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【プラント設計の基礎】圧力容器からのリークの危険性

2019年4月3日

宇宙遊泳のときの宇宙服も考えによっては圧力容器と同じです。しかし、これは直接命に関わるので非常に精工に作られています。

宇宙服はいわば人間用の加圧容器というものです。少しの漏れでも非常にまずい結果に繋がります。もし、宇宙空間で宇宙服が破ければ内部の空気は放出されてしまい、着用者の体を真空にさらしてしまいます。真空状態では急激に血液が沸騰するので、死は避けられないでしょう。

プラントで使う圧力容器がこれと同じくらいの重大な結果を招くこともありますので、この例は過大な例とは言えませんね。

圧力容器とは?

圧力容器は名前の通り圧力を保持するものとして考えられがちですが、時には真空状態を保つために、大気圧と文字通り戦っているときもあります。

つまり、圧力容器はリークがなければ常にボイル・シャルルの法則に支配されているわけです。

今回はもし圧力容器に何らかの不具合が発生した場合、どんな危険があるかを書いていきたいと思います。

可燃物質・有毒物質のリークの危険

圧力容器は様々な理由で危険をもたらす可能性があります。たとえば、そこから漏れる物質が可燃性または有毒であるとします。一例は、貯蔵タンクから漏れるプロパンガスがタンク周囲の空気と混合するときでです。

これは、静電気や近くの着火源(作業者の工具からの火花など)で容易に発火する爆発性の混合物を形成する可能性があります。

もし、圧力容器の内部が有害物質であれば有毒物質が放出されます。それは吸入されたり、皮膚や目に障害を追わせたり、最悪の場合には死につながることがあります。

不活性ガスの危険性

有毒で可燃性の物質が危険にさらされる可能性があることは明らかであるかもしれませんが、いくつかの無毒で不燃性の物質が同じくらい危険であることはそれほど重要視されていないのが現実です。

例えば、物質は空気より重いことがありそれが圧力容器から漏れると、それは床に沿って静かに広がり、地下室やトンネルのような場所に滞留することがあります。

結果として酸欠領域ができてしまい、不幸にもそこに立ち入った人が酸欠で死んでしまうというわけです。

実際、これらの事故は非常によく起きていると言っても過言ではないと思います。

内容物が噴出した場合

圧力容器によってもたらされる最も危険な状態は、その内容物が急速かつ激しく放出されるときです。

例えば、その時の力が圧力容器を固定しているアンカーを引きちぎってしまえば、文字通りロケットのような勢いで吹き飛んでいきます。

アセチレンのボンベなどがもし爆発すれば、コンクリートブロックなどを簡単に破壊するくらいの勢いがあります。それくらい危険なものになりうるのです。

まとめ

このように圧力容器というのは潜在的な危険が潜んでいます。もちろん、使用者の取扱もありますが設計する際に十分な安全対策を取ることが非常に重要です。

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