Question 1

可燃性蒸気の濃度が燃焼範囲の上限値を超えた場合に起こることとして、正しいものはどれか。

Accepted Answer

蒸気が濃すぎて酸素が不足するため、点火しても燃焼しない。【解説】燃焼範囲（爆発範囲）とは、可燃性蒸気が空気中でどれだけの濃度のときに燃えるかを示す範囲です。ガソリンでは約1.4〜7.6vol%です。・下限値未満…蒸気が薄すぎて燃えない・範囲内…燃焼・爆発する・上限値超え…蒸気が濃すぎて（相対的に酸素が足りず）燃えないただし上限値を超えた状態は決して安全ではありません。空気が流入したり蒸気が拡散したりして濃度が下がると、必ず燃焼範囲を通過するため、その瞬間に引火する危険があります。【試験の罠】「濃ければ濃いほど危険」ではありません。逆に「濃すぎるから安全」でもありません。タンク内の気相部が過濃状態でも、開放して空気が入れば爆発する、という事故事例が実際にあります。【他の選択肢が不適切な理由】火種がなくても自然に爆発するとする記述は誤りです。濃さの問題と、自ら燃え出すかどうかは別のことです。濃いほど燃えやすく最も危険とする記述も違い、燃えるには酸素が必要なので、濃すぎれば逆に燃えなくなります。液体に戻って危険がなくなるとする記述も成り立ちません。空気が入って薄まる途中で必ず燃える濃さを通るため、油断できない状態です。

Question 2

引火点と燃焼範囲の関係に関する記述として、最も適切なものはどれか。

Accepted Answer

引火点とは、液面付近の蒸気濃度が燃焼範囲の下限値に達したときの液温。【解説】液温が上がると蒸気圧が高くなり、液面付近の蒸気濃度が上がります。この濃度が燃焼範囲の下限値に到達すると、点火源があれば引火するようになります。この時の液温が引火点です。つまり引火点と燃焼範囲は同じ現象を「温度」で見るか「濃度」で見るかの違いにすぎません。ガソリンの引火点がマイナス40℃以下と極端に低いのは、その温度でもすでに蒸気濃度が下限値1.4vol%に達してしまうからです。【試験の罠】引火点は「沸点」とは無関係の別概念です。液体が沸騰しなくても蒸発は起こっており、引火点は沸点よりはるかに低い温度にあります。また下限値と上限値の取り違えにも注意してください。【他の選択肢が不適切な理由】燃える濃さの上のほうに届いたときの温度とする記述は、下のほうと取り違えています。液温が上がるにつれて蒸気は濃くなるので、先に届くのは下のほうです。沸騰し始める温度とする記述も違い、液体は沸騰しなくても表面から蒸発しています。両者に関係がないとする記述も誤りで、同じ現象を温度から見るか濃さから見るかの違いにすぎません。

Question 3

自然発火の原因となる発熱の種類と、その具体例の組み合わせとして、誤っているものはどれか。

Accepted Answer

気化熱による発熱 ―――― 液体が蒸発するときの熱の放出。【解説】自然発火とは、外部から火を近づけなくても物質が自ら発熱し、その熱が蓄積して発火点に達して燃え出す現象です。原因となる発熱には次の種類があります。1. 酸化熱…乾性油、原油、石炭、金属粉など2. 分解熱…セルロイド、ニトロセルロースなど3. 発酵熱（微生物による）…干し草、たい肥、ごみ4. 吸着熱…活性炭、木炭など5. 重合熱…酸化プロピレンなどいずれも「熱の発生」と「熱の蓄積」の両方がそろって初めて自然発火に至ります。【試験の罠】気化熱（蒸発熱）は液体が気体になるときに周囲から吸収する熱であり、冷却消火の原理そのものです。発熱ではなく吸熱なので、自然発火の原因とは正反対の概念です。【他の選択肢が不適切な理由】残る三つはいずれも正しい組み合わせなので、誤りとしては選べません。乾きやすい油がしみ込んだ布は、空気に触れる面が広く酸化の熱がこもります。分解によって熱を出す物質や、微生物のはたらきで熱を出す積み重ねられた草も、それぞれ知られた例です。誤りは蒸発に関する記述で、これは周囲から熱を奪う変化であり、発熱とは向きが逆です。

