銅と銅合金の溶接：解説
銅とその合金の溶接は、その高い熱伝導率と割れやすさから、独特の難しさがあります。この記事では、さまざまな溶接技術、材料、そして不可欠な準備方法について取り上げます...
酸素ボンベやアセチレンボンベはなぜ爆発するのか？その答えは、物理学と安全対策のミックスにある。これらのボンベはさまざまな産業現場で欠かせないものだが、危険の可能性は高い。この記事では、不適切な取り扱い、温度変化、特定の要素への暴露など、これらの爆発の背後にある重大な理由を説明します。読者は、これらのボンベを安全に管理し、大事故のリスクを最小限に抑えるための実践的な手順を学ぶことができる。読者の皆さんと職場を守るための重要な安全対策をご覧ください。
減圧弁を取り付ける前に、シリンダーバルブをゆっくりと開き、界面内外の埃を吹き飛ばし、減圧弁を取り付け、点検のためにバルブを開く。
操作中、人がインターフェイスの側面に向かわないようにしてください。
接続する前に、レザーパイプの接合部にゴミや金属片がないことを確認してください。
革チューブを取り外した後は、不純物の混入を防ぐため、空や地面に置かないでください。
ボトル内の酸素を完全に使い切ってしまわないよう、エアフラッシング検査を容易にし、不純物の混入を防ぐために、1～1.5気圧を確保しておく。
冬期、ボトルバルブの霜取りには熱湯または蒸気のみを使用してください。暖房用の炎やアイアンハンマーの使用は禁止されています。
電気溶接機と同じ場所で作業する場合は、シリンダー底部に絶縁パッドを追加し、シリンダーの帯電を防ぐ。
ガスボンベに接触する金属配管や機器類は、静電気による火災や爆発を防止するため、アース線を設置すること◆ガスボンベに接触する金属配管や機器類は、静電気による火災や爆発を防止するため、アース線を設置すること。
理由は4つある：
アセチレンボンベを垂直に置かなければならない理由はいくつかある。
まず、ボンベには充填剤であり溶剤であるアセトンが含まれている。ボンベを水平に使用すると、アセトンがアセチレンガスとともに流出しやすくなり、アセトン消費量の増加や燃焼温度の低下を招く。
これは逆火を引き起こし、爆発事故につながる可能性がある。ボンベ内のアセチレンは、圧力がかかった状態でアセトン溶剤に溶解している。バルブを開けると圧力が下がり、溶けていたアセチレンが気体となって放出される。
アセチレンボンベを水平に置くとアセトンが流出することがあり、これが急速に揮発して空気と混合し、爆発性の混合物を形成することがある。爆発限界は2.3%～72.3%（vol）であり、最小着火エネルギーは0.019mJである。直火や熱エネルギーの場合、燃焼や爆発が起こる可能性がある。
第二に、アセチレンボンベを横置きすると転がりやすく、他の物に衝突しやすいため、加振エネルギーが発生し事故の原因となる。
第三に、アセチレンボンベには、積み下ろし時、運搬時、使用時の衝突を防止するため、耐衝撃性のゴムリングが装着されている。ゴムリングは絶縁体であるため、アセチレンボンベに発生した静電気が地面に広がらないよう、電気絶縁体の上に水平に置かなければならない。
ボンベに静電気が集まると、静電気火花が発生しやすくなる。アセチレンガスが漏れると、燃焼・爆発事故につながる。
最後に、アセチレンボンベを使用する場合は、バルブに減圧器、消炎器、ゴムチューブを装備しなければならない。ボンベを横にすると転がりやすいため、減圧器や避雷器が破損したり、ゴムチューブが抜けてアセチレンガスが漏れ出し、燃焼・爆発事故につながりやすい。
結論として、アセトンの流出、転がり、静電気、機器の損傷による事故を防ぐため、アセチレンボンベは垂直に置かなければならない。
A：その必要はない。
