ガス爆発事故が頻繁に発生しています。ガスを安全に使用するにはどうすればいいでしょうか?

制作：中国科学普及協会

制作：学爾爾爾（中国科学院大連化学物理研究所）

制作者: 中国科学院コンピュータネットワーク情報センター

ガスは私たちの日常生活に大きな利便性をもたらしていますが、不適切にまたは不注意に使用すると、ガス安全事故を引き起こす可能性があります。

最近、各地でガス爆発事故が多発し、甚大な人的被害や経済的損失が発生しています。悲痛な出来事であると同時に、これは私たちにとって警鐘でもあります。ガスの安全性の問題は軽視できないのです。

ガスを安全に使用するには、まずガスについて理解する必要があります。

踊る炎（写真提供：Veer Gallery）

天然ガス、人工ガス、液化石油ガスの違いは何ですか？

ガスは、燃焼によって熱を放出し、住民の日常生活や産業活動で利用される気体燃料の総称です。ガスには多くの種類があります。私たちの日常生活で最も一般的なものは、天然ガス、人工ガス、液化石油ガスです。

それで、それらの違いは何でしょうか?

1. 異なる材料

天然ガスは、天然の油田やガス田、炭層メタン、泥火山ガスから抽出される可燃性ガスです。数億年をかけて高温高圧下で古代生物の残骸から進化しました。主成分はメタンで80％以上を占め、残りは少量のエタン、プロパン、ブタン、窒素、硫化水素、水蒸気などのガス成分です。現在、私たちの家庭で使用されているパイプラインガス源は主に天然ガスであり、あらかじめ設定されたパイプラインを通じて各家庭に輸送されています。

天然ガスは、硫黄、粉塵、その他の有害物質をほとんど含まない、クリーンで環境に優しい高品質のエネルギー源です。燃焼時に発生する二酸化炭素は他の化石燃料よりも少なく、温室効果も少なくなります。

天然ガスは「青い金」と呼ばれ、石油の「黒い金」に匹敵するほどの価値があると言われています。これは天然ガスの重要性を示すのに十分です。

天然ガス輸送パイプライン（写真提供：Veer Library）

石炭ガスは自然に生成されるものではありません。石炭から作られる可燃性ガスです。処理方法によって水性ガス、半水性ガス、発生ガスに分類されます。主成分は一酸化炭素で、少量のメタンと水素も含まれています。ガスは圧縮が難しいため、固定されたパイプラインを通じて各家庭に輸送されます。

石炭ガスの利用の歴史は、天然ガスや液化石油ガスよりも古い。解放前からハルビンや瀋陽などの都市では石炭ガスが使われ始めていた。天然ガス工学の発展に伴い、石炭ガスは徐々に天然ガスに置き換えられつつあります。

画像出典: Veer Gallery

液化石油ガスは、比較的複雑な組成を持つアルカンとオレフィンの混合物です。主成分はプロパンとブタンで、通常は少量のプロピレンとブテンが含まれています。天然ガスや石油を加圧・冷却して液化させた無色の揮発性液体です。

日常生活において、液化石油ガスは適切な圧力下でタンク容器内に液体の状態で貯蔵され、調理用燃料としてよく使用されます。例えば、鍋を食べるときに使うボンベは、一般的に液化石油ガスです。

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2. 発熱量が違う

ガスの発熱量とは、一定の体積または質量のガスが放出できる熱量です。したがって、発熱量が高いほど、同じ体積のガスから放出される熱量が多くなります。

天然ガスの1立方メートルあたりの発熱量は約8000kcal～8500kcalです。都市ガスの1立方メートルあたりの発熱量は約3500kcalです。液化ガスの1立方メートルあたりの発熱量は約25200kcalです。液化石油ガスは3つの中で最も発熱量が高く、レストランの厨房では調理の熱源として液化ガスタンクがよく選ばれる理由の一つです。

