【工場・プラント防爆最前線 #1】防爆規制の現状 - 4つの法律と危険区域分類の全体像

化学プラントや石油精製施設においてIoTセンサやドローンを導入しようとすると、必ず直面するのが防爆規制である。日本国内では労働安全衛生法、電気事業法、高圧ガス保安法、消防法の4つの法律と複数の省庁が関与する規制体系が存在し、どの法律が何を規定し、どこに申請すればよいのかが極めて分かりにくい構造となっている。

一方で、2015年のIEC規格改定を起点に、経産省・厚労省・消防庁が連携して規制環境の整備を進めてきた。2025年6月には消防庁が消防危第140号を発出し、計測に基づく非防爆機器の条件付き使用を公式に認めるなど、制度面の変化は加速している。

本記事では、防爆の基礎概念と危険区域（Zone 0/1/2）の分類を整理した上で、日本の規制体系の全体像と2025年に至る規制改革の経緯を論じる。

1. 防爆の基本概念 - 爆発の3要素と電子機器の制約

1-1. 爆発の3要素

爆発・火災は、可燃物（可燃性ガスや引火性液体の蒸気）、酸素（空気中の酸素）、点火源（電気火花、高温表面など）の3つの要素が同時に揃ったときに発生する。裏を返せば、この3要素のいずれか1つを取り除くことで爆発・火災は防止できる[1]。

化学プラントにおいては、配管のフランジ部やバルブ、ポンプのシール部分から可燃性ガスが微量に漏洩する可能性が恒常的に存在する。大気中の酸素を除去することは非現実的であるから、残る防爆対策の主軸は「点火源の管理」に置かれる。そして、ここで問題となるのが電子機器である。

通常の電子機器は、内部回路の開閉に伴い電気火花（スパーク）を発生させ、基板やバッテリーの発熱により高温表面を形成する可能性がある。すなわち電子機器そのものが点火源となり得るため、爆発性雰囲気が存在し得る環境では使用が厳しく制限される。化学プラントで一般的なスマートフォンやタブレット、IoTセンサを自由に使用できない理由はここにある。

1-2. 防爆構造の種類と経済的影響

危険区域で電子機器を安全に使用するために開発された技術が「防爆構造」である。爆発性ガスの特性と点火源の種類を考慮し、安全性と経済性の観点から適切な防爆構造を選定することが事業者に求められる[1]。代表的な防爆構造として、以下の4種類が存在する。

- 耐圧防爆構造: 機器内部で万が一爆発が生じても容器が耐え、外部の爆発性雰囲気に伝播させない構造。堅牢な筐体を必要とするため、機器の重量・サイズが増大する

- 内圧防爆構造: 機器内部に不活性ガスや清浄な空気を封入し、爆発性ガスの侵入を物理的に防ぐ構造。ガス供給設備が別途必要となる

- 安全増防爆構造: 通常運転において火花や高温部が発生しない設計を施し、安全裕度を増した構造。照明器具や端子箱などに多く採用される

- 本質安全防爆構造: 回路のエネルギーを、最小着火エネルギー以下に制限した構造。Zone 0でも使用可能な最も安全な方式だが、機器の消費電力に制約がある

ここで注目すべきは、防爆構造機器の経済的影響である。防爆仕様のタブレットは通常品の5〜10倍以上の価格帯となることが珍しくなく、防爆仕様のIoTセンサに至っては選択肢自体が極めて限定される。経済産業省の調査[4]でも指摘されている通り、「建設時の安全規格を準用・維持した場合は非常に高価格なハードウエアの導入が必要で、'先ずやってみる'のコスト感ではない金額になる」ことが、プラント現場のデジタル化を妨げる構造的要因の一つを成している。

2. 危険区域の分類 - Zone 0・Zone 1・Zone 2の定義と運用実態

2-1. IEC 60079-10に基づくゾーン分類

危険区域は、爆発性雰囲気（爆発性ガスと空気の混合物）が存在する頻度と持続時間に応じて3つのゾーンに分類される。国際規格IEC 60079-10はゾーンの概念を採用しており、日本国内ではJIS C 60079-10:2008として規格化されている[2][3]。各ゾーンの定義と具体例を以下に示す。

