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第4739号 水素の火災、爆発の危険性

水素は、爆発範囲 (4.0~75vol%) が広いので危険なガスです。

更に拡散速度も大きく着火エネルギーは飽和炭化水素のおよそ 1/10 と
小さく、漏えいしたとき微弱な火気(0.02mJ:空気中)により着火する恐
れがあります。

従いまして、高圧の容器弁などから高速で噴出した時には漏えいガスに
随伴する夾雑物の衝撃火花、流動帯電によって発生する静電気の放電火
花で容易に着火・爆発します。

更には、火炎逸送限界の安全隙間が通常の可燃性ガスに比べて 1/2~1/4
と小さいので防爆電気機器の選択には注意が必要です。

空気中の燃焼速度は、水素濃度 43% のとき約 320m/sec に達し、水素・
酸素・窒素系では、水素70%+酸素29.5%+窒素0.5%の混合ガスの場合に最高
の 900m/sec に至ります。

水素の爆轟限界、空気中20℃で15.8~64.1、酸素中20℃で15.5~92.6で
爆轟速度は、2H2+O2:5.29(M)、H2+Air(量論比):4.83(M) です。

水素の火炎は、無色で昼間のときは漏えい、着火した場合見えません。但し
火炎の陽炎や火炎が周辺を加熱して発色したり、火炎に触れた物質の炎色に
より燃焼していることが判別することができます。水素が漏えいして着火し
た場合、噴出流速が層流の場合は火炎の長さは噴出流速に比例しますが、十
分に発達した乱流火炎では火炎の長さは噴出口径の大小を問わず一定です。
元圧が低い時は層流ですが、0.1MPa 以上では乱流となります。一般に可燃
性ガスの燃焼で層流拡散火炎から遷移領域を経て乱流火炎となるが、水素の
場合、遷移領域のレイノルズ数 Re は1990~2100 といわれます。火炎温度
は、空気と化学量論の混合ガスの場合の発生する燃焼熱がすべて燃焼生成物
の消音に利用されるときの温度である断熱火炎温度が、2100℃、酸素の場合
3100℃です。

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(利根川ダム管理管理事務所河川情報より)
(藤原・相俣・薗原・矢木沢・奈良俣・下久保・草木および渡良瀬貯水池)
*Twitter ランキング ついっぷるトレンドより
1位:午後の紅茶、2位:甲斐拓也
3位:藤北、4位:フェイスパック、5位:いもいも
です。

ミゾイキクコ
@kikutomatu
1934年生まれ 84歳。
趣味・茶道、園芸、料理、写真、 お茶大理学部卒業。
ツイッター開始2010年1月28日。
著書:何がいいかなんて終わってみないとわかりません。
キクコさんのつぶやき(83歳の私がツイッターで伝えたいこと)。
月刊「3分クッキング」連載中。

「私が一人で暮らすという事は、私がこの屋の主人だということ。
 だから私の一存でなんでもできるという事。これはかなり大きな事。
 重要な事かもしれない。
 張り合いのある事なのだ。
 関心が子供や孫という家族だけとなったらもうおしまいの気がする。」

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