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『新鮮な空気環境を確認するには? - サンプリング・事前測定に関するよくある12の質問』

事例紹介

閉鎖空間におけるサンプリング・事前測定

危険の可能性がある作業環境においては、サンプリングや事前測定のような一般的な閉鎖空間安全対策が欠かせません。 閉鎖空間専用のガス検知器を用いて大気を計測し、有害物質の有無についてモニタリングする必要があります。 作業員の安全を守るためには、総合的な知識と実践的なスキルが必要です。

このカタログについて

ドキュメント名 『新鮮な空気環境を確認するには? - サンプリング・事前測定に関するよくある12の質問』
ドキュメント種別 事例紹介
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取り扱い企業 ドレーゲルジャパン株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧)

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このカタログの内容

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新鮮な空気環境を 確認するには? サンプリング・事前測定に関するよくある12の質問 毒性や爆発性のある有害物質は、コンテナなどの閉所空間での作業 に関連する事故の主な原因になります。 そのため、立入り前にサン プリング・事前測定を正確かつ入念に行うことは、最も重要な安全 対策の一つであり、入槽作業前や閉所空間への立入りの際に実施す ることは、リスクアセスメントとして必要不可欠です。 © Drägerwerk AG & Co. KGaA 1 ST-1178-2008
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新鮮な空気環境を確認するには? 基礎知識と専門的アドバイス 係数を考慮する場合がよくあります。 これらの係数は、職業 サンプリング・事前測定は、ポータブルガス検知器で実施する ばく露限界の一時的な基準値と実際の労働時間との差をな 最も困難な作業の一つになり、リスクアセスメントから実際の くすために使用します。 職業ばく露限界で言及されている 測定・測定結果の評価に至るまで多岐にわたります。 サンプリ 合計ばく露時間は、1日8時間です。 しかし、プラントの定期修 ング・事前測定の作業責任者には、様々な有害物質の特性や 理・メンテナンス中の通常労働時間は、12時間になります。 ガス検知器の操作・取扱い方法、および各プラント・作業場固 このような場合には、ガス検知器の警報設定値を職業ばく 有の特性などについて、深い専門知識が必要とされます。 露限界より低くする必要があります。 Drägerアカデミーのトレーナーは、実際の作業現場におい て重要なことを十分に理解しています。 トレーナー達は、実 2 . 機能テストは、どのくらい頻繁に実施すべきですか? 際の作業現場で直面する課題や問題について、多くのセミ ほとんどのメーカーは、使用前に毎回、バッテリー状態や ナー参加者から直接学んでいます。 ここでは、これらのセミ 警報機能、検知器のディスプレイ機能を検査することを ナーで最もよくされる質問とDrägerトレーナーによる回答を 奨励しています。 実際には、各国・地域や各企業ごとに異 ご紹介します。 なる規定が適用されています。 例えば、ドイツでは雇用者 責任保険協会により、就業日ごとにすべてのポータブルガ ス検知警報器を検査することを要求しています。 「就業日 1. コンテナやその他の閉所空間内で作業を行う場合、 ごととは、3シフトごととも解釈されますが、 私だったら他の サンプリング・事前測定をいつ実施すべきですか? 作 業 者 が 1 6 時 間 使 用した 検 知 器 を 機 能 テ ストも せ 答えは、作業を開始する直前になります。 サンプリング・事前 ずに使用することはしません」とDräge rトレーナーの 測定を実施した後に昼食・休憩をとるなどした場合、再度サ Florian Mehlisは言います。 以下のシステム・手順が、現 ンプリング・事前測定を行わずにその閉所空間やコンテナ 在の一般的な方法になっています。 各シフトの前に使用 へ立入ると、予期せぬ危険にさらされる可能性があります。 さ れ る す べ て の 検 知 器 を テ ス トし 、各 作 業 者 これは、温度や換気状況などの環境要因により、空気環境が が 持 ち 出 せ る よ う に 所 定 の 場 所 に 保 管 し ま す 。 瞬時に変化する可能性があるためです。 補足情報: 作業現場に移動するまでに時間が掛かる場合な どは、バンプテスト(機能テスト)後に一度ガス検知器の電源 ヒント を切り、後で再度電源を入れます。 