研究所紹介

第４回

特別民間法人高圧ガス保安協会
総合研究所
総合研究所

佐野

1．はじめに所長

尊 Takeru Sano

よう、圧力容器のサイクル試験や材料試験等の受託試験/受託研究、さらには LP ガス用

高圧ガスは、石油、製鋼、化学、自動車、の家庭用ガス漏れ警報器の検定等を行って半導体など、わが国の主要産業の根幹を支えいる。

る重要な役割を担うとともに、医療用から私①

技術基準整備のために必要となる専門達の暮らしに身近な家庭用の液化石油ガス的な技術データの蓄積を図るべく、高（以下「LP ガス」という）に至るまで幅広く

圧ガス及び LP ガスの保安に係る調査利用されており、国民生活に欠かすことので研究を推進する。

きないものとなっている。また、近年、増加②

受 託試験/受託研究については、お客傾向にある大規模自然災害時においても、防様にご満足いただけるよう、これまで災対策上、必要不可欠なエネルギーとして重に蓄積した知見やノウハウを最大限に要な役割を担っている。

活用し、確実かつ迅速なサービスの提供に努める。

特 別 民 間 法 人 高 圧 ガ ス 保 安 協 会（ 以 下「KHK」という）は、高圧ガスによる災害の③

高圧ガス及び LP ガスの事故防止に資防止に資するため、高圧ガスの保安に関するする調査研究を推進するとともに事故調査、研究、指導、検査等の業務を行うことの原因究明活動にも積極的に参加する。

を目的として、高圧ガス保安法（以下「高圧法」という）に基づき、1963年に設立され④学会や産業界とのネットワークを継続する。

た後、1986年に民間法人化された高圧ガス保安の専門機関である。

（2）組織

目的のうち、特に調査、研究の業務を担う

KHK の組織図を、図1に示す。総研は、法のが、総合研究所（以下「総研」という）で令/基準案作成、事業所認定等を主な業務とある。

した保安技術部門と、高圧ガス設備、容器等の検査を主な業務とした機器検査事業部門に（1）基本指針
総研では、以下の基本指針のもと、高圧ガ26

またがる形で、両部門と連携して業務を実施している。

ス及び LP ガスによる災害の防止に向け、そさらに、次世代エネルギーである水素に関の保安に関する様々な調査・研究開発、解析しては、当協会の将来的な事業の柱として位等の業務に取り組むとともに、民間企業等の置づけられている。当協会は、これまでに培っ新技術や新製品の開発に役立てていただけるた技術的知見を存分に活かし、保安と振興の両面から取り組みを進め、2050

図1

高圧ガス保安協会の組織図

図2

総合研究所の沿革

年カーボンニュートラルの実現に向けて積極的な貢献を果たしていく。その中心的役割を担う
水素センターとも総研は連携し、水素の社会実装に向け、保安と振興の両面から業務を推進していく所存である。

2．総合研究所の沿
革総研の沿革を図2に示す。総研は、1970年頃から急増したLP ガスの消費者事故を防止するための調査研究を実施することを目的として、1975年に設立した液化石油ガス消費者保安センター附属研究所（東京都町田市）が原点となっている（1985年液化石油ガス研究所に改称）。
一方、時代のニーズに合わせ、LP ガス以外の一般的な高圧ガスの調査研究も実施できるよう、1996年に高圧ガス保安研
究 室 が 設 置 さ れ た。 そ の 後、2012年の組織改編により液化石油ガス研究所と高圧ガス保安研究室が統合3．調査研究活動され、総研が誕生した。
また、1976年に上記付属研究所と同じ場

総研では、高圧ガスに関する技術基準整備所に、家庭用ガス漏れ警報器等の検定を実施のための調査研究、検査・認定審査のためのするガス器具試験室が設立された。その後

専門的な技術データの蓄積等、高圧ガスの保1992年に液化石油ガス機器検定室に改称し、安のための研究開発を、経済産業省（以下「経さらに2022年の組織改編に伴い総研と統合産省」という）、国立研究開発法人 新エネルし、現在に至っている。なお、建物が老朽化