分類	定義	具体例
Zone 0	爆発性雰囲気が連続的に、または長時間もしくは頻繁に存在する区域	引火性液体タンク内の液面上部の空間
Zone 1	通常運転中にも爆発性雰囲気が時々生成する可能性がある区域	製品取出し口付近、点検・修理時にガスを放出する開口部付近、屋内で通風・換気が妨げられガスが滞留するおそれのある場所
Zone 2	通常運転中に爆発性雰囲気が生成する可能性がなく、生成しても短時間しか持続しない区域	ガスケットの劣化による微量漏洩のおそれがある場所、誤操作により一時的にガスを放出するおそれのある場所、Zone 1周辺で爆発性雰囲気がまれに侵入するおそれのある室内

Zone 0では最も厳格な防爆構造（本質安全防爆など）の機器のみが使用を許容される。Zone 1ではやや緩和された防爆構造が認められ、Zone 2ではさらに緩和されるものの、それでも防爆構造の機器が要求される。そして、いずれのゾーンにも該当しない区域が「非危険区域」であり、一般の電子機器を自由に使用できる唯一の空間である。

防爆エリアの観点で見るべき爆発性ガスの特性としては、引火点（着火性の蒸気を生成する最低温度）、着火温度（加熱面に接して発火する最低温度）、爆発上限界・下限界（爆発性雰囲気を形成する濃度範囲）、比重（蒸気密度）が挙げられる[1]。引火点と着火温度が低いほど、爆発下限界が低いほど、また爆発範囲が広いほど危険性は高い。比重が大きいガスは地表面付近に滞留しやすく、リスクがさらに高まる。これらの物性パラメータは、後述する危険区域の精緻化計算において定量的に用いられる重要な入力値である。

2-2. 従来の運用実態 - プラント全体をZone 2として一律設定

規制の枠組み上は、Zone 0/1/2と非危険区域を精緻に区分することが可能である。しかし現実の運用は大きく異なっている。

多くの化学プラントでは、建設時の安全審査においてプラント内設備のある区画全体をZone 2として一律に設定し、以降30年、40年にわたって危険区域の見直しを行っていない[4]。建設当時の技術水準と安全思想においては「安全側に倒す」判断として合理性があったが、結果として本来Zone 2に該当しない区域（すなわち非危険区域）にまで防爆機器の使用が求められてきた。

この「保守的すぎる危険区域設定」の帰結として、2つの構造的問題が生じている。

一つは、DXの基盤技術であるIoTセンサ、ドローン、ウェアラブルデバイスといった汎用電子機器の導入が実質的に不可能となっている点である。これらの機器の大半は非防爆仕様であり、プラント全体がZone 2として扱われる限り持ち込むことができない。

もう一つは、仮に防爆仕様の機器を選択したとしても、前述の通り価格は数倍〜10倍以上に跳ね上がり、選択肢も極めて限定される点である。当社の研究会における議論でも、中堅・小規模プラントの事業者から「'先ずやってみる'ためのコスト感に見合わない」という声が繰り返し聞かれた。

すなわち、プラント現場におけるDX停滞の要因は技術的制約のみならず、建設時から見直されていない危険区域設定という制度運用上の問題にも起因している。この認識が2010年代後半以降、国策レベルで共有されるようになったことが、次節以降で論じる規制改革の出発点となった。

3. 日本の防爆規制体系 - 4つの法律とJIS

3-1. 4つの法律の役割分担

日本の防爆規制は、以下の4つの法律とJIS（日本産業規格）で構成されている[1][5]。

法律	所管省庁	主な規制内容
労働安全衛生法	厚生労働省	危険区域で使用する電気機器は型式検定に合格した防爆構造機器でなければならない（第42条・第44条、労働安全衛生規則第256条・第261条・第280条）。型式検定を受けていない機器の譲渡・貸与・設置・輸入・使用を禁止
電気事業法	経済産業省	可燃性ガス等が存在する場所の電気設備は点火源とならないように施設すること（電気設備技術基準第69条、同解釈第176条）。電気機械器具防爆構造規格に適合するものであることを規定
高圧ガス保安法	経済産業省	可燃性ガスの高圧ガス設備に係る電気設備は防爆性能を有する構造であること（一般高圧ガス保安規則第6条、コンビナート等保安規則第5条）
消防法	総務省消防庁	危険物施設の建設・改造時には事前の設置許可申請が必要。危険場所の設定について消防署と協議。電気設備は「電気工作物に係る法令の規定による」と規定（危険物の規制に関する政令第9条第1項第17号）

注目すべきは、これらの法律が相互に参照し合う構造を持つ点である。消防法は電気設備について電気事業法の技術基準を引き、厚労省所管のJIS C 60079-10:2008はIEC 60079-10（2002）を基に危険区域の分類を規定している。2008年の構造規格改定に関する厚生労働省通達0925001号[5]により、JIS C 60079-10:2008に基づく危険箇所分類が認められ、現在は構造規格またはJISのいずれに基づいても危険区域を設定できる運用となっている。