サンプリング・事前測定後に、作業の開始が遅れる場 合や作業を一時的に中断する場合は、ポータブルガ 3 . ゼロ点調整を新鮮な空気環境下で実施しなけれ ス検知器もしくは(できることなら)Dräger X-zoneな ばならないのはなぜですか? どの可搬型エリアモニタリングガス検知器をコンテ ガス検知器の測定基準点を決定するためには、ゼロ点を校 ナの主要な場所に配置するようにしてください。 不 在中に環境条件が変わり、濃度がしきい値を超えた 正する必要があります。 これにより、ガス検知器の表示値が 場合に、検知器の警報が作動するため、危険を察知 実際のガス濃度に対応していることを確認することができ できます。 ます。 ゼロ点を正確に調整するためには、有害物質がまった く存在しない(0%)環境下・新鮮な空気環境下で、校正を行う 必要があります。 特に定期修理・メンテナンス中は、以下について注意してく ガス検知器を初めて使用する場合は、他の要素も考慮する ださい。 事前に設定された警報設定値は、必ずしも職業ばく 必要があります。 ガス検知器の「工場出荷時設定」は、特定 露限界(WEL)と一致しているとは限りません。 定期修理・メ の条件下で決定されます。 例えば、Drägerではドイツのリュ ンテナンス中の労働時間は長くなる傾向があるため、減少 ー ベ ック で セ ン サ を 校 正 し て おり、そ こ の 気 圧 は © Drägerwerk AG & Co. KGaA 2
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新鮮な空気環境を確認するには? 1,013.25 hPa、室温は20℃になります。 高地などの気圧が低 い場所や極端な気温の場所では、実際の基準点が大きく変 化してしまい、測定結果に影響を及ぼします。 あなたのガス検知器は、使用可能ですか? サンプリング・事前測定を実施する前に、以下の4点を確 認してください: 1. バッテリー状態とディスプレイ表示のテスト 2. 機能テスト 3. 新鮮な空気によるテスト 4. サンプリングホースのリークテストやポンプの機能 テストを含むシステム全体のテスト 4. 測定点・箇所は、どのように決定すべきですか? 仮にコンテナの底から採取したガスサンプルからメタンが 検知された場合、爆発の危険性が存在することは明らかで す。 メタンは軽いガスで、直ちに周囲の空気と混ざります。 メタン雲は、一番高い位置まで上昇する傾向があります。 そのため、コンテナの底のガス濃度だけでは、空気中にど れほど爆発性があるかは判断できません。また、コンテナ内 で硫化水素が検知された場合、コンテナの上部から採取さ れたガスサンプルだけでは、信頼性に欠けます。 これは、モ 以下の点についても、必ず考慮する必要があります: ル質量が34g/モルである硫化水素は、空気(29g/モル)より もかなり重く、底に沈むからです。 これら両方の例が示すよ – 閉所空間・コンテナのタイプや形状: 完全に平らなタン うに、 測定箇所が不適切であると、場合によっては、死を招 クは、ほとんど存在しません。 重いガスは底のほうに溜ま く可能性があります。 り、軽いガスは最も高い位置に溜まります。 また、隆起部 分や取り付けられている装置なども考慮しなければなり 一般的に、 軽いガスは直ぐに空気と混ざり、雲の量が急速 ません。 に増えて最も高い位置まで上昇します。 そのため、開放さ れた空気環境下では、漏れ箇所付近を測定する必要があり – 温度: 例えば、タンクが長時間直射日光にさらされ、内部 ます。 濃度の上昇は、コンテナの上部で起こります。 のガスが温められると、分子の動きが早くなり、それにより 拡散(周囲空気との混合)速度が上昇します。 重いガスは液体のように底で流れ、障害物を通過または障 害物に付着し、周囲の空気と混じることはほとんどないた – 換 気: 気流は、ガス雲の位置と濃度を変化させます。その め、高い位置に広がることはあまりありません。 従って、底の ため、 作業を行うコンテナがパイプラインと繋がってい 流れている箇所を測定する必要があります。 るかを確認することが重要です。 繋がっている場合は、ガ スが流入する可能性があるかどうかを確認し、作業者に しかし、適切な測定点・箇所を決定する上で重要なことは、 個人用保護具を着用させるなどの適切な安全対策を講 予想される有害物質のモル質量と物理的性質の2点だけで じる必要があります。 はありません。 © Drägerwerk AG & Co. KGaA 3 ST-6044-2004