ギー・産業技術総合開発機構（以下「NEDO」したため改築工事を行い、2017年に新しいという）等の委託を活用して実施している。

建屋が竣工した。その外観を図3に示す。

これらの活動により蓄積された技術データや調査研究によって得られた研究成果は、合理的な保安基準の制定等におけるバックデータ
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図3

総合研究所建屋の外観利用可能な設計疲労曲線を作成することを目的として実施した。本成果
は、「超高圧ガス設備に関する基準」
KHKS0220（2006）に採用された1）。
②

燃料電池車、水素スタンドで使用する金属材料
燃料電池車やそれに水素を充填する水素スタンド等で使用可能な金属材料の基準化のため、それらの設備での使用が期待された金属材料につ等として活用されている。以下、高圧ガス分

いて、各種調査、試験等により耐水素性野と LP ガス分野に分けて記述する。

を検討した。その結果、燃料電池車搭載
容 器 に 使 用 す る 金 属 材 料 の 評 価 や、

（1）高圧ガス分野※1
ニッケル当量オーステナイト系ステンレ
ス鋼の、オーステナイト安定化の評価指標として Ni
当量（％）
がある。ここでは、
平山の式 2）を参考としている。

SUS316系オーステナイト系ステンレス

高圧ガス分野の調査研究等は、高圧ガス保鋼に関する実験データをニッケル当量※1

安研究室において開始した。これまでの主なで取りまとめることなどにより2）、燃料研究成果としては、表1に示すようなものが電池車搭載容器、水素スタンドで使用で挙げられ、その概略は以下のとおりである。

きる金属材料の範囲が拡張された。

①

高圧ガス設備材料における疲労設計方法③

水素スタンド－天然ガススタンド（CNGの調査検討

スタンド）設備間距離の規制緩和

石油精製等で取り扱われる高圧ガス設備に水素スタンドと、CNG スタンドを併設し使用される材料に関して疲労試験を実施し、た場合における設備間距離の短縮の可能性を検討するため、火炎シミュレーションを実施

表1

高圧ガス分野における主な研究成果

実施期間
研究テーマ名検討内容
成果の活用
1996年- 安全装置の保安周期 安 全 弁 の4年 間 の 連 製造細目告示第14条
続運転「保安検査の周期」
1999年 の検討
1998年- 疲労設計方法の調査
設計疲労曲線の作成 KHKS 0220
2002年 研究①
40 MPa 水素ステー 一般則第7条の3
2003年- 燃料電池システム技ション設置基準評価、JARIS 001
2005年 術基準調査②
水素35 MPaFRP 容器 JIGA-T-S 12/04
一般則第7条の3
82 MPa 水 素 ス テ ー
2006年- 燃料電池システム普（改正82MPa）ション設置基準評価、2010年 及用技術基準調査②
KHKS 0128
水素70 MPaFRP 容器
JARIS 001
水素インフラ等に係
2010年SUS316L、A6061、 一般則例示基準第9節
る基準整備に関する
2012年
ニッケル当量KHKS 0128
研究開発②
シミュレーションにCNG ス タ ン ド 併 設
2011年より火炎の輻射熱と 一般則例示基準第56時の設備間距離に関2012年
遮断方法検討し設備 の3節する検討③間距離を短縮
圧縮水素二輪車燃料装容器則例示基準別添
2014年 置用容器の安全性の評 水素二輪車用容器
13価・基準の検討②
水素ステーション用金 SUS316の温度範囲の2013年属材料の鋼種拡大に関 拡張、SUH660、銅 一般則例示基準第9節
2017年する研究開発②合金28した。本結果により例示基準が改正され、設備間距離が短縮された。

