2021 Fiscal Year Research-status Report
Fire hazard induced by multi-component liquid fuel spilled on a room
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21K04578
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| Research Institution | National Research Institute of Police Science |
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Principal Investigator |
岡本 勝弘 科学警察研究所, 法科学第二部, 室長 (40356176)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 石油系溶剤 / 引火性危険物 / 可燃性液体 / シンナー / 蒸気圧 / 蒸発速度 / 引火点 / 拡散 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年7月に京都市で発生したガソリン使用の放火事件を受け、同様の事案の発生を抑止しガソリンの適正な使用を徹底するため、消防法令が改正され、携行缶での販売が規制された。一方、ライター用燃料、工業ガソリン等の液体可燃物は、その引火性や揮発性の高さから、放火に使用されればガソリンと同様の被害を生じさせる可能性があるにもかかわらず、依然、容易に入手可能な状態であり、これら液体可燃物が使用される火災発生の潜在的リスクが我々の社会生活に不安を与えている。本研究では、工業ガソリンや塗料用シンナー等の多成分系液体可燃物が室内に拡散した場合における火災危険性として引火性・燃焼性・揮発性に着目し、実験的検討を行うことにより、これら液体可燃物に対するリスクマネジメントに有用な情報を収集する。さらに、独自の蒸発拡散モデルを提唱することにより、安全工学実務への即応が可能となる危険性予測手法の開発を目的とする。
本年度は、実験試料として、石油エーテル、ベンジン、ホワイトガソリン、ラッカーシンナー、塗料用シンナーの5種の石油系溶剤を選択し、蒸発拡散挙動予測に使用することを目的に、蒸気圧測定及び蒸発速度測定を行うことによって蒸発特性データの収集を行った。また、実験試料の蒸発変性試料を作成し、これらのGC/MS分析を行うことによって、蒸発の進行による成分組成の変化を明らかにした。さらに、得られた蒸気圧データ及び成分組成から引火点の予測モデルを提唱し、引火点の実測値との比較を行うことによって、提唱したモデルの検証を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1) 当初想定していた成果 本研究で提唱した蒸発拡散モデルの入力データとする目的で、石油系溶剤5種類の飽和蒸気圧及び蒸発速度測定を行い、代表的な石油系溶剤の蒸発特性データを収集することができた。また、実験試料の蒸発変性試料を作成し、これらのGC/MS分析を行うことによって、蒸発の進行による成分組成の変化を明らかにした。
(2) 当初想定していなかったが副次的に（あるいは発展的に）得られた成果 GC/MS分析により得られた石油系溶剤の成分組成から発生した溶剤蒸気の燃焼下限界を導出することによって、その引火点を予測することができた。さらに、電気的接点において発生する短絡火花のエネルギーを測定することによって、石油系溶剤から発生した可燃性蒸気に対する着火危険性を評価するためのデータを取得することができた。
(3) 当初想定していたが得られなかった成果 石油エーテルのGC/MS分析において、飽和蒸気圧に大きな影響を与える炭素数4の炭化水素成分をトータルイオンクロマトグラム上で溶媒成分と分離して検出することができず、GC/MS分析により明らかにした実験試料の成分組成から、飽和蒸気圧を正確に予測することができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2年目となる令和4年度は、石油系溶剤に対する着火実験及び燃焼実験を実施し、室内に拡散した石油系溶剤の火災危険性について検討を行う。
石油系溶剤に対する着火実験及び燃焼実験の実施については、研究協力者の岩下友安、市川俊和、山﨑宏樹及び藤原英之が担当する。
令和5年度以降は、室内に拡散した石油系溶剤の火災危険性評価を引き続き行うともに、CFDを用いた拡散挙動予測手法についての検討も行う。CFDによる予測手法については、妥当性の検証を行いながら、試行錯誤法により最適な計算条件を決定する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症拡大の影響により、実験計画の一部に遅滞が生じ、さらに、研究成果発表がオンライン発表となったこと等により、国内旅費の支出が無かったことから、次年度使用額が生じたものである。
令和4年度は、次年度使用額を用いて、前年度に未執行であった携帯型ガス検知器及び熱流束計を購入する予定である。本年度分として請求した助成金900千円については、解析用ソフト購入費として650千円、研究成果発表用の国内旅費として100千円、石油系溶剤の火災危険性検証実験にかかる消耗品費として000千円、英文論文執筆時の英文校閲費用として50千円を支出する予定である。
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