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入門教室/Q & A 産業ガスの基礎知識 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項 及び関連法規・規格 Q22 A22 「産業ガス」と「高圧ガス」とは どのように違うのですか。 「産業ガス」とは、各種産業界において利用される幅広いガス種全体の総称(Q&A第 1回参照)であり、液体であるか気体であるか、またはその圧力などには一切関係しませ ん。一方、「高圧ガス」とは、「高圧ガス保安法(平成8年に高圧ガス取締法という名称か ら改称)」において明確に定義されており、この法律において、その製造・貯蔵・販売・ 移動・消費など、あらゆる取り扱いが細かく規制されています。表1に、「高圧ガス」の 定義の概要を示しますが、詳細については、法律条文を参照願います。また、下記に該 当するガスであっても、他の法律(例えば「電気事業法」)が適用される場合など、適用 が除外される事例もあります。 表1 高圧ガスの定義概要 項 目 定義概要 常用の温度で、現に圧力1MPa以上の圧縮ガス、または35℃で1MPa以 1 上となる圧縮ガス 常用の温度で、現に圧力0.2MPa以上の圧縮アセチレンガス、または 2 15℃で0.2MPa以上となる圧縮アセチレンガス 常用の温度で、現に圧力0.2MPa以上の液化ガス、または35℃で0.2MPa 3 以上となる液化ガス 上記以外で、政令で定められているもの(液化シアン、液化ブロムメ 4 チル、など) 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項および関連法規・規格 1 入門教室/Q & A 産業ガスの基礎知識 Q23 A23 産業ガス(高圧ガス)の一般的な取り扱い上の注意事 項には、どのようなものがありますか。 産業ガスは、一般的には「高圧ガス」の状態で運搬・貯蔵・消費されることがほとん どですから、ここでは、高圧ガス状態の産業ガスについて、その取り扱い上の注意事項 を列記します。 (1)高圧ガス容器の取り扱い ① 高圧ガス容器は、法律でその製造方法や検査が厳しく管理され、検査に合格した容器 には、容器の肩の部分に刻印が打刻されています。刻印内容の詳細は、法律を参照願 います。 ② 高圧ガス容器は、法律においてその塗色が定められていますので、容器の塗色でガス 種が概ね判別可能です。表2に各ガス種の容器の塗色を示します。 表2 高圧ガス容器の塗色1) 高圧ガスの種類 容器の塗色 酸素ガス 黒 色 水素ガス 赤 色 液化炭酸ガス 緑 色 アセチレンガス かっ色 液化アンモニア 白 色 液化塩素 黄 色 その他の種類の高圧ガス ねずみ色2) 注 1)上記塗色は、容器の表面積の二分の一以上に行う 2)ステンレス鋼、アルミニウムは地肌色で「ねずみ色」と見なす ③ 容器の打撃・落下など粗暴な取り扱いは、容器・弁・安全装置などを損傷する可能性 があるため、できる限り丁寧に取り扱って下さい。 ④ 容器を直立させて置く場合には、転倒しないよう鎖やロープで壁や専用のジグに固定 して下さい。この際、容器の上下2ヶ所で緩み無く固定するのが望ましく、固定ジグを 用いる場合は、アンカーボルトなどで床に強固に固定したものを利用して下さい。 ⑤ 容器を横にして置く場合には、容器が転がらないよう支持具を用いて固定して下さい。 ⑥ 容器を長時間風雨にさらしたり、土砂その他の粉塵のある環境に放置したりしないよ うにして下さい。 (2)高圧ガス貯蔵上の注意 容積3000m3以上の高圧ガスを貯蔵するためには、都道府県知事の許可が必要となりま すが、ここでは、許可を必要としない場合の注意事項について示します。 ① 貯蔵場所は、40℃以下に保ちながら通気性のよい構造として下さい。 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項および関連法規・規格 2 入門教室/Q & A 産業ガスの基礎知識 ② 容器の近くに、油・ガソリンなど発火しやすいものを置かないで下さい。 ③ 電線やアース線近くに容器を貯蔵しないで下さい。 ④ 容器の近くに、腐食性のある化学薬品などを置かないで下さい。 ⑤ ガスは、その種類毎に置き場所を明確に区分して下さい。特に酸素などの支燃性ガ スと水素などの可燃性ガスは、一緒に貯蔵しないで下さい。 ⑥ 貯蔵所では喫煙をせず、また消火器を備えてください。 (3)高圧ガス運搬上の注意 ① 原則的に容器運搬時は、圧力調整器を取り付けずに、弁キャップが付いた状態で、 できる限り専用の運搬台車を利用して下さい。 ② 止むを得ず容器を吊り上げる場合には、十分な注意を払うとともに、滑りにくい専 用吊りベルトなどを用い、電磁石や金属チェーンを使用しないで下さい。また弁キ ャップの部分は吊らないで下さい。 ③ 容器を立てた状態で手で転がす場合は、安全靴を着用して、静かに運んでください。 ④ 容器を床に置いて足で転がしたり、相互にぶつけたりしないで下さい。 (4)高圧ガス使用上の注意 ① 手動の容器弁ハンドルがついていない容器の元弁を開ける際は、専用のハンドル (写真1参照)を用いて、ゆっくりと操作し、出口側に人などがいないことを確認し て下さい。専用ハンドルの代わりに、スパナなどの汎用的な工具を用いないで下さ い。 写真1 圧縮ガス容器スピンドル開閉専用ハンドルの例 ② ガスの使用中は、元弁は十分開いておいて下さい。ただし、溶解アセチレン容器の 弁は、1.5回転以上開かないで下さい。 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項および関連法規・規格 3 入門教室/Q & A 産業ガスの基礎知識 ③ 出口側圧力が可変の圧力調整器(写真2参照)を容器に取り付ける場合、容器元弁 を開ける前に圧力調整器の調整弁が閉まっている(図中央のハンドルが左回りで緩 んでいる)状態であることを確認して下さい。 写真2 出口側圧力可変の圧力調整器(日酸TANAKA製)の例 ④ 圧力調整器の取り付け部など、高圧状態のネジ接続部において漏洩が認められ、増 し締めを行う場合は、必ず容器元弁を締めて、圧力を低下させた後に操作して下さ い。 ⑤ ゴムホースを接続する場合は、ホース口径にあった接続金物を用い、専用のホース バンドで漏洩のないよう確実に締め付けて下さい。 ⑥ 夏の直射日光、炉、ストーブその他の熱源を避けて容器を設置して使用して下さい。 溶接・熱切断作業時にも、できる限り、スパッタや火花などが容器に直接飛び散ら ないよう十分な距離を保つか、遮蔽板などの保護具を利用して下さい。 ⑦ ガスの使用後は、元弁を閉じた状態で、圧力調整器内のガスを放出し、圧力調整器 を取り外して、弁キャップを取り付けてください。 (5)低温液化ガスの取り扱い ① 低温液化ガスの取り扱い作業時は、適当な素材の皮手袋を装着し、素手や軍手など で液化ガスや低温部分に触れないで下さい。 ② 低温液化ガスは、極低温によって鉄鋼材料などを脆化させるため、取り扱い時は周 囲にある設備などに十分注意するとともに、不用意に地面に撒き散らさないように して下さい。 ③ 可搬式小型液化ガス容器(LGC:Q&A第1回参照)は、真空二重断熱構造であり、 衝撃などによって容易に断熱性能が劣化するため、取り扱い時にぶつけたり、転倒 させたりしないよう注意して下さい。 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項および関連法規・規格 4 入門教室/Q & A 産業ガスの基礎知識 ④ 低温液化ガスは、少量であっても気化すると大量のガスとなるため、取り扱い作業 は、できる限り通風の良い場所で行って下さい。 ⑤ 液化酸素は、支燃性ガスである酸素が大量に発生する可能性があり、その取り扱い は特に注意を要します。液化酸素容器の周囲は、常に酸素が存在するという認識で 作業し、油脂類などの可燃物や着火源などは、確実に排除して下さい。また、作業 者の衣服への液化酸素の付着にも十分な注意が必要です。 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項および関連法規・規格 5 入門教室/Q & A 産業ガスの基礎知識 Q24 A24 産業ガスの取り扱いにおいて、各ガス種毎に特有の注 意事項は、ありますか。 代表的な産業ガス種について、そのガス種の性質毎に注意事項を分類して以下に列記 します。 (1)酸素(支燃性) ① 酸素容器や酸素関連器具には、油脂類の付着などは、いかなる場合も厳禁として下 さい。圧力計も「禁油」と表示された酸素専用のものを使用して下さい。 ② 圧縮空気の代用として、高圧酸素は絶対に使用しないで下さい。各種の圧縮空気利 用機械への利用だけでなく、塵埃の清掃用や夏季の冷風目的の利用は、大変危険で す。 (2)窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素(不活性・準不活性) これらのガスは、常温ではほぼ不活性の性質であるため、取り扱い上の注意事項もほ ぼ同様です。 ① 酸素欠乏による窒息が最も懸念されるため、特に大量消費に際しては、通風などの 換気状態に注意する必要があります。 ② これらのガスを貯蔵または使用する部屋・設備内に入る場合は、予め酸素濃度計 (写真3参照)で十分な酸素濃度が確保されていることを確認して下さい。 写真3 酸素濃度計(新コスモス電機製)の例 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項および関連法規・規格 6 入門教室/Q & A 産業ガスの基礎知識 (3)水素(可燃性) ① 水素は極めて爆発範囲の広い(Q&A 第4回参照)ガスであり、大気中でも大変危険 ですから、特に着火源となりうるものを近くから排除することが重要です。 ② 水素の使用に際しては、基本的に逆火防止器(写真4参照)を取り付けてガス供給 するようにして下さい。 写真4 逆火防止器(日酸TANAKA製)の例 ③ 水素は分子量が小さい(Q&A 第1回参照)ため、大変漏洩しやすいガスであり、ネ ジ継手部やホースなどの接続部においては、入念な漏洩検査が必要です。 