（2）LP ガス分野
LP ガス分野では、液化石油ガスの保安の確保及び取引の適正化に関する法律（以下「液石法」という）に基づき、家庭用燃料として利用される LP ガスを安全に使用し、消費者の安心・安全を確保するため、マイコンメー
ターの研究開発をはじめ、ガスの物性、供給、消費のための設備、安全機器、保安システムなど、広範囲にわたって様々な研究を行っている。これまでの研究成果を表2に示し、その概略は以下のとおりである。
①

LP ガス用ガス放出防止器の開発
ガス漏洩防止を目的として張力式及び過流式の LP ガス用ガス放出防止器の表2実験を実施し、LP ガス用ガス放実施期間
1975年1978年
1975年1980年
1979年1984年
1980年1982年
1983年1987年
1985年1990年

出防止器基準（KHKS0719）に反映した。
②

マイコンメーターの開発
マイコンメーターのフィールドテスト等を実施し、マイコンメー
ター S 型（膜式）・E 型（超音波式）基準（KHKS0751）等に反映した。
③

集中監視システムの標準化
マイコンメーターの開発と併せて通信規格の標準化を実施し、集中監視システムにおける有線及び無線通信方式の標準仕様書等を作成した。

（3）今後の調査研究
当協会では、水素が当協会の将来的な事業の柱として位置づけられており、総研としても水素セン

LP ガス分野における主な研究成果

研究テーマ名検討内容
容器転倒防止、耐震自動転倒防止法の検証
遮断装置の開発

成果の活用
KHKS 0714

LP ガスの着臭研究

着臭剤添加量液石則第6条第2項第2号

安全装置の開発

安全アダプターの評価

KHKS 0722

ゴム管の研究

ゴム管の劣化、安全性向上 KHKS 0717、KHKS 0708

ガス放出防止型容器用弁ガス放出防止弁の性能試験 KHKS 0719の開発①
流通合理化のための軽量容器則例示基準別添6 及LP ガス用 FRP 複合容器容器の開発
び別添9、KHKS 0121等
LP ガス用マイコンメータ KHKS 0726、0728、0729、物流の合理化と保安対策 Ⅱ、S、E 他の開発
0730、0737、0751等
1985年が同時に可能な集中監視2017年
集中監視システムの通信集中監視システム標準仕システムの開発②、③仕様等の検討様書等
1994年埋設管腐食測定器の開発 通電変化率による診断
LP 法規則例示基準第41節
1995年
LP ガス容器の塗色の影響
1998年
LP ガス容器の塗色
容器則第10条第1項第1号
調査
1998年- CO 中毒防止消費機器総LP ガス不完全燃焼警報器
電池駆動式 CO 警報器他
2001年 合監視技術の開発
検定規程
2003年- 軽量な屋根又は遮蔽板の 繊維強化セメント板（無LP 法規則例示基準第3節
2005年 調査
石綿スレート）の適用
災害に備えた次世代液化
2013年集合住宅の漏えい検知機
石油ガス保安システムの標準仕様書の提言
2015年
能開発
調査研究
マイコンメータを活用す2016年漏えい検査機能の性能評る漏えい検知等の高度化
例示基準の提言
2018年
価調査研究

ター等関係部門と連携して、水素に関する調査研究を実施していく所存であ

4．自主事業る。例えば、以下の事業を NEDO 委託として2023年度より実施している3）。
①（1）受託試験/受託研究大型液化水素貯槽導入に係る規制合理化に関する調査検討事業

・液化水素貯槽から事業所敷地境界までの距
離の合理化

総研では、独立した民間の第三者機関として高圧ガス分野を中心とする保安の向上をサポートするため、1996年から民間企業の方々の新技術や新製品の開発にお役立てできるよ

大量の液化水素が貯槽から漏洩等を起こう受託試験/受託研究を実施している。特に、した場合を想定し、敷地外への影響などに総研は公共性、第三者性を有することが大きついて、実証を踏まえた検討を行う。

