり度合いなどを知りたいというご要望が多数寄せられ、対象施設の配置図上に防爆範囲を三次元で表示する仕組みを開発し、施設全体を俯瞰した防爆範囲の可視化を実現いたしました。
これにより、施設での運用実態に合わせた防爆範囲の設定、ドローンの安全な飛行計画への活用が図れるほか、ドローンの自動飛行機能、防爆範囲への誤侵入アラート機能付加など、空間的な位置情報が必要な分野への応用が期待できます。
当社は危険物施設におけるDX化の実現に向けさらに強力にご支援致します。

リスク評価の最近の活用傾向

危険区域の精緻なリスク評価は、危険物施設における電子機器の使用拡大、DX化推進を主眼として、経済産業省が2019年4月付で「プラント内における危険区域の精緻な設定方法に関するガイドライン」（以下、「防爆ガイドライン」という）を発行し、消防庁より同年同月、消防危第84号「危険物施設における可燃性蒸気の滞在するおそれのある場所に関する運用について」が各都道府県消防に通達され、本格的に開始されました。

従来までは危険物の取扱量、運転条件などに関わらず、一律に広い防爆範囲が設定されていましたが、本リスク評価を行うことで防爆範囲を合理的に設定するとともに、その範囲を抑制できるようになりました。その結果、スマホやタブレットなどの携帯用端末を非防爆機器のまま現場に持ち込むができ、現場作業の効率化や省力化につながっています。
さらに、最近では、防爆構造に対応できない固定設備・機器のために非防爆範囲を確保するための換気方法や許容漏洩量などの検討、火気使用エリアの拡大と工事業務の平準化の検討（定修と日常工事の再アレンジ）など、新たなニーズも増えています。また、少量危険物取扱所など危険物の取扱量がさほど多くない施設においても、非防爆範囲を確保する必要に迫られ検討されるケースも増えています。
業種・業態についても、防爆ガイドラインの対象であった石油精製や石油化学などのプラント事業者のみならず、一般化学、ガス、半導体、塗装、洗浄、研究所、空港関係など、可燃性ガス・液体を扱うあらゆる業種・業態で本リスク評価を活用し、非防爆範囲を確保する動きが強くなっています。

施設全体での防爆範囲の表示ニーズ

危険区域の精緻なリスク評価では、防爆ガイドラインおよびその大元になるIEC規格Part10-1 「Classification of areas-Explosive gas atmospheres」に基づけば、可燃性のガスや液体の放出源ごとに防爆範囲と危険距離を算定することができます。
一方で、危険物施設における放出源（フランジ、ネジ接続部、バルブやポンプのシール部など）は多数あり、施設の大小によりますが数百を超える数となる場合があります。その場合、個々の放出源の防爆範囲を重ね合わせ、施設全体でどのような防爆範囲となるかを把握したい、可視化してほしいというニーズが多く寄せられました。
また、危険物施設内で活用が検討されているドローンについても、防爆範囲に誤って侵入しないような飛行ルートを事前に確認・設定できるように、施設全体での防爆範囲の可視化ニーズが寄せられました。

防爆範囲の三次元化表示サービスの開発

当社では、従来、一放出源ごとの防爆範囲に加え、配置図や立面図に二次元表示で施設全体の防爆範囲をご提供することはありましたが、より分かりやすく、より視覚的に認識できるように、対象施設の配置図上に防爆範囲を三次元で表示する仕組みを開発いたしました。
以下に表示サンプルを示します。黄緑色に示された部分が防爆範囲を示しています。
様々な視点から防爆範囲を確認でき、全体的なイメージを簡単に把握することができます。

また、以下のようなことを検討、設定する際に非常に有効な資料になります。

運用実態に合わせた防爆範囲の設定
実際の防爆範囲を設定する際には、リスク評価で得た防爆範囲を基に、現場における操作や作業性を考慮して、それらを包含する形で設定することが想定されます。その際に防爆範囲全体を視認性の高い三次元表示で確認できるメリットは大きいといえます。
ドローンの飛行計画策定
ドローンの飛行時に防爆範囲に誤って入ってしまうことは、安全確保上、絶対に避けなければなりません。そのため、事前の飛行計画を入念に策定することが求められます。空間的な位置が極めて重要になるドローン飛行にとって、防爆範囲全体を三次元で、かつ、俯瞰して把握できるメリットは非常に大きいといえます。

＜三次元プロット図上に三次元で表示例＞

＜二次元プロット図上に三次元で表示例＞

＜二次元プロット図上に二次元で表示例＞

空間的な位置情報が必要な分野への応用

防爆範囲の空間的な位置情報を活用することにより、以下に挙げるような分野への応用が期待できます。

なお、弊社では下記のシステムの開発はしておりませんが、システムが出来上がった時には、防爆範囲の三次元データをご提供します。

ドローンの自動飛行機能への応用
ドローン本体への位置情報搭載、ないしはGPS機能などによる通信によって、ドローン自身と防爆範囲の位置情報を常に認識し、防爆範囲への侵入を回避しながら自動で飛行することができれば、ドローンの操縦が不要になり、また操縦に伴うヒューマンエラー防止にもつながります。なお、防爆範囲に入ることは事故につながる可能性が高まるため、位置情報の誤差を極力小さくすることが求められます。
以下リンクの動画は危険物施設でのドローン飛行をイメージして作成したもので、防爆範囲から1mの範囲に入るとドローン（円盤）がオレンジ色に変わります。オレンジ色にならないような自動飛行機能をドローンに持たせるイメージです。
＜ドローン飛行イメージ動画＞
https://fpec1.co.jp/images/hazardous/drone.mp4
防爆範囲への誤侵入アラート機能の付加
スマホ、タブレットなどの非防爆タイプの携帯用端末を実際に現場で使用する場合、看板などを設けて防爆範囲を明確に示すことが必要ですが、実務上、手間暇がかかり面倒であるため、どうするかが課題になっています。そこで、防爆範囲の三次元の位置情報と携帯用端末のGPS機能を用いて、現場作業時に不用意に防爆範囲に入ることがないようにアラートを出す機能を端末に持たせることができれば解決できます。なお、こちらも上記同様に、位置情報の誤差を極力小さくすることが求められます。
以下リンクの動画は、人が防爆範囲に誤って侵入した場合をイメージしたもので、防爆範囲から1mの範囲に入ると人がオレンジ色に変わります。これと同じように一定範囲内に入った場合に、手元の携帯用端末からアラートが出るように設定するイメージです。
＜誤侵入イメージ動画＞
https://fpec1.co.jp/images/hazardous/human.mp4