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吉田公一 横浜国立大学・統合的海洋教育・研究センター 一般財団法人 日本舶用品検定協会 ISO/TC92(火災安全)/SC1(火災の発生と発達)前議長 国際海事機関(IMO)防火小委員会(FP)前議長 1

吉田公一‰田先生:Koichi Yoshida...ISO 5660 コーンカロリメータ 1 Pressure ports 8 Spark plug 2 Orifice plate 9 Optional screens 3 Thermocouple (located on stack centreline)

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吉田公一 横浜国立大学・統合的海洋教育・研究センター

一般財団法人 日本舶用品検定協会

ISO/TC92(火災安全)/SC1(火災の発生と発達)前議長

国際海事機関(IMO)防火小委員会(FP)前議長

1

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内容 火災安全に関するISO規格

船舶における火災安全・船内材料の可燃性の制限

今後の取り組み

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Fire decayFully developed

fire

Fire growthPre-ignition

Smoke, toxicity, corrosivity

Heat development

Fire penetrationFlame spread

Ignitability

Heat production

Time

Flash over

Time of

ignition

火災の発生と発達 発熱量

着火

フラッシュオーバ

時間

着火前 火災発達期 盛火期 火災減衰期

着火性

火災の推移

燃焼拡大 火災の区画を超える拡大

熱の発生と伝播

煙及びガスの発生と伝播

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フラッシュオーバ

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火災安全に関するISO IEC規格 ISO International Organization for Standardization 国際標準化機構

IEC International Electrotechnical Commission 国際船機標準会議

火災の広がりと人の避難安全の確保 1. 火災で発生する熱、煙、ガスの定量的把握

2. 建築物・船舶の構造耐火性(構造保全性)

3. 火災時の煙・ガスの広がり(建築物、船舶内部)の予測

4. 人が避難に要する時間の予測

ISO/TC92(火災安全) SC1(火災の発生と発達)(1)

SC2(火災の封じ込め)(2)

SC3(燃焼毒性)(1)

SC4(火災安全技術)(3, 4)

ISO/TC61/SC4

(プラスチックの燃焼挙動)

IEC/TC89

(電気・電子製品の火災安全) 5

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着火と燃焼の広がり/燃焼発熱を調べる

材料に熱を加えて、着火と燃焼で発生する熱量を測定する。

燃焼発熱の度合いは、燃焼の広がりの度合いを表現する。

ISO 5660 コーンカロリメータ

1 Pressure ports 8 Spark plug

2 Orifice plate 9 Optional screens

3 Thermocouple (located on stack centreline) 10 Blower motor

4 Hood 11 Retainer frame and specimen

5 Blower 12 Specimen holder

6 Heater 13 Weighing device

7 Gas sampling ring probe 14 Smoke measurement section

多くの高分子材料の燃焼で発生する

熱量は、燃焼で消費される酸素の量に

比例する(13.1MJ/kg)。

難燃剤によって、燃焼が抑え られると、酸素の消費も抑えられる。 但し、熱分解ガスが発生して、 酸素濃度は、その分低下する (実際には低下はごく僅か)。

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ISO 5660 コーンカロリメータ ㈱東京システムバック提供

測定例

7

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火災で発生する煙 及び ガスの定量的把握 ISO 5659-2 発煙性試験(スモークチャンバ試験)

ISO/CD 19021 スモークチャンバにおけるFTIRによるガス測定

FTIR: フーリエ変換型赤外分光分析計

Smoke

Chamber

Probe

Main filter contained

in heated filter

housing (180 °C)

Sampling line

(180°C)

2nd

heated

filter

130 °C

150°C

Gas cell

(180 °C)

Cooler (5 °C)

Pump

Flowmeter (1,5 l/min)

FTIR

Spectrometer PC

Collection of

spectra

Exhaust

Fire

effluents

A

E

F

P

8

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火災で発生する煙 及び ガスの定量的把握 ISO 5659-2 発煙性試験(スモークチャンバ試験)

ISO/CD 19021 スモークチャンバにおけるFTIRによるガス測定

㈱東京システムバック提供 9

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0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 200 400 600 800 1000 1200

pp

m

Time(s)

Heat Flux 25kW/m2

Carbon monoxide CO

Hydrogen chloride HCl

Formaldehyde CH2O

Acrolein C3H4O

Water vapor H2O

Carbon dioxide CO2

ISO 5659-2 発煙性試験(スモークチャンバ試験)

ISO/CD 19021 スモークチャンバにおけるFTIRによるガス測定

%CO2

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実大火災室試験 ISO 9705

1 Exhaust duct (Ø 0,4) 2 Hood ( 3m x 3 m) 3 To exhaust gas cleaning 4 Length 5 m 5 Baffles 6 Doorway 7 Gas burner Dimensions in m

SP Sweden

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火災における生命の危機に関わる成分 火災データを用いた避難可能時間推定のためのガイド

ISO 13571

XFED =

窒息性ガスモデル:有効暴露量率XFEDの算出式

ここで

Ci 選定された時間増分における窒息性ガスの平均濃度(μl / l) ⊿t 選択した時間増分(間隔)(分) (C-t)i 特定暴露量(分・μl/l)(人員の安全な避難を妨げる可能性がある量)

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火災における生命の危機に関わる成分 火災データを用いた避難可能時間推定のためのガイド

ISO 13571

刺激性ガスモデル:

ここで φ μ l/lで表す、刺激性ガスの平均濃度 F 人員が避難のための効果的行動能力を著しく低下させると予測される個々の刺激性ガスの濃度(μ l/l)

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船舶の火災安全の国際規則

海上人命安全条約(SOLAS) 国際海事機関(IMO)で制定している

SOLASでは、船舶居住区域内の可燃物を制限している

燃焼の広がりが遅いこと

燃焼において過度の煙あるいは毒性ガスを発生しないこと

船舶内装材料の国際火災試験方法はIMOのFTP Code (Fire Test

procedures Code)で定められている。

燃焼の広がり試験はISO5658-2を利用

発煙性・燃焼ガス毒性は、ISO/CD19021と似たような試験

判定基準もFTP Codeが定めている

試験で測定した濃度が、以下を超えないこと

CO 1,450 ppm HBr 600 ppm

HCl 600 ppm HCN 140 ppm

HF 600 ppm

SO2 120 ppm (200 ppm for floor coverings)

NOx 350 ppm 14

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今後の取り組み 難燃化の成果は、火災の発生期と発達期で有効か。盛火期では、可燃材料は熱分解と酸化が激しく起こる。

難燃化の成果は、

着火の防止あるいは遅延

燃焼発熱量の抑制

の度合いで表現できるであろう。

難燃剤が、添加された材料の熱分解・燃焼時に発生するガスの影響に、懸念が示される。その評価方法も開発されている。

材料間の比較は、小型の燃焼性試験で可能

実際の人への影響は、燃焼物の量と燃焼の広がり、空間の大きさ、換気などに影響され、評価が難しい。

ISO/TC92では、火災安全の評価方法、試験方法に関するISO基準を開発・策定している。

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