な特徴であり、また約50年間にわたり、こ・液化水素貯槽に係る防液堤の基準の合理化

れまで実施してきた各種研究、試験等につい貯槽から極低温の液化水素が漏洩した場て知見を蓄積しており、以下の事業を実施している。

た検討を行う。

①②合の拡散挙動などについて、実証を踏まえ内圧試験等

水電解装置に係る規制の合理化検討事業

新しい容器等の機器開発や容器の損傷と寿水電解装置の普及に向けた課題を整理し、命の関係等を研究するため、正確な圧力制御円滑な導入が進むようルール整備に向けた検が可能で、水等液体により昇圧可能な内圧試討を行う。

験装置を用いて、圧力容器、バルブ、配管等
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開発支援のサイクル試験、耐圧試験、破裂試験等を実過去30年以上に亘る FRP 複合容器の研究施している（図4）。
試験のサイクルスピード、試験体の容積/開発、各種試験方法に係る知見を活かし、上大きさなど、多様な試験ニーズに応えるべく、記の内圧試験装置を使用したサイクル試験/試験能力の異なる複数の内圧試験装置と、サ破裂試験等の実機検証、材料試験機による引イズの異なる大小2種類の地下ピットを整備

張/疲労試験に加え、有限要素法（FEM）にしている。長さが最大5 m 程度、容量数百 L

よる FRP 複合容器の構造解析を組み合わせ、の大型水素用蓄圧器から圧縮水素自動車用容FRP 複合容器の総合的な設計・開発支援が行器や空気呼吸器用容器等の中・小型の圧力容える体制が整っている。容器開発の初期の段器まで、大小様々な容器等を対象として、最階における FRP 材料の基礎的特性の取得か大300 MPa までの各種内圧試験が実施可能

ら、各種法令、基準に関する試験まで対応可である。試験時の圧力、ひずみ（動ひずみ能である。

40チャンネル）、容器温度等の測定・記録も④

第三者機関としての試験立会
総研で実施困難な内圧試験、材料試験等に可能である。
また、遠隔ビデオモニタリングシステムについて他機関で実施する場合、お客様のご要より、地下ピット内における試験実施状況の望に応じて試験立会も可能である。この試験動画を撮影・記録している。これらの設備に立会は、独立した第三者民間機関として行う

より、高圧法容器保安規則例示基準の各別添、もので、これによる報告書は専門的かつ客観

KHK の規格である KHK-S 等、様々な試験規的な立場から発行した公正・中立な書類とし格に定める内圧試験、またお客様が指定するて利用して頂くことが可能である。

圧力やサイクル時間等の試験条件に応じ内圧⑤試験等実施することが可能である。
②※2
ストレスラプチャー
FRP 材 料には、一定の荷重を試験片に加え続けると、伸び等の挙動をほぼ示さず突然破断する現象が一般的に知られており、ストレスラプチャーと呼ばれる。

材料試験

その他
上記の他、様々なご要望にお応えすべく、総研にはシャルピー衝撃試験機、ビデオマイク

金属材料、複合材料、プラスチック等を対ロスコープ、走査型電子顕微鏡等強度評価、分象とし、高圧ガス設備、圧力容器等に使用さ析が可能な設備や、さらに測定対象表面を計れる新しい材料等について、材料試験機を用測し立体画像を作成する三次元形状計測器、いた強度評価を行っている。恒温槽を用いてFRP のストレスラプチャー※2を測定するスト

試験温度をコントロールすることで、常温以レスラプチャー試験機などを保有している。

外の温度により試験を行うことも可能である。
③

FRP 複合容器等の構造解析を含む設計・（2）高圧ガス事故の解析
材料試験や FEM

図4

液圧による容器のサイクル／破裂試験等を実施する設備の一例

構造解析等を中心とする調査研究等を行っており、これら調査研究等を通じてこれまでに蓄積されたノウハ
ウを駆使し、行政機関等からの依頼

30

による高圧ガス事故の調査・解析に取り組ん
4）／湿度試験、誤報防止機能試験、腐食性ガスでいる。事故解析結果の一例を文献 に示す。の影響試験、散水試験等を実施している。

