危険物乙4での電気・静電気に関する体系と化学工場での位置づけ【ここだけ知りたい】

火災資格

NEONEEETです。

電気って良く分かりませんね。

静電気を知っていれば基本的に大丈夫。

この記事は、化学工場の機電系設計者・プラントエンジニアを対象にしています。

この記事を読むと、危険物乙4での電気・静電気に関する体系を知ることができます。

危険物乙4での電気・静電気に関する体系

危険物乙4では電気に関する知識も必要です。

特に静電気が大事ですよね。

危険物を扱う上で静電気も含めて最低限理解しておくべき電気の知識をまとめました。

電流と電圧

電流と電圧は学校でも当然学びますよね。

「オームの法則」などで有名です。

$$V=IR$$

電圧=電流×抵抗

危険物乙4としては抵抗Rに興味を持ちます。

電気抵抗とは電気の通しにくさを示しています。

金属なら電気を通しやすく、樹脂なら電気を通しにくい

この関係が非常に大事です。

電気を通しやすいモノを導体、電気を通さないモノを不導体といいます。

ここは、静電気の議論をするときに必ず話題になります。

半導体はその中間の性質をもつもの。

半導体は今では非常にメジャーですが、概念としては導体・不導体という電気の基本法則から派生したものですよ。

静電気を議論するときには、専門的には体積固有抵抗などの表現をしますが、基本はオームの法則の電気抵抗です。

電流と電圧については例えば以下の外部サイトが参考になります。

電流と電圧の違いは何?

直流と交流

直流と交流は家庭でも使いますよね。

直流は電池の話で有名。

交流は家庭に来ている2本の電線で有名。100Vの交流ですね。

電気会社から家庭に電気を供給するときに、直流だとエネルギーロスが大きいため、交流を使います。

直流だと、ジュール熱と呼ぶ電気線での発熱が大きいからです。

ジュール熱はオームの法則から導け出せます。

危険物乙4としてはこの辺までの理解で十分です。

電気火花

電気火花は危険物乙4でも化学工場でも大事。

電気火花は放電の仕方で以下のように分類できます。

  • スパーク
  • アーク
  • 火花放電

スパークは電気接点での火花でエネルギーは小さいです。

アークは回路の開閉や短絡・漏電・断線などで起こる火花です。

スパークやアークは電気設備の周辺で起こります。

スパークやアークはエネルギーとしては小さいのですが、それでも危険!

危険物乙4である引火性液体はこれらのエネルギーでも引火して爆発します。

火花放電は、周囲の空気の絶縁性を破壊して火花が起きるもの。

これは電気設備に限らず起きます。ドアノブなどが良い例ですね。

これはエネルギーとしては非常に大きいです。

火花に関しては化学工場ではもっと細かく厳密な議論をします。

危険物乙4としては、「火花は危ない!」という認識でOK。

電気設備

危険物乙4で電気設備というと、ほぼ防爆の話になります。

危険物乙4は引火性液体という分類です。

引火性液体は、火花などの眼に見えにくい小さなエネルギーでも燃えてしまう危険な物質です。

引火性液体を燃やしてしまう火花の中には、スパークやアークという電気設備が含まれます。

電気設備の対策として防爆構造にしないといけません。

防爆設備に関連して危険場所についても、知識として大事です。

危険物乙4の範囲では危険場所では、

引火点40℃以下の危険物を扱う場所

として理解していればOKです。

40℃って何でしょうか?夏の最高気温くらいですよね。

日常的に取り扱う環境の温度である40℃で、引火する物質を扱う場所を

危険場所と呼んでいます。

実際には、これってあまり正しくないですよね。

引火点40℃以上の物質を、40℃以上の環境で取り扱う場合も当然ながら危険ですよ。

危険場所の詳細は以下の記事を確認してください。

静電気

静電気は化学工場では非常に大事な概念です。

日常生活でもありふれていますよね。

これが化学工場では致命的な問題に繋がります。

危険物乙4でも、専門の概念として知っておくべき知識です。

これは別の記事にしてまとめます。

化学工場での位置づけ

危険物乙4の電気体系を紹介しましたが、化学工場での位置づけを確認しましょう。

化学工場では特に静電気に強い興味関心があります。

静電気をどうやって抑えるか・起こさないようにするか

このための対策を徹底して行います。

生産活動時の対策が極めて大事ですが、エンジニアとしては設備面での対策も大事。

これが電気設備として現れます。

最後に

危険物乙4での電気・静電気に関する体系を紹介しました。

電流と電圧・直流と交流・電気火花・電気設備・静電気

化学工場では静電気や電気設備につちえ非常に関心があります。

この記事が記事が皆さんのお役に立てれば嬉しいです。

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