Question 4

物質が自然発火を起こしやすい条件として、誤っているものはどれか。

Accepted Answer

薄く広げられていて、発生した熱がすぐに放散されること。【解説】自然発火には「発熱速度が放熱速度を上回る」ことが必要です。したがって次の条件がそろうほど危険になります。1. 表面積が大きい（粉末状、繊維にしみ込んだ状態）→ 発熱が速い2. 堆積・山積みされている → 内部の熱が逃げない3. 周囲温度が高い、断熱性の高いものに包まれている → 放熱しにくい4. 通風が悪い場所に置かれている油のしみ込んだウエス（ぼろ布）を丸めて放置すると発火するのはこのためで、逆に洗って乾かし、広げて風通しのよい場所に置けば熱が逃げて発火しません。【試験の罠】「危険を防ぐ方法」がそのまま誤りの選択肢として紛れ込んでいます。薄く広げる・水に浸す・密閉容器に入れるといった措置は、自然発火の防止策であって発生条件ではありません。【他の選択肢が不適切な理由】残る三つはいずれも危険を高める条件なので、誤りとしては選べません。細かく分かれて空気に触れる面が広いほど熱が生じやすくなります。積み重ねられていれば内側の熱が逃げられません。周囲が高温で熱が逃げにくい場所も同じです。誤りは薄く広げて熱が逃げる状態を挙げた記述で、これは発生を防ぐための措置にあたります。

Question 5

粉じん爆発の特徴に関する記述として、誤っているものはどれか。

Accepted Answer

粉じんの粒子が大きく粗いものほど、爆発の危険性は高くなる。【解説】粉じん爆発とは、可燃性の固体が微粉となって空気中に浮遊し、着火して爆発する現象です。粒子が細かいほど同じ質量あたりの表面積が大きくなり、酸素と接する面積が増えるため、着火しやすく燃焼も速くなります。特徴としては次の点が重要です。1. ガス爆発に比べ、燃焼速度は遅いが発生する総エネルギーは大きい2. 不完全燃焼を起こしやすく、有毒な一酸化炭素が発生する3. 最初の爆発の風圧で床や梁の堆積粉じんが舞い上がり、二次爆発・三次爆発と連鎖する小麦粉、砂糖、でんぷん、金属粉、石炭粉などが原因になります。【試験の罠】「粒子が大きいほど危険」は逆です。表面積の考え方は自然発火とも共通しており、細かく分かれているほど反応が速くなると理解しておけば両方に応用できます。【他の選択肢が不適切な理由】残る三つはいずれも正しい記述なので、誤りとしては選べません。同じ物質でも細かい粉のほうが火がつきやすくなること、最初の爆風で積もった粉が舞い上がって続けて爆発が起きること、酸素が行き渡らず有毒な気体が生じることは、いずれも実際の事故で知られています。誤りは粒の大きさに関する記述で、粗いほど空気に触れる面が減り、危険はむしろ下がります。

Question 6

燃焼の形態と、その代表的な例の組み合わせとして、誤っているものはどれか。

Accepted Answer

内部燃焼 ―― プロパンガスが空気と混合して燃える燃焼。【解説】燃焼の形態は次のように整理されます。1. 蒸発燃焼…液体が蒸発して生じた蒸気が燃える。第4類危険物、硫黄、ナフタレンなど。2. 分解燃焼…固体が加熱で熱分解して可燃性ガスを出し、それが燃える。木材、紙、石炭など。3. 表面燃焼…固体の表面が炎を出さずに赤熱して燃える。木炭、コークス、金属粉など。4. 内部燃焼（自己燃焼）…物質自身が分子内に酸素を含み、内部から燃える。ニトロセルロースなど第5類危険物。第4類危険物は液体そのものが燃えるのではなく、蒸発した蒸気が燃えている点が最重要です。【試験の罠】内部燃焼（自己燃焼）は第5類危険物の特徴です。分子内に酸素を持つため窒息消火が効かず、大量注水による冷却消火が基本になる、という点とセットで問われます。【他の選択肢が不適切な理由】残る三つはいずれも正しい組み合わせなので、誤りとしては選べません。液体から出た蒸気が燃える形、固体が熱で分解して出たガスが燃える形、固体の表面が炎を上げずに燃える形は、それぞれ代表例と正しく対応しています。誤りは最後の組み合わせで、分子の中に酸素を持ち内側から燃える形は、空気と混ざって燃える気体の燃え方とは別のものです。

Question 7

液温が引火点未満であっても引火の危険が生じる場合として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

液体が霧状（ミスト）となって空気中に噴霧されている場合。【解説】引火点は「静かな液面から蒸気が発生する」ことを前提にした値です。ところが液体が霧状の微細な粒子となって空気中に浮遊すると、表面積が飛躍的に大きくなり、また粒子そのものが空気と混合した可燃性の雲を作るため、引火点より低い温度でも着火して爆発することがあります。実際に、引火点が70℃以上ある重油や潤滑油であっても、配管の亀裂から高圧で噴出して霧状になった場合には常温でも引火した事故例があります。【試験の罠】「引火点以上でなければ絶対に燃えない」と単純に暗記していると、この霧状（ミスト）や、布にしみ込んで表面積が増えた場合の危険性を見落とします。冷却や密閉は危険を下げる措置であり、危険が生じる場合ではありません。【他の選択肢が不適切な理由】容器の中で静かに密閉されている場合を挙げる記述は誤りです。空気との接触も火の気もなく、危険はむしろ低い状態です。水で薄められて濃度が下がった場合を挙げる記述も、燃えにくくなる方向の変化です。周囲の気温より低く冷やされた場合を挙げる記述も同じく、蒸気が出にくくなるため危険は下がります。危険が増すのは、空気に触れる面が大きく広がる場合です。