（3）横浜国立大学との包括連携協定

5．おわりにKHK は、高圧ガスの保安に係る研究開発、人材育成等について横浜国立大学との連携及当協会は、高圧ガスによる災害の防止、自び協力を促進するため、2007年10月18日に主保安活動の促進、LP ガス消費者の安全/安同大学と包括的な協定を締結した。総研では、心の確保、企業マネジメントシステムの高度本協定に基づき水素スタンド配管材料の疲労化などに関し、これからも各種業務を通じて強度特性に関する検討等の共同研究などを実公正で質の高いサービスを総合的に提供して施するとともに、同大学に職員を講師としていく所存である。

派遣し、社会問題の解決を図ることを目的と

また、受託試験/受託研究等のご相談/ご依した社会技術と、そのツールとしてのリスク

頼は、以下の KHK ホームページからお問い

マネジメントについて、主に大学院生を対象合わせいただきたい5）。に講義を実施している。

今後とも、行政、高圧ガス関連業界等の皆様の御指導、御鞭撻をお願いしたい。

（4）LP ガス機器の検定業務

な お 最 後 に、 本 紹 介 文 に は、METI 及 び

1970年以降に制定・改正した液化石油ガ

NEDO の委託事業の成果が含まれていること

ス用ガス漏れ警報器検定規程のもと、現在にを申し添えるともに、関係各者に感謝の意を至るまで厳格・適正な検定・審査を行うこと表する。

で、家庭用ガス漏れ警報器、不完全燃焼警報器、ガス検知器における高い性能と信頼性の確保に努めるべく、これら警報器等に対する自主検定を実施している。
LP ガス用の警報器等の検定は、検定種別ごとに KHK にて定めた検定規程に基づき実施するものであり、第1検定（型式検定）、工場審査、第2検定（出荷検定）で構成されている。なお、この検定の対象者は、LP ガス用の警報器等を製造する者又は輸入した者

参考文献 1） 超高圧ガス設備に関する基準 KHKS0220（2006）．
2） 平山俊成，小切間雅彦，“Fe-Cr-Ni 系マルテンサイト変態に対する化学組成の影響”，日本金属学会誌，34，507510，1970.
3） 第30回 水素・燃料電池戦略協議会 資料9 2023年．
https://www.meti.go.jp/shingikai/energy_environment/
suiso_nenryo/pdf/030_09_00.pdf（参照日：2024年3月15日）．
4） 高圧ガス事故概要報告：耐圧試験中の高圧導管に取り付けた閉止板の破裂により死傷．https://www.khk.or.jp/Portals/0/resources/activities/incident_investigation/hpg_incident/pdf/2008-465.pdf（参照日：2024年3月15日）．
5） 高圧ガス保安協会：受託試験/受託研究．https://www.khk.
or.jp/research_development/hpg_lab/（ 参 照 日：2024年4月8日）．

である。
上記検定のうち、第1検定は総研で実施し、工場審査及び第2検定はメーカーの事業所で実施している。第1検定では、メーカーで製造された警報器等について、検定規程に基づき各種試験を実施し、警報器等が技術上の基準に適合しているかどうか、検査を実施している。
検査で実施している試験として、温度試験

さのたける 千葉大学大学院工学研究科修士課程修了（工業化学専攻）後、当協会に入社し、在職中に横浜国立大学大学院博士課程後期修了（博士（工学））。総合研究所における各種調査研究の他、高圧ガス / 液化石油ガス関係事故調査、国家試験、LP ガス関係等複数の業務を担当。2022年から現職。

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