KNOWLEDGE危険作業のミニ知識

酸素と硫化水素の危険濃度と測定について

人々が生活している環境では、一般的に空気中に酸素が20.9%含まれており、硫化水素はほとんど存在していません。 しかし、作業現場や工場では酸素の濃度が低下していたり、硫化水素が存在していることがあります。そのような場所では人員に危険を及ぼす可能性があるため 細心の注意を払っていただく必要があります。
一例ですが、そのような現場を挙げていますので参考にしてください。

・トンネル・立抗・地下室・鉱山や炭鉱・石油工場や化学工場・造船場や船倉・下水道や下水処理施設
・清掃工場や汚泥処理施設・製紙工場・食肉や魚肉などの食品加工工場・火山地帯や温泉地域 など

酸素欠乏症と硫化水素中毒の危険性

酸素は無色無臭の気体のため濃度が変化しても気が付きませんが、その濃度が低下し16%になると人体に影響を及ぼします。さらに濃度が低下すると死に至ることもあります。酸素濃度は18%以上であることが条件です。
硫化水素も無色の気体ですが、特有の腐卵臭があります。その濃度が20ppmを超えると嗅覚が麻痺し判別が困難になります。さらに濃度が増加すると死に至ることもあります。硫化水素濃度は10ppm以下であることが条件です。

測定と管理について(ガス検知器の使用例)

作業開始前や昼休みなどの作業中断後には必ず作業現場の酸素と硫化水素の濃度測定を行い、作業中も継続して作業者付近の酸素と硫化水素の濃度測定を行う必要があります。また作業現場は連続して換気を行い、常に酸素が18%以上、硫化水素が10ppm以下であることをガス検知器で測定し続けることが大切です。
測定した値は必ず記録しておき、3年間は保管しておく必要があります。

エンジン式発電機による酸素欠乏症と、一酸化中毒

トンネル、立坑、暗きょ、マンホールやピット内部などの作業では照明や動力用の電源としてガソリンやディーゼルのエンジン式発電機を使用することがあります。
このエンジン式発電機を使用する場合は、現場の換気を充分に行ってください。
なぜならエンジン式発電機が稼動することにより酸素が消費され、同時に一酸化炭素や二酸化炭素が排出されるからです。
その様な現場で換気を怠れば、作業をされている方々が酸素欠乏症や一酸化炭素中毒をおこすことがあり、残念ながら死に至った事故も発生しています。
また井戸掘りや坑内に溜まった水を排出するために小型のエンジン式揚水ポンプを持ち込む際にも換気の対策を行い、酸素欠乏症や一酸化炭素中毒を防ぐように心がけてください。
酸素・一酸化炭素・二酸化炭素は無色無臭の気体です。私たち人間の感覚ではその増減を認識することは出来ません。必ずガス検知器を使用して安全な作業を行ってください。

酸素濃度測定・硫化水素の際の注意事項

(1)測定者の安全確保

1.測定者は、保護具の装着なしに測定しようとする場所に立ち入ったり身を乗り入れたりしてはならない。
2.測定は緊急事態の発生に際して、救助・通報等のため監視人(補助者)の監視のもとに行うこと。必ず事前に救助方法と通報先を打ち合わせておくこと。
3.墜落または転落のおそれのある場所では測定者と監視人は安全帯を用いること。
4.奥深い場所や入り組んだ場所を測定するときは、空気呼吸器等を装着して測定すること。
5.メタンガスなど可燃性ガスの存在するおそれのある場所では、開方式酸素呼吸器を使用してはならない。また測定の際の電動機器は防爆構造のものを使用すること。

(2)測定方法

■測定箇所
酸素欠乏は比較的空気の流れの悪い場所で起きることが多いが、そのような場所でも位置によって酸素濃度に著しく差が出ることがあります。そのため、部分的な酸素欠乏空気の存在を発見するためには、できるだけ多くの位置の酸素濃度を測定することが必要です。
このため、作業場における空気中の酸素濃度の含有を知る為に適当な位置で5点以上を測定する必要があります。
酸素欠乏の空気が発生し、侵入し、または停滞するおそれがある場合には、必ずこれらの場所を含み、具体的には作業場所について垂直方向および水平方向にそれぞれ3点以上を測定する必要があります。
球型ガスタンク、マンホールが2ヶ所以下しかないコーンルーフ型タンク、枕型タンク、化学反応容器、船倉、汚水処理槽などでは、まず外部からマンホールの直下を垂直方向に3点以上測定し、次に必要があれば保護具を装着して合計5点以上の測定点で測定を行います。