3. セキュリティは異なる

石炭ガスの主成分は一酸化炭素です。石炭ガス漏れが発生すると、一酸化炭素中毒を引き起こす可能性があります。天然ガスの主成分であるメタンは無色、無臭、無毒です。漏れをできるだけ早く検出するために、パイプラインの天然ガスに付臭剤が添加されることがよくあります。液化石油ガスの主成分であるアルカンとオレフィンは無色、無臭、無毒ですが、微量に含まれる硫化水素からなる混合ガスは呼吸器を刺激し、濃度が高すぎると窒息や神経麻痺を引き起こすこともあります。

ガスは可燃性物質です。ガスが一定の濃度範囲内で空気と混合されると、火源に遭遇すると爆発します。この濃度範囲は爆発限界と呼ばれます。

天然ガスの爆発限界は5%～15%です。石炭ガスの爆発限界は混合ガスの成分含有量によって異なり、一般的には4.5%から35.8%の間です。液化石油ガスの爆発限界は1.5%～9.5%で、完全ガス化後の液化石油ガス1kgの爆発力はTNT火薬4～10kg相当に相当します。

なお、ガスが完全に燃焼しなかった場合に発生する二酸化炭素も中毒を引き起こす可能性があるので、ガスを使用する際には安全性に注意する必要があります。

（写真提供：Veer Gallery）

ガスを安全に使用するには？以下の点に留意してください

ガス機器を使用する場合は、「適時に交換し、頻繁に点検する」ことが必要です。ガスパイプラインの各接続ポイントで漏れがないか頻繁に点検してください。ホースは 18 か月ごとに交換し、この期間中に老朽化やひび割れがないか観察します。さらに、ホースは熱源から遠ざけ、両端をパイプクランプで固定する必要があります。

ガスコンロを使用する際は、ガスコンロを遠くに置かないように注意してください。ストーブに火がつかない場合は、しばらく待ってガスが消えたことを確認してから再度火をつけてください。ガスを使用した後はガスバルブをすぐに閉める習慣を身につける。ガス源の種類に応じてガス警報器を選択し、正しく設置する。警報器はガスメーターまたはガス管接続部の近くに設置する必要があります。

ガスを長時間使用する場合は必ず室内の換気を行ってください。キッチンの換気が不十分な場合、ガスコンロを使用するとキッチン内の酸素が不足し、一酸化炭素中毒を引き起こす可能性があります。

また、異なるガス源のストーブを混在させないでください。ガス源の種類を変更する場合は、それに合わせて対応するコンロを交換する必要があります。

これは、異なるガスと空気の混合比が異なり、同じ体積のガスを完全燃焼させるために必要な空気の量が異なり、吸入圧力も異なるためです。液化石油ガスの圧力は高く、ガスノズルの開口部は小さいです。天然ガスの圧力が低く、ノズルの開口部が大きい。混合比が適切でないと異常燃焼が発生し、安全上の問題が生じます。

正規メーカーが製造する天然ガスストーブにはラベルに「T」、液化ガスストーブには「Y」、人工ガスストーブには「R」のマークが付きます。

（写真提供：Veer Gallery）

ガス漏れが検出されたら、パイプラインのガスバルブを直ちに閉じる必要があります。爆発限界に達しないように、家のドアや窓を開けて換気し、空気中のガスを薄めてください。

金属摩擦による電気火花による爆発を防ぐため、この間は照明や換気扇など屋内の電気機器の電源を入れないようにしてください。

ガス漏れや深刻な火災を発見した場合は、直ちに現場から立ち去り、近隣住民に避難するよう知らせ、屋外で助けを求めるために 119 番に電話してください。

ガスの安全性は軽視できる問題ではありません。事故を防ぐためには、予防意識を高め、事故が起こる前に予防策を講じ、より注意深くなり、安全性を高める必要があります。

参考文献:

[1] Enav P.「2020年までの中国の石油・ガス輸入戦略」ロンドン：SMi Publishing Ltd.、2001年。

[2] 趙雷天然ガス転換におけるガスレンジの適応性。吉林省建築土木工学研究所ジャーナル.2019.