用 語 解説

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危険物関係用語の解説 第４7回
【ガス系消火設備】

ISSN 2433−8214

消火設備は、消防法に基づき技術上の基準が定められています。消火設備の消火剤には大きく分けると固体、液体及び気体の３種類があり、気体を使用する消火設備が「ガス系消火設備」として位置づけられています。本稿では、「ガス系消火設備」について解説します。
１．ガスの種類による分類
ガス系消火設備は消火剤として用いられるガスの種類により、「不活性ガス消火設備」と「ハロゲン化物消火設備」に分類されます。
消防法第１７条に定める防火対象物に設置されるガス系消火設備の技術上の基準は、消防法施行令第１３条、第１６条及び第１７条並びに消防法施行規則第１９条及び第２０条に規定されています。また、消防法第１０条に定める製造所等（以下「危険物施設」という。
）に設置されるガス系消火設備の技術上の基準は、危険物の規制に関する規則第３２条の７及び第３２条の８に規定されており、技術上の基準の細目については、「製造所等の不活性ガス消火設備の技術上の基準の細目を定める告示」及び「ハロゲン化物消火設備の技術上の基準の細目を定める告示」に定められています。
これらのガス系消火設備の消火原理については、不活性ガス消火設備は酸素濃度を希釈することによる窒息消火、ハロゲン化物消火設備は燃焼の連鎖反応を抑制する負触媒効果による消火であり、いずれも冷却効果を一定程度有しています。ガス系消火設備は、消火後に消火剤による汚損が少なく早期に復旧できることから、電気室や美術館、精密機械を設置する室などに多く設置されています。
２．不活性ガス消火設備
不活性ガス消火設備に分類されるガスの種類と特性は表１のとおりです。
表１

不活性ガス消火設備に分類されるガスの種類と特性

ガスの種類

二酸化炭素

化学式

CO２

比重（空気＝１）

1.52

ガス貯蔵状態液窒素

IG-541

IG-55

N２

N２52％, Ar40％,CＯ２8％

N２50％,Ar50％

0.97

1.171.17体

気体

消火剤必要量0.80kg/m30.516 m3/m30.472m3/m30.477m3/m3

人体への安全性

人命に対し非常に危険

低酸素下のため人体には危険

ＣＯ２の添加による呼吸促進効果があり安全

低酸素下のため人体には危険

放出時の温度低下

一時的に約 30℃低下

ほとんど温度低下なし

必要ボンベ本数指数( ハロン 1301=1)

約3

約4〜5

オゾン層破壊係数（ＯＤＰ）※１
地球温暖化係数（ＧＷＰ）※２0
100.080※１ 大気中に放出された単位重量の物質がオゾン層に与える破壊効果を表す係数※２ 温室効果ガスのうち、ある気体が大気中で 100 年間にわたって及ぼす温室効果の強さを二酸化炭素との比で表した値

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３．ハロゲン化物消火設備
ハロゲン化物消火設備に分類されるガスの種類と特性は表２のとおりです。
なお、ハロゲン化物消火設備のガスの種類のうち、ハロン１３０１、ハロン２４０２、ハロン１２１１は、オゾン層破壊係
数が極めて高く、昭和６２年の「オゾン層を破壊する物質に関するモントリオール議定書」において、オゾン層を破壊する特定物質（特定ハロン）として指定されたことを踏まえ、日本でも平成６年から生産が全廃されています。現在は、回収、再生及びクリティカルユース（必要不可欠な分野における使用）における利用により使用されています。
表２

ハロゲン化物消火設備に分類されるガスの種類と特性

ガスの種類

ハロン 1301

HFC-227ea

HFC-23FK-5-1-12※３

化学式

CF 3B rCF 3CHFCF 3

CHF 3

CF 3CF 2C(O)CF(CF 3)2

比重（空気＝１）

5.14

5.86

2.41

11.1

ガス貯蔵状態

液 体（窒素で加圧）

液 体（窒素で加圧）

消火剤必要量0.32kg/m3

0.55kg/m3

液体0.52kg/m3

人体への安全性

消火時に有害な熱分解生成物が発生し、人体には危険放出時の温度低下

一時的に約 10℃低下

必要ボンベ本数指数( ハロン 1301=1)

1

約2〜3

オゾン層破壊係数（ＯＤＰ）※１100

地球温暖化係数（ＧＷＰ）※２5600※１290011700

液 体（窒素で加圧）
0.84kg/m31

大気中に放出された単位重量の物質がオゾン層に与える破壊効果を表す係数※２ 温室効果ガスのうち、ある気体が大気中で 100 年間にわたって及ぼす温室効果の強さを二酸化炭素との比で表した値※３ ＦＫ−５−１−１２は、消防法第１７条に定める防火対象物に設置するハロゲン化物消火設備の消火剤として、平成 22年８月２６日消防予第３６７号通知により新たに基準化されていますが、危険物施設に設置する場合において告示で基準化された消火剤には含まれていません。

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４．ガス系消火設備の仕組み
ガス系消火設備は、消火剤貯蔵容器、起動用ガス容器、選択弁、噴射ヘッド、操作箱、感知器、制御盤、音響警報装
置及び蓄電池設備等から構成されています。

写真１

消火剤貯蔵容器

図３

機械式攪拌工法の施工順序2）

図１

不活性ガス消火設備構成例

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ガス系消火設備

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ガス系消火設備の起動方式には、火災感知器等の作動から消火剤の放出まで人の手を介さずに行う「自動式」と、自動火災報知設備が作動すると担当者が現場へ駆け付けて火災を確認し、周囲の人を退避させてから起動操作により消火剤を放出する「手動式」があります。
自動式の場合、防護区画内に設置されている異なる２系統の感知器のうち、どちらか一方の感知器の作動で、音声による注意警報を鳴動させ、防護区画内より早期の避難を促します。２系統の感知器が作動した時点でガスを放出しますが、放出までの遅延時間がタイマーによりあらかじめ設定されており、遅延時間経過後、起動用のガス容器の作動でガスを放出します。また、ガス放出前に、防護区画内の人員を安全に退避させるための音声による退避警報を行います。さらに、ガス放出時及び放出後において、防護区画内への入室を禁止するために、出入口扉上部に放出表示灯が設けられています。
手動式の場合、火災発見後に操作箱を開くことにより、音声による退避警報を行います。起動ボタンを押下し、タイマーによる遅延時間経過後、自動起動と同様の工程でガスを放出します。

図２

ガス系消火設備動作フロー図

なお、自動起動時、手動起動時共に誤って起動した場合は、遅延時間経過までの間、停止ボタンの操作により放出を停止させることができます。また、自動起動に設定されている場合でも手動による操作は可能です。
ガスの種類別では、二酸化炭素、ハロン１３０１、ハロン２４０２及びハロン１２１１については、手動式が原則とされており、自動式が認められるのは常時人がいない部分もしくは手動式が適当でない場所に限られています。また、窒素、
ＩＧ−５５、ＩＧ−５４１、ＨＦＣ−２３及びＨＦＣ−２２７ｅａについては自動式とされており、保守点検等で防護区画内へ人が立ち入る際に手動式に切り替えることとされています。

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