3-2. 型式検定制度の構造

労働安全衛生法に基づく型式検定には、2系統の技術指針が並立している。

工場電気設備防爆指針（通称: 構造規格） は、1969年の電気機械器具防爆構造規格をベースに、IEC規格との整合性を図りつつ国内事情を加味して策定された技術指針である。ガス蒸気防爆2006と粉じん防爆1982の2種類があり、長年にわたる国内運用実績を持つ[5]。 国際整合技術指針 は、国際規格IEC 60079シリーズに準拠した技術指針であり、Ex2015、Ex2018、Ex2020の3種類が存在する。いずれの指針でも検定を受けられるが、ここで重要なのは、海外のIECEx認証やUL規格（米国）、ATEX指令（欧州）、NEPSI（中国）、KCs（韓国）等の国際認証を取得済みの防爆機器であっても、日本国内で使用するには別途国内の型式検定に合格する必要がある点である[5]。この「二重認証」の構造が、海外で実績のあるIoTデバイスやドローンの国内プラントへの導入を遅らせる一因ともなっている。

3-3. 省庁横断プロセスの実態

危険区域で新たに電子機器を導入する場合、事業者が辿るプロセスは以下の通りとなる。

まず、工場電気設備防爆指針またはJIS C 60079-10に基づいて危険区域を設定（または再評価）する。次に、消防法に基づき各市区町村の消防署に設置許可申請を行い、危険場所の設定について協議を経る。その上で、労働安全衛生法の型式検定に合格した防爆構造機器を選定し、電気事業法および高圧ガス保安法の技術基準も満たす必要がある。

このように、厚労省・経産省・総務省消防庁の3省庁にまたがる法令が同時に関与するプロセスであり、さらに実際の許可権限は各市区町村の消防署に委ねられている。当社の研究会での議論においても、中堅・小規模プラントでは防爆関連の専門知識を持つ人材が限られることから「どの法律のどの条項が自社に該当するのか判断できない」「どこに相談すればよいか分からない」といった声が数多く聞かれた。この制度的複雑性の解消が、規制改革の重要な課題として位置付けられている。

4. 規制改革の全体像 - 2015年から2025年の変遷

4-1. 2015年の転換点 - IEC 60079-10-1 Edition 2.0

日本の防爆規制改革の起点となったのは、2015年に発行された国際規格IEC 60079-10-1 Edition 2.0である[6]。

この規格改定の核心は、爆発性ガスの放出特性（放出源の種類・放出量・放出速度）と換気度（自然換気・強制換気の効果）を定量的に計算することで、保安レベルを低下させることなく危険区域をより精緻に設定できるプロセスが体系化された点にある。従来のゾーン分類が定性的な判断（「通常運転中に時々生成する可能性がある」等）に依存していたのに対し、Edition 2.0は放出源ごとの定量計算に基づくアプローチを採用した。

これにより、従来「念のためZone 2」として扱われてきた区域を、物理的な計算に基づいて「非危険区域」に再分類できる道が開かれた。さらに2020年12月にはEdition 3.0が発行され[7]、危険区域範囲の計算における実践的なパラメータ設定手法や換気効果の評価方法が改善されている。

4-2. 経産省ガイドラインと各省庁の対応（2019-2021年）

IEC規格の改定を受けて、日本国内では2019年以降、各省庁が連携して環境整備を進めてきた。その背景にあるのが、経済産業省が推進する「スマート保安」構想[8]である。安全を確保した上でプラント内への電子機器（IoT）導入を進め、保全業務のデジタル化を推進するという国策の下、わずか2年間で法的基盤が整備された経緯を時系列で整理する。

- 2019年4月: 経済産業省が「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）を発行した[4]。IEC 60079-10-1 Edition 2.0に基づく国内向けの具体的な計算手順を示すものである。同月、消防庁危険物保安室が消防危第84号を発出し[9]、各都道府県・指定都市消防宛にガイドラインに沿った危険区域設定が「差し支えない」旨を通達した。経産省のガイドライン発行と同時に消防庁が運用上の後ろ盾を示したことは、省庁間の連携が事前に調整されていたことを示唆している。

- 2019年5月: 四日市市消防本部がコンビナート先進化検討会と共同で「製造所等における非防爆携帯型電子機器使用に係るガイドライン」を作成した[10]。自治体レベルで実運用に先行して取り組んだ事例として注目される。同市は石油化学コンビナートを擁する地域特性から、プラント事業者との勉強会を通じて円滑な運用を推進している。