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新鮮な空気環境を確認するには? 6. 必須確認事項 空気中の酸素濃度が18%未満になると、酸素欠乏 検知された有害物質は、空気より重いですか、軽いです 環境として注意が必要だと思いますが、サンプリン か? 物質の密度に関する情報は、安全データシートで確 グ・事前測定で、例えば酸素濃度が20.5%であって 認できます。 も警戒すべきなのはなぜですか? これは、空気中の酸素濃度がわずかに減少している場合、爆 発性または毒性物質の濃度が既にしきい値を超えている可 5. 対 象ガスが空気より重いか軽いかは、どのようにし 能性があるからです。 て判断すべきですか?1 例えば、対象化合物のモル質量と空気(29g/モル)のモル質 空気の大まかな構成比率は、窒素が5分の4、酸素が5分 量を比較する方法があります。 化合物のモル質量は、構成 の1になります(正確な構成比率は、別途ご確認ください)。 要素のモル質量を合計し、それに各指数を乗算することで この混合割合に不活性ガスが混ざり込むと、置換により酸素 計算できます。 各構成要素の相対原子質量は、周期表で確 量が減少するだけでなく、窒素量も4倍の割合で減少します。 認でき、各要素名の下に表示されています。 例えば、10 vol%のヘリウムが入り込むと、酸素濃度は2 vol%、 窒素濃度は8 vol%減少します。 これが何を意味するか、逆の順序で見ながら説明します。 コンテナ内の酸素濃度が、20.5 vol%とガス検知器で測定さ 硫化水素 れたとします。 発生したガスにより、0.4 vol%の酸素が置換 M(H2S) = 2 x M(H) + M(S) されただけでなく、1.6 vol%の窒素もまた置換されており、 M(H2S) = 2 x 1.01 g/モル + つまり合計2.0 vol%の不要な物質が空気中に存在すること 32.07 g/モル = 34.09 になります。 これは、およそ20,000 ppmに相当し、ほとんどす 結果: M(H2S) > M(空気) べての有害物質において致死濃度にあたります。 (硫化水素は空気より重い) 一般的に、 閉所空間では5 vol%の不活性ガスにより、 酸素濃度が1 vol%減少します。 濃度1 vol%は、ppmに換算す ると10,000 ppmになります。 メタン 重要 M(CH4) = M(C) + 4 x M(H) 酸素濃度だけで判断することは、安全ではありません。 M(CH4) = 12.01g/モル + 4 x また、酸素濃度が20.9%であっても、有害物質が存在し 1.01g/モル = 16.05 ないということにはなりません! 結果: M(CH4) < M(空気) (メタンは空気より軽い) 1 ガスと空気が同じ温度の場合 © Drägerwerk AG & Co. KGaA 4
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新鮮な空気環境を確認するには? 7. v ol%からppmまたはppbへの換算は、どのように計 対して、 ガス検知器をコンテナ内に降下させたときに警報が 算しますか? 作動しなければ、特に危険物質は存在しないため、コンテナ メタンやエタンおよびその他の炭化水素などの爆発性ガ への立入りを許可しても問題ない、と主張する人もいます。 スは、vol%の範囲で影響をもたらします。 しかし、毒性ガス (CO、CI2、H2S、HCN等)は、かなりの低濃度においても危険な これは、厳密には正しくありません。 もし測定値がわずかに ため、ppmの範囲で測定されます。 警報設定値を下回っていたとしたらどうでしょう? この測定 結果をディスプレイで確認できていれば、警報設定値を超 換算式 えていなくても、危険を認識するはずです。 1 vol% = 10,000 ppm = 10,000,000 ppb 9 . ガ スサンプルを採取するときに、ガスサンプルが サンプリングホースを通って測定されるまでに、ど 8 . 閉所空間やコンテナでサンプリング・事前測定を行 れくらいの時間が掛かりますか? うときに、ガス検知器にキャリングストラップを使用 大まかな吸引所要時間としては、1mにつき約3分間+30秒と すべきではないのはなぜですか? されています。 また別の目安では、10mホースを使用した場 答えは、とてもシンプルです。 上から垂れ下げた状態では、 合で、測定箇所ごとに5分間とされていることもあります。 ガス検知器のディスプレイを確認できないからです。 これに © Drägerwerk AG & Co. KGaA 5 ST-11255-2008
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新鮮な空気環境を確認するには? 重要なことは、正確な吸引所要時間は、測定作業条件やガス 重要 の拡散挙動などにより異なります。 吸引所要時間を計算す ゴム製ホースは、硫化水素分子が外部へ拡散してし るときは、各対象ガスの密度や吸着性、ホース内面の伝導性 まうため、硫化水素の測定に適しません。 を考慮する必要があります。 それらの度合いは、様々な要素 が絡みますが、特にホースの材質によります。 Viton®2は、加硫ゴムよりも化学的に耐久性が高く、またホー ス内面への吸着が少なく、溶剤への耐性もあります。 1 1. サ ンプリング・事前測定作業では、どのような内容 を記録・文書化すべきですか? 記録内容には、サンプリング・事前測定がいつ、どの閉所空間・ 1 0. ガス検知器には、他メーカーのホースやポンプな コンテナで、またどのような条件下において実施されたかを どのアクセサリを使用できますか? 