測定と管理について(ガス検知器の使用例)

作業開始前や昼休みなどの作業中断後には必ず作業現場の酸素と硫化水素の濃度測定を行い、作業中も継続して作業者付近の酸素と硫化水素の濃度測定を行う必要があります。また作業現場は連続して換気を行い、常に酸素が18%以上、硫化水素が10ppm以下であることをガス検知器で測定し続けることが大切です。
測定した値は必ず記録しておき、3年間は保管しておく必要があります。

可燃性ガスと爆発範囲

(1)可燃ガス

空気と混合した状態で、着火により爆発を起こす気体のこと。
ただし、以下の状態では着火しても爆発しないことがあります。
1.メタン(5vol%未満) 水素(4vol%未満) ・・・ 空気に対し可燃性ガスが少ない
2.メタン(15vol%を超える) 水素(75vol%を超える) ・・・ 可燃性ガスに対して空気が少ない

酸素濃度と人体反応

O2濃度 症状
21% 自然酸素濃度
18% 安全限界:連続換気が必要です。
16%~12% 呼吸、脈拍数の増加、精神集中力の低下、頭痛、耳鳴り、吐き気
14%~9% 意識もうろう、頭痛、吐き気、顔面蒼白(チアノーゼ)、全身脱力
10%~6% 昏倒、意識消失、全身の筋けいれん
6%以下 意識不明、昏睡・呼吸停止、心肺停止・6分間で死亡

硫化水素の人間に対する作用と毒性

濃度(ppm) 作用又は毒性
0.025ppm 嗅覚でできる限界。ただし個人差大
0.3ppm はっきり臭う
3ppm~5ppm 中等度の強さの不快臭
10ppm 目の粘膜が刺激される下限。許容濃度
20ppm~40ppm 強烈に臭うが、耐えられぬことはない。肺粘膜刺激の下限
100ppm 2~15分で嗅覚が鈍くなる。1時間で眼、気道の刺激
170ppm~300ppm 8~48時間の連続暴露で死亡することあり。
400ppm~700ppm 1時間暴露で重大な健康障害を起こさぬ限界
800ppm~900ppm 30分~1時間の暴露で生命の危険あり
1000ppm 速やかに意識喪失、呼吸停止、死亡

一酸化炭素の人間に対する作用と毒性

濃度(ppm) 作用又は毒性
50ppm 許容濃度
100ppm 数時間の呼吸後でも目立った作用はない
200ppm 1.5時間前後に軽度の頭痛を引き起こす
400ppm~500ppm 1時間前後で頭痛、吐き気、耳鳴り等を起こす
600ppm~1000ppm 1~1.5時間前後で気を失う
1500ppm~2000ppm 30分~1時間前後で頭痛、めまい、吐き気が激しくなり、意識を失う
3000ppm~6000ppm 数分で頭痛、めまい、吐き気等が起こり、10分~30分の暴露で死亡
10000ppm 直ちに意識喪失、死亡

用語解説

防爆構造
爆発性ガス中の雰囲気中において、機器内部の着火源が外部に影響することを防ぐ構造。または着火源を持たない構造。防爆構造の中には、「耐圧防爆構造」「本質安全防爆構造」「内圧防爆構造」などがある。
LEL(爆発下限界)
「Lower Explosion Limit」の略語。爆発下限界と訳す。可燃性ガスが空気と混合して、着火によって爆発を起こす最低濃度。
UEL(爆発上限界)
「Upper Explosion Limit」の略語。爆発上限界と訳す。可燃性ガスが空気と混合して、着火によって爆発を起こす最高濃度。
%LEL
可燃性ガスの爆発下限界の濃度値に対する割合を百分率で表した単位。
vol%
ある体積において特定の物質(あるいはガス)が、その体積中でどの程度占有しているかを百分率で表した単位。"vol"はVolumeを意味します。
ppm
ガスの濃度を100万分の1の単位で表したもの。※1%=10000ppm
ppb
ガスの濃度を10億分の1の単位で表したもの。※1ppm=1000ppb
TLV
「Threshold Limit Values」の略語。閾(しきい)限度値と訳す。ほとんどの作業者が連日繰返し被爆しても健康上悪影響をこうむることがないと考えられる有害物質の濃度。TLV-TWA、TLV-STEL、TLV-Cがあり、ACGIH(米国産業衛生専門家会議)が定めたもの。
許容濃度
労働者が有害物質に曝露される場合に、当該物質の空気中濃度がこの数値以下であれば、ほとんどの労働者に健康上の悪い影響がみられないと判断される濃度。日本産業衛生学会の勧告値。