答えてくれ：ボンベを捨てると、バルブが外れて内部に貯まったガスが放出されることがあります。放出されたガスの勢いが強いと、ボンベが急激に前方に移動したり、地面で回転したりして、近くにいる人が怪我をする可能性があります。
さらに、ガスが可燃性であれば、爆発につながり、さらに深刻な結果を招く可能性がある。
アセチレンは非常に可燃性が高く、酸素は燃焼を促進する。
アセチレンが漏れると、空気と混ざり、火花や裸火に触れて激しい爆発を起こすことがあります。このような爆発は、酸素ボンベを損傷させ、酸素漏れの原因となります。
酸素の燃焼を助長する性質は、爆発の激しさを制御できないほど悪化させる可能性がある。したがって、アセチレンと酸素を別々に保管し、一緒に置かないようにすることが極めて重要である。
アセチレンボンベの温度は40℃以下が望ましく、アセトンの沸点は58℃である。温度が高くなるとアセトンの揮発速度も速くなる。このためアセチレンが分離し、ボンベ圧力が急上昇することがある。
安全に使用するため、アセチレンボンベ内にはわずかな圧力を残し、ボンベ内の圧力を外の圧力より高くしています。これにより、他のガスの流入を防ぐことができる。アセチレンの爆発限界は低いため、少しでも空気と混ざって一定の温度にさらされると爆発する。
そのため、ボンベの排気口に減圧弁を設け、アセチレンに空気が混入しないようにすることが肝要である。そうしないと、次の使用時に爆発の危険性がある。
また、ボンベ内の空気圧を外気より高く保ち、空気がアセチレンボンベ内に逆流しないようにするため、減圧弁の使用も不可欠である。酸素ボンベの場合、ゲージ圧0.098～0.196MPa以上の残圧を保持する必要がある。
アセチレンボンベの場合、安全性を確保するため、ゲージ圧で冬期49Kpa～98KPa、夏期196KPaの残圧を保持しなければならない。
油、特に不飽和脂肪酸や酸脂肪酸は気化して熱を放出しやすいため、オイルガーゼのヘッドやオイルクロスが空気中で酸化し、熱が放散できずに自己発火することがある。いったん自己発火点に達すると、自己発火を起こすことがある。
しかし、油は空気中でゆっくりと気化し、発生した熱はすぐに放散するため、一般に熱が蓄積しにくく、自然発火しにくい。
油脂が純酸素と接触すると、ガス化速度が著しく加速し、大量の熱を放出して急激な温度上昇と燃焼を引き起こす。純酸素は酸化力が強く、可燃物の激しい燃焼を促進する。
酸素ボンベの口部にグリースが付着していると、酸素を噴出したときにグリースが急激に酸化し、高圧気流とボンベ口部の摩擦による発熱で酸化反応がさらに促進されます。その結果、酸素ボンベや減圧弁に付着したグリスに引火し、爆発することもある。
従って、酸素ボンベ、特にボンベの口や酸素に触れる付属品が油脂に触れることは厳禁である。
スチールシリンダーのシリンダーバルブは銅合金製が多く、比較的壊れやすい。鋼製のものもあるが、シリンダー本体より小さい構造で、ボトルネックとシリンダーバルブの接合部が直角になるようにシリンダー本体上で回転している。これらの部分は、シリンダー本体の脆弱な部分であると同時に突出した部分でもあり、取り扱い、保管、使用中に機械的な損傷や外部からの衝撃を最も受けやすい。
不注意による破損でボンベが落下、転動、その他硬いものに衝突した場合、ボンベバルブとボトルネックの接合部が容易に破損し、重大な結果につながります。酸素ボンベのバルブが破損すると、ボンベ内の高圧ガス（150kg/cm2）が噴出し、ボンベが反対方向に突進し、機械・設備・建物を破損させたり、死傷者を出したりする恐れがあります。
