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燃焼の3要素とは~素材メーカー勤務が語る~

火災予防に必要な基礎知識である「燃焼の3要素」について解説します。

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1. そもそも燃焼とは?

ガスコンロの炎

燃焼とは、「光や熱を放ちながら可燃物が酸素と結びつく化学反応」を言います。さらに激しい燃焼反応の場合「爆発」などと言ったりします。ガスコンロで燃える炎などは分かりやすいですね。

2. 燃焼の3要素とは【可燃物】【酸素】【着火源】

combusion tiangleの図
画像引用元:sc.edu

燃焼は「可燃物」、「酸素」、「着火源」の3つが揃って初めて成り立つ化学反応です。これらを「燃焼の三要素」と呼びます。英語では"Fire triangle"、"combustion triangle"と表現されます。

火災を防ごうと思えば、この3つのうちどれか1つを絶ってしまえばよいのですね。

2-1. 【燃焼の3要素:その1】可燃物

灯油タンク

燃える元となるものを「可燃物」と表現します。燃える元となる物質、例えばガソリンや紙などがないと燃焼は成り立ちません。

ガソリンなどの炭素化合物が最も想像しやすいでしょうか。ただし金属マグネシウムや一酸化炭素ガスなども「燃焼の3要素」が揃うと燃えます。燃えやすいものをみだりにおかないことが火災予防につながります。

2-2. 【燃焼の3要素:その2】酸素

燃焼3要素の一つ、酸素ボンベの絵

それ自体は燃えないが、可燃物と一緒になって燃焼を支える物質なので「支燃物」・「支燃性ガス」と言われます。空気中の酸素は勿論ですが、NOxなどの化合物中の酸素が支燃性を示す場合もあります。

二酸化炭素消火器や消火砂などは、可燃物に酸素を供給できないようにして鎮火させる方法ですね。

2-3. 【燃焼の3要素:その3】着火源

燃焼の3要素の最後の一つが着火源です。ライターやタバコの火などの火気はもちろんですが、静電気、摩擦で生じた熱も着火源になります。

可燃物と酸素は日常生活を営んでいれば揃ってしまいます。たとえばリビングのフローリング(可燃物)と空気(酸素)で2要素揃ってしまいます。

物質には固有の引火点があり、引火点以上の熱を加えることで着火します。着火に必要な熱を加えなければ燃えることはありません。

怖いのは静電気ですね。たとえば可燃物がガス状の場合、静電気放電の火花で可燃物を含むガスが部分的に熱されてしまい着火してしまいます。ガソリンスタンドの静電気除去シートは着火源の静電気放電で着火源を絶ち火災を防ぐためのものです。

3. 可燃物、酸素、着火源が揃って始めて燃焼する

燃焼の3要素である可燃物、酸素、着火源の3つが揃って初めて燃焼します。言われてみれば当然なのですが、製造現場では意外と即答できなかったり、3要素が揃いそうな危険な状況を放置されていたりします。

自分が知っていて役立てられることは勿論ですが、周りの方にも徹底できるようにしたいところですね。

危険物甲種も2013年に取得してから7年経ちました。受験当時は机上の知識であったこうした知識を現場でも使えるようになってきてきました。現場経験と机上の知識、うまく組み合わせていきたいものですね。

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