2023 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 / 石油系燃料 / 引火性液体 / ライター用オイル / ガソリン / 飽和蒸気圧 / 蒸発速度 / 燃焼実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年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、消防法令改正により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、これら液体可燃物による放火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、石油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。
令和3年度は、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種の石油系溶剤について、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、蒸発による成分組成変化を明らかにした。さらに、引火点の予測モデルを提唱し、提唱したモデルの検証を行った。
令和4年度は、3種類のホワイトガソリン及びライター用オイルの4種の石油系液体燃料を検討試料に加え、蒸発特性データの収集を行った。また、蒸発変性試料の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するとともに、得られた蒸気圧データ及び成分組成から引火点を予測した。
令和5年度は、ライター用オイルを試料として、既報のガソリン蒸発拡散モデルを改良して、蒸発拡散性状の予測手法について検討した。提案手法については、ライター用オイルの蒸発拡散実験及び蒸気着火実験を実施することによって、その妥当性を検証した。さらに、前記の9種類の石油系液体可燃物の燃焼実験を実施することによって、これら液体可燃物が散布・漏洩した場合における火災危険性について検討した。
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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
理由
(1) 当初想定していた成果 既報のガソリン蒸発拡散モデルを石油系液体可燃物に適用し、実務上において利活用することを目的として、近年放火事件に使用されたライター用オイルについて、蒸発拡散実験及び蒸気着火実験を実施し、提案モデルによる予測結果と比較した。その結果、蒸気濃度及び着火危険性発現時間の予測値は実測値と良い一致を示したことから、提案モデルの妥当性を検証することができた。
(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 ライター用オイルを蒸発変性させた試料を調整し、そのGC/MS分析を行うことによって得られた成分組成データを用いて、蒸発により発生したライター用オイル蒸気の燃焼下限界を予測した結果、ガソリン蒸気の燃焼下限界とほぼ同等であることが明らかとなり、ライター用オイルの着火危険性のより正確な予測を可能にした。
(3) 当初想定していたが得られなかった成果 キャンプ用燃料として販売されているホワイトガソリンについても蒸発拡散実験の対象試料に加えて、同様の検討を行う予定であったが、炭素数4（ブタン）及び5（ペンタン）の成分が含まれていないことから、所有するガソリン蒸気濃度計による測定が困難であり、蒸発拡散モデルの妥当性検証ができなかった。次年度は、蒸気着火実験による着火危険性発現時間の比較検討手法による妥当性検証に切り替え、これまで適用しなかった石油系液体可燃物の蒸発危険性について検討する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
4年目となる令和6年度は、実験対象の石油系液体可燃物として、ホワイトガソリンを追加し、蒸発拡散モデルに適用するとともに、散布液体から発生した可燃性混合気に対する着火実験を実施し、石油系液体可燃物の揮発性に起因する火災危険性について検討を行う。
また、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。
さらに、研究最終年度として、研究の総括を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス拡大の影響により、実験計画の一部に遅滞が生じたことから、次年度使用額が生じたものである。
令和6年度は、次年度使用額を用いて、前年度に未執行であったガソリン蒸発拡散挙動解析用PC購入費、携帯型ガス検知器、熱流束計及び石油系溶剤の火災危険性検証実験にかかる消耗品費を購入する予定である。本年度分として請求した助成金400千円については、研究成果発表用の海外及び国内旅費として350千円、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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[Presentation] Burning Behavior and Fire Hazards of Petroleum Liquid Combustible Spills2023
Author(s)
Katsuhiro Okamoto, Hiroki Yamasaki, Iori Matsuoka, Jumpei Fujimoto, Toshikazu Ichikawa, Hironori Matsuoka, Yoshiharu Saeki, Hideyuki Fujiwara, Tomoyasu Iwashita, Nobuyuki Kashiwagi, and Masakatsu Honma
Organizer
Asia Pacific Symposium on Safety 2023 (APSS2023)
Int'l Joint Research
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