Question 8

燃焼範囲に関する数値の記述として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

ガソリンの燃焼範囲は、およそ1.4〜7.6vol%とされる。【解説】燃焼範囲は物質ごとに決まっており、第4類危険物では下限値が数vol%程度と低いものが多いのが特徴です。ガソリンは約1.4〜7.6vol%で、空気中にわずか1.4%混ざるだけで爆発する危険があることを意味します。一方、特殊引火物であるジエチルエーテルや酸化プロピレンなどは燃焼範囲が非常に広く、爆発の危険が及ぶ濃度の幅が大きいため、より危険とされます。なお燃焼範囲は温度や圧力の影響を受け、一般に温度が高くなるほど下限値が下がり、範囲は広がります。【試験の罠】石油類の燃焼範囲の下限値は「数％」のオーダーであり、20％や30％といった大きな値ではありません。桁が1つ違う選択肢が並ぶことが多いので、代表値としてガソリンの1.4〜7.6vol%を基準に判断すると確実です。【他の選択肢が不適切な理由】ガソリンの範囲を30から70とする記述は、けたが大きく外れています。石油類が燃える濃さは数パーセントの範囲にとどまります。灯油の下のほうの値を20とする記述も同じく高すぎ、ごくわずかに混ざるだけで燃える危険があるという実態と合いません。温度によって変わらないとする記述も誤りで、温度が上がると燃える範囲は広がる傾向にあります。

Question 9

自然発火を防止するための措置として、誤っているものはどれか。

Accepted Answer

布を山積みにして毛布で覆い、保温した状態で保管しておく。【解説】自然発火の防止は「熱を発生させない」か「発生した熱を蓄積させない」かのいずれかです。具体的には次の措置が有効です。1. 通風・換気をよくして放熱させる2. 積み重ねず、薄く広げる3. 直射日光や暖房器具など、外部からの加熱を避ける4. 使用済みのウエスは水に浸すか、ふた付きの不燃性容器に入れて速やかに廃棄する特に乾性油（アマニ油、キリ油など）を扱った布は放置すると数時間で発火することがあり、実際の火災原因として多く報告されています。【試験の罠】「毛布で覆う」「山積みにする」は断熱と蓄熱を招く最悪の措置です。防止策と危険な行為を入れ替えた選択肢が典型的な出題パターンなので、熱がこもるかどうかで判断してください。【他の選択肢が不適切な理由】残る三つはいずれも正しい措置なので、誤りとしては選べません。風通しのよい場所で広げて乾かすことも、水に浸すかふたのできる金属の容器に入れることも、熱をためないか酸化そのものを抑えるための手立てです。換気を行い日光や熱源を避けることも同じ考え方です。誤りは覆って保温する記述で、熱を閉じ込める最も危ない扱いにあたります。

Question 10

ガス爆発と粉じん爆発を比較した記述として、最も適切なものはどれか。

Accepted Answer

粉じん爆発はガス爆発に比べ、燃焼速度は遅いが発生エネルギーは大きい。【解説】ガス爆発では可燃性ガスが空気と分子レベルで均一に混ざるため、一瞬で燃え広がり燃焼速度が非常に速くなります。これに対し粉じん爆発は、固体粒子が表面から順に燃えるため燃焼速度は相対的に遅くなります。しかし単位体積あたりに含まれる可燃物の量は粉じんのほうがはるかに多いため、燃焼が続く時間が長く、放出される総エネルギーと破壊力は大きくなります。さらに二次爆発の連鎖によって被害が拡大しやすい点も特徴です。【試験の罠】粉じん爆発は酸素が行き渡りにくく不完全燃焼になりやすいため、有毒な一酸化炭素が発生します。「完全燃焼するから無害」は誤りです。また小麦粉、砂糖、でんぷん、飼料など身近な食品の粉でも実際に爆発事故が起きています。【他の選択肢が不適切な理由】燃える速さも出るエネルギーも小さいとする記述は誤りです。同じ体積に含まれる燃えるものの量が多いため、放たれるエネルギーはむしろ大きくなります。必ず完全に燃えて有毒な気体が出ないとする記述も違い、酸素が行き渡らず不完全な燃焼になりやすい現象です。金属の粉でしか起きないとする記述も誤りで、小麦粉や砂糖などの食品の粉でも実際に起きています。

燃焼範囲・自然発火等の一問一答