燃焼及び消火に関する基礎知識

解説: 燃焼が起こるためには、可燃物（燃えるもの）、酸素供給源（空気など）、点火源（熱源・火花など）の3つが同時に存在する必要があり、これを燃焼の三要素といいます。このうちどれか1つでも取り除けば燃焼は起こらず、消火の基本原理（除去・窒息・冷却）はこの三要素のいずれかを断つことに対応して…

解説: 引火点とは、可燃性液体の表面に、点火源を近づけたときに引火するのに十分な濃度の可燃性蒸気が発生する最低の液温をいいます。点火源があって初めて燃え始める温度である点が、点火源なしで自ら燃え出す「発火点」との違いです。引火点が低い液体ほど常温で引火しやすく、危険性が高いと判断できます…

解説: 発火点とは、点火源（火花や炎）がなくても、物質を空気中で加熱したときに自ら発火する最低の温度をいいます。同じ物質では通常、引火点より発火点のほうがはるかに高くなります。例えばガソリンは引火点が-40℃以下と極めて低い一方、発火点は約300℃です。引火点＝点火源あり、発火点＝点火源…

解説: 燃焼範囲は、可燃性蒸気と空気の混合気が燃焼できる濃度の範囲で、下限値が低いほど少ない蒸気で燃え始め、範囲が広いほど燃えうる条件が多いため危険です。上限値を超えた濃い混合気はそのままでは燃えませんが、換気や拡散で濃度が下がれば燃焼範囲内に入って引火しうるため「常に安全」とはいえませ…

解説: 静電気は液体が配管内を流れるときの摩擦で発生し、流速が速いほど発生量が増えます。したがって流速はむしろ遅くするのが正しい対策です。接地は帯電した電気を大地へ逃がし、湿度を高くすると空気中へ放電しやすくなり蓄積を防げます。ガソリンのような非水溶性の引火性液体は特に帯電しやすいため、…

解説: 窒息消火は、燃焼の三要素のうち酸素供給源を断つ消火方法です。泡消火剤で燃焼面を覆う、二酸化炭素を放射して酸素濃度を下げる、砂をかけるなどが窒息消火にあたります。選択肢1は除去消火、3は冷却消火、4は抑制消火（負触媒効果）の説明で、4つの消火方法をそれぞれの原理と代表例で区別できる…

解説: ガソリンや灯油などの第4類危険物は水より軽く水に溶けないため、注水すると燃えている油が水面に浮いたまま流れ、かえって火災を拡大させるおそれがあります。これが油火災に棒状注水が不適切な最大の理由です。水とガソリンが反応して有毒ガスを出すことはありません。油火災には泡・粉末・二酸化炭…

解説: 除去消火は、燃焼の三要素のうち可燃物そのものを取り除く消火方法です。ガスの元栓を閉めて可燃性ガスの供給を止める、山火事で燃え広がる先の木を伐採する、ろうそくの火を吹き消す（可燃性蒸気を吹き飛ばす）などが代表例です。泡で覆うのは窒息消火、注水は冷却消火、粉末消火剤は主に抑制（負触媒…

解説: 抑制消火は、燃焼で連続的に起こっている酸化の連鎖反応を化学的に断ち切る消火方法で、負触媒消火とも呼ばれます。リン酸塩類を主成分とする粉末消火剤やハロゲン化物消火剤がこの効果を持ちます。物理的に酸素を減らす窒息消火や、温度を下げる冷却消火と異なり、化学反応そのものに働きかける点が特…

解説: ガソリンや灯油などの引火性液体は、液体そのものが燃えるのではなく、液面から蒸発した可燃性蒸気が空気と混ざって燃えます。これを蒸発燃焼といいます。表面燃焼は木炭など固体表面で起こる燃焼、分解燃焼は木材などが熱分解ガスを出して燃える形態、自己燃焼は物質内部に酸素を含む物質の燃焼で、そ…

解説: 空気は体積でおよそ窒素78%・酸素21%からなり、燃焼を支えているのは酸素です。酸素濃度が通常より下がると燃焼は継続しにくくなり、二酸化炭素消火剤などはこの原理（窒息効果）を利用しています。窒素は支燃性ではなく不燃性・不活性のガスです。逆に酸素濃度が高い環境では燃焼は激しくなるた…

解説: 二酸化炭素消火剤は酸素濃度を下げる窒息効果で消火し、電気を通さないため電気設備火災に適し、放射後に残留物が残らず汚損が少ないという利点があります。しかし密閉空間で放射すると室内の酸素濃度が下がり、人が酸欠になる危険があるため、「密閉室内でも安全」は誤りです。地下室など閉め切った場…

解説: 熱の移動には伝導・対流・放射の3つの形態があります。金属棒を伝わって熱が移動するのは伝導、温められた液体や気体が循環して熱を運ぶのは対流、ストーブや太陽のように離れた物体を熱線で直接暖めるのは放射です。放射は物質を介さずに熱が伝わるため、真空中でも熱が移動します。太陽の熱が地球に…

解説: 液体は温度が上がると体積が増加（熱膨張）します。容器を液体で満杯にしておくと、温度上昇で膨張した液体の逃げ場がなくなり、あふれ出たり容器が変形・破損したりする危険があります。そのため危険物を容器に収納するときは適正な空間容積を残します。ガソリンのような揮発性の液体では特に重要で、…

解説: 熱伝導率が大きい物質は熱が周囲へ逃げやすく、温度が上がりにくいため、かえって燃えにくくなります。燃えやすいのは熱伝導率が「小さい」物質で、これが誤りです。空気との接触面積が大きい（細かく分割されている・霧状になっている）、発熱量が大きい、乾燥している、酸化されやすいといった条件は…

解説: 一酸化炭素（CO）は、酸素の供給が不十分な状態で炭素を含む物質が不完全燃焼したときに発生します。極めて有毒で、血液中のヘモグロビンと強く結びついて酸素の運搬を妨げるため、少量の吸入でも中毒を起こします。また一酸化炭素自体が燃える可燃性の気体である点も特徴です。酸素が十分にある完全…

解説: 泡消火剤は水分を多く含むため電気を通しやすく、通電中の電気設備の火災に使うと感電の危険があり不適切です。「電気火災に最も適している」は誤りで、電気火災には二酸化炭素消火剤や粉末消火剤が適します。一方、燃焼面を泡で覆って空気を遮断する窒息効果と水分の冷却効果を持ち、油面を覆ったまま…

解説: 火災は、木材・紙・繊維などの普通火災（A火災）、ガソリン・灯油などの油火災（B火災）、変圧器・配線などの電気火災（C火災）に区分されます。消火器にはこの区分に対応した適応火災が表示されており、油火災（B火災）には泡・粉末・二酸化炭素消火剤などが適応します。丙種が扱う第4類危険物の…

解説: 強化液消火剤は炭酸カリウムの濃厚な水溶液で、氷点下でも凍結しにくく寒冷地でも使用できます。棒状放射では冷却効果による普通火災（A火災）専用ですが、霧状に放射すれば油火災や電気火災にも適応できます。棒状のまま油火災に使うと、水と同様に燃えている油を流し広げる危険があるため不適切です…

解説: 気化熱（蒸発熱）は、液体が蒸発するときに周囲から「吸収する」熱であり、周囲の温度をむしろ下げる働きをするため、点火源にはなりません。融解熱も同様です。一方、静電気の放電火花、摩擦や衝撃による火花、裸火はいずれも点火源になります。特にガソリンを扱う現場では、目に見えない静電気の火花…