明確に記載する必要があります。 そのため、以下の情報が必 できません。そのようなことは、絶対に行わないでください。 要不可欠です: これは、呼吸用保護具にも当てはまります。 ドレーゲルのガ – 実 施日、開始・終了時間 ス検知警報器は、おそらく他メーカーのホースと互換性があ – コンテナ番号、測定点・箇所が複数の場合は測定点・ ります。 しかし、事故や不具合が生じた際に、法的な保証がで 箇所に関する情報 きなくなります。 これは、ガス検知器が特定のアクセサリとの – 検知・測定された有害物質名 み組み合わせて使用できることを承認されているからです。 – 実施責任者(測定を実施した作業者・管理者名) これらのアクセサリは「、適合宣言」(テクニカルマニュアル参 – サ ンプリング・事前測定に使用したガス検知器の情報 照)に記載されています。 (後に追跡・確認できるようにするため) 2 Viton®は、DuPont社の登録商標です。 © Drägerwerk AG & Co. KGaA 6 ST-11845-2008
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新鮮な空気環境を確認するには? 12. 各センサタイプには、どのような違いがありますか? 電気化学式センサは、電池と似たような仕組みで機能しま す。対象ガスがセンサに到達すると、2つの電極間で少量 の電荷が化学的に生成され、送信機により表示されます。 電気化学式センサ 信号振幅は、濃度に比例します。 備考: – 電 気化学式センサには、各毒性ガスの検知・測定に合わせ、 メモリチップ 100種類以上の種類があります – 約 -40~+65℃の幅広い使用可能温度範囲を有しています 圧力開放部 – 優れた耐久性と長いセンサ寿命を有しています – 他 ガスの影響と誤警報のリスクは、選択フィルタにより軽 電気化学構成部 減することが可能です 選択フィルタ 接触燃焼式センサでは、センサ内部のペリスターという加熱 された検知素子部の触媒表面に対象ガスが接触することで、 燃焼反応が発生します。 この触媒反応により発生する燃焼 接触燃焼式センサ (メタンを例とした機能原理) 熱が、電気抵抗を増加させます。 もう1つのペリスター(補償 素子)が周囲の温度を測定し、検知素子と補償素子の2つの 信号間の差により測定値が決定されます。 メタン 備考: – 接触燃焼式センサは、200種類以上の可燃性ガス・蒸気を 酸素 検知できますが、ガス種を判別することはできません – 接触燃焼式センサは、燃焼プロセスにおいて、周囲空気か プラチナコイル らの酸素を必要とします – 硫黄化合物(H2S、SO2)やハロゲン化炭化水素により、 電気接続 被毒する危険があります – 重金属や有鉛ガソリン、シリコンや長鎖重合体を含む物質 ペリスターキャリア は、触媒を覆ってしまう可能性があります Made i räg G © Dnrägerwerk AG & Co. KGaA 7 ermany D erSensor® H2S ST-1581-2007 ST-634-97 Par S t- e N r o i . a 68 09 XXXl-No. ARLL 0069 Sicherheitstec khn cik GmbH, Lüb e
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新鮮な空気環境を確認するには? 赤外線式センサは、炭化水素が赤外線放射を吸収する性質 備考: を利用しています。 この吸収による光の減衰は、センサ内の – 赤外線式センサは、炭化水素化合物を検知・測定します 感光性のある焦電検出器により検知され、測定値を判定する – 数百ppm から100 vol%までの幅広い範囲の濃度を検知・ 信号に変換されます。 測定できます – 長期間にわたり、感度劣化がありません 赤外線式センサ 赤外線光源 サファイア窓(レンズ) 耐圧防爆容器 反射鏡 ビームスプリッター 測定検出部 ガス 補償検出器 他にご質問はございますか? その他にも質問・確認したいことがございましたら、弊社ま でご連絡ください。 Drägerアカデミーのセミナーでは、コン テナや閉所空間の安全なサンプリング・事前測定に必要と なる詳細な専門知識とすべての技能を実践的な演習・訓練 を通して提供します。 インプリント ドイツ Dräger Safety AG & Co. KGaA Revalstraße 1 23560 Lübeck www.draeger.com © Drägerwerk AG & Co. KGaA 8 ST-4855-2012 ST-1583-2007 DGT-29-2019
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新鮮な空気環境を確認するには? 参考資料 1 ガスと空気が同じ温度の場合 2 Viton®は、DuPont社の登録商標です。 © Drägerwerk AG & Co. KGaA 9