アセチレンボンベのバルブが破損すると可燃性ガスが噴出し、空気と混合して爆発性ガスとなり、直火に遭遇すると爆発する恐れがあります。また、ボンベ内に可燃性ガスが含まれている場合、高速ジェットなどの着火源から発生する静電気で燃焼・爆発することがあります。
さらに、ボトルバルブが露出している場合、取り扱い時や保管時に埃や油脂分が侵入しやすく、潜在的な危険性があります。安全ヘルメットを着用することで、ほこりや油脂の汚染や侵入を防ぐことができます。
このような危険を排除するため、ボンベ製造装置は、工場を出荷する前にボンベに安全ヘルメットを装着しなければならない。ガスを使用するときは、安全ヘルメットのネジを外し、一定の場所に置くこと。使用後は速やかにキャップを締め、投げ捨てないこと。取り扱い中は安全ヘルメットの着用を忘れないこと。
衝突によって活性炭が破壊され、膨張空間が増大する。その結果、アセチレンガスが高圧下で蓄積し、爆発の危険性が生じる。さらに、温度が上昇すると、気体のアセチレンが重合し、爆発に至ることもある。
答えてくれ： ガスボンベへの激しい衝突や衝撃により、爆発事故が発生し、その結果は非常に深刻なものとなる。
酸素ボンベは高圧容器であり、不注意で落とすと簡単に爆発する。
複数の酸素ボンベを輸送する場合は、1回使い切り用の専用コンテナをお勧めします。この容器はボンベを安全に積み下ろしするのに適しています。
アセチレン・ボンベの爆発は、主に温度と圧力の急激な上昇とアセチレンの分解によって起こる。
アセチレンの分解には次のような特徴がある：
テンパリング後、ボトル壁面の温度が上昇したり（ボトル上部から）、開いたボトルバルブから煙混じりの異臭ガスが発生した場合は、アセチレンの分解が始まっています。アセチレンボンベを直接炎や輻射熱にさらすと、いつアセチレンが分解してもおかしくない。
アセチレン分解の理由：
(1) 溶接焼き戻し；
(2)外部加熱（アセチレンボンベの近くに燃焼物があり、消火していない溶接ガンや切断ガンなどの工具がぶら下がっている状態）；
(3) シリンダバルブまたは減圧装置付近のアセチレンが燃えている；
(4) 激しい衝撃や振動。
注意事項
酸素配管は高圧用で、アセチレン配管は低圧用である。
さらに、アセチレン・パイプの使用中、時折わずかなフラッシュバックが発生し、パイプ内にカーボンが堆積することがある。この堆積物が酸素と混ざると、爆発を引き起こす可能性がある。
答えてくれ： シリンダー内に他のガスが充満すると、激しい爆発が起こり、非常に深刻な結果を招く。
答えてくれ： ガスボンベの電化を避けるため。
電気溶接機で作業する場合は（このような状況を想定して）、酸素ボンベの底に絶縁材を敷き、帯電しないようにすることが重要である。
さらに、ガスボンベと接触する配管などの金属製機器には、燃焼や爆発などの静電気による事故を防ぐため、適切な接地装置を設置する必要がある。
アセチレンの着火に必要な点火エネルギーは、わずか0.019 mJである。つまり、通常数mJの小さな静電気放電でも、アセチレンを発火、あるいは爆発させることができる。
アセチレンがガス送管内を流れたり漏れたりすると、静電気が発生します。静電気放電は、発火の引き金になる可能性があります。
いったん着火すると、酸素を必要とせずにアセチレンの燃焼と爆発が起こり、爆発する可能性が高い。
爆発を防ぐためには、アセチレンボンベを直接アースすることが望ましい。そうすることで、ボンベに静電気が蓄積されず、爆発の危険性が大幅に減少する。
アセチレンが銅や銀に長時間さらされると、爆発性の化合物、すなわち銅アセチリドや銀アセチリドが生成される可能性がある。これらの化合物は、激しい振動や110～120℃の温度にさらされると爆発を引き起こす可能性がある。
MachineMFGの創設者として、私は10年以上のキャリアを金属加工業界に