- 2020年1月: 経産省が防爆ガイドラインを改訂し、現行版を公開した[4]。

- 2020年4月: 国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）が、防爆ガイドライン内の危険区域分類をグラフ化したExcelファイルおよびその使用マニュアルの提供を開始した[11]。放出特性や換気度の計算を事業者が自ら実行できるツールが整備された意義は大きい。専門のコンサルタントに依頼しなくても危険区域の定量評価に着手できる環境が実現した。

- 2020年10月: 厚生労働省所管の労働安全衛生総合研究所が「ユーザーのための工場防爆設備ガイド」を改正した[1]。IEC 60079-10-1 Edition 2.0を参考に、危険箇所の精緻な判定方法に関する記載が追記されている。同時期に消防庁は改正消防危第21号を発出し[12]、防爆ガイドラインの運用に関する追加的整理を行っている。

- 2021年2月: 厚生労働省労働基準局が基安発0218を発出した[13]。都道府県労働局長宛に「危険箇所の分類の方法及び範囲の判定の方法について、JIS C 60079-10によるほか、技術指針『ユーザーのための工場防爆設備ガイド』によることとして差し支えない」旨を通知するものであり、厚労省としてもガイドラインを活用した精緻化を正式に追認した形となる。

- 2021年3月: 経産省がガイドライン解説書を作成した[14]。事業者がガイドラインの適用にあたって判断に迷い、実際のプラントでの再評価が進まなかった実態を踏まえ、より理解しやすい形にかみ砕いて解説したものである。

2019年から2021年の時系列を俯瞰すると、経産省がガイドラインを発行し、消防庁が同日に運用通達を出し、産総研が計算ツールを提供し、厚労省が技術指針を改正し、再び経産省が解説書を追加するという、3省庁が段階的かつ計画的に環境整備を進めた構図が浮かび上がる。「スマート保安」構想の下、プラント保全業務のデジタル化を国策として位置付ける強い政策意志が、この異例の速度での制度整備を可能にした。

4-3. 2023年以降の新展開 - KHK評価業務と消防危第140号

2023年以降、規制環境はさらに進展している。

- 2023年: 消防法に基づく認可法人である危険物保安技術協会（KHK）が、危険物施設における危険区域の設定に係る評価業務を開始した[15]。この制度の意義は、事業者が自ら複雑な計算を行うのではなく、第三者機関に評価を委託できるルートを公式に整備した点にある。防爆ガイドラインの存在は知っていても、放出特性や換気度の定量計算を実行する技術力を社内に持たない中堅・小規模プラントにとって、KHKの評価サービスは取り組みへの参入障壁を大きく引き下げるものである。

- 2025年6月30日: 消防庁危険物保安室が消防危第140号を発出した[16]。この通達の核心は、可燃性蒸気の濃度が爆発下限界（LEL: Lower Explosive Limit）の25%未満であることが計測により確認できる場合、非防爆の電子機器の使用を条件付きで認めるという点にある。

消防危第140号が持つ制度的意義は、従来の「区域ベース」の規制アプローチ（Zone 0/1/2のいずれかに静的に分類し、それに対応する防爆構造を要求する）に加えて、「計測ベース」のアプローチを消防行政として公式に認めたことにある。リアルタイムのガス濃度モニタリングと組み合わせることで、ゾーン分類上はZone 2に該当する区域であっても、実測値がLEL25%未満であれば非防爆機器の活用が可能となる。これは、静的なゾーン分類と動的なモニタリングを併用するハイブリッド型の安全管理への移行を示すものである。

- 2025年7月: KHKが評価業務を拡大し、消防危第140号に対応した計測ベースの非危険区域評価サービスを開始した[15]。事業者は、区域ベースの精緻化（ガイドラインに基づく再計算）と計測ベースの評価（LEL25%未満の確認）の双方について、KHKに第三者評価を委託できる体制が整ったことになる。

このほか、消防庁は2023年以降「スマート保安官民検討会」を年次で開催しており、独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）が公開する「スマート保安技術カタログ」（2024年12月時点でv18.1）[17]を通じて、プラントのデジタル化に対応した安全技術の体系的な情報提供も進められている。

次回は、IEC 60079-10-1 Edition 2.0/3.0に基づく危険区域精緻化の計算手法と、産総研Excelツールの具体的な活用方法を論じる。あわせて、JSR千葉工場や日産化学富山工場における成功事例を取り上げ、危険区域再評価の実践プロセスを解説する。