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項および関連法規・規格 7 入門教室/Q & A 産業ガスの基礎知識 Q25 A25 産業ガスについての公的規格はありますか、また 溶接・熱切断用のガスに関する規格はありますか。 各種産業ガスについて、現時点で有効な日本工業規格(JIS)を以下に列記します。ま た、溶接・熱切断用のガスの規格として、平成15年に新しく公示されたJIS(アーク溶接 及びプラズマ切断用シールドガス)を紹介します。 (1)各種単体ガスのJIS 以下に各規格名称を列記するとともに、表3∼表7に各規格の品質規定の一部を示しま す。なお詳細は、規格本文を参照願います。 ①「JIS K 1101 酸素」 ②「JIS K 1107 高純度窒素」 ③「JIS K 1105 アルゴン」 ④「JIS K 1106 液化二酸化炭素(液化炭酸ガス) 」 ⑤「JIS K 0512 水素」 表3 酸素の品質規定 項 目 規 定 純度vol% 99.5以上 水 分 凝縮した水分を認めないこと 表4 高純度窒素の品質規定 項 目 1級 2級 純度vol% 99.999以上 99.99以上 酸素volppm 5以下 50以下 水分volppm 10以下 15以下 表5 アルゴンの品質規定 項 目 1級 2級 純度vol% 99.99以上 99.90以上 酸素volppm 10以下 20以下 窒素volppm 50以下 − 水分volppm 10以下 20以下 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項および関連法規・規格 8 入門教室/Q & A 産業ガスの基礎知識 表6 液化二酸化炭素の品質規定 項 目 1種 2種 3種 二酸化炭素vol% 99.5以上 99.5以上 99.9以上 水分vol% 0.12以下 0.012以下 0.005以下 臭気 臭気のないこと 臭気のないこと 臭気のないこと 表7 水素の品質規定(抜粋) 標準物質 項 目 工業用 1級 2級 3級 4級 純度vol% 99.9999以上 99.999以上 99.99以上 99.9以上 露点 (℃) [水分] −70以下 −60以下 −50以下 凝縮しないこと 酸素volppm 0.3以下 0.5以下 4.0以下 100以下 窒素volppm 0.2以下 5.0以下 25以下 400以下 二酸化炭素volppm 0.1以下 1.0以下 10以下 ― (2)溶接・熱切断用ガスのJIS 海外の溶接シールドガスに関する規格としては、米国のAWS(American Welding Society)規格において、 「Specification for Welding Shielding Gases(A5.32)」が規定さ れており、またISOとしては、「Welding Consumables−Shielding Gases for Arc Welding and Cutting(ISO14175)」が1997年に制定されました。 日本国内においては、最近まで、JISとしては存在しておりませんでしたが、ISOとの 整合化も踏まえて、ISO14175に準拠したJISが平成15年1月に制定・公示されました。以 下にその概要を示します。 ① 規格名称 「JIS Z 3253 アーク溶接及びプラズマ切断用シールドガス」 ②適用範囲 この規格は、アーク溶接、プラズマ切断及びバックシールドガス用などの各種シール ドガスに適用され、混合ガス以外に単一組成のガスも対象です。 なお、ガス溶接やガス切断に用いられるアセチレンやLPガスなどの燃料ガスや、支燃性 ガスとしての酸素は対象外となっています。 ③シールドガスの種類 表8にシールドガスの種類の概要を示します。大分類のグループは、ガスの組成により、 還元性(R)、不活性(I)、弱酸化性(M1)、強酸化性(M2、M3、C)、無反応性(F)、 と区別されています。ここで、「無反応性」とは、プラズマ切断やバックシールドガスと して利用される100%N2ガスの性質を示す言葉です。小分類は、更にガス組成範囲によっ て番号により分類され、一般的に数値が大きいほど、添加ガス濃度が大きくなる傾向と なっています。 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項および関連法規・規格 9 入門教室/Q & A 産業ガスの基礎知識 表8 シールドガスの種類(概要) ④シールドガスの品質 この規格で要求される品質として、混合ガス濃度の許容差(表9参照)、シールドガス の純度と水分(表10参照)があります。 表10は、JISとISOの規定値を比較して示していますが、純度と水分ともに、JISの方が 概ね厳しい水準となっているがわかります。これは対象とするシールドガスが国内で流 通している工業用ガスを原料として製造されるとの前提で、前述の単体ガスのJIS規定値 を考慮して規定されたためです。 表9 混合ガス濃度の許容差(単位:vol.%) 表10 シールドガスの純度及び水分の比較 第5回 産業ガスの取り扱い上の注意事項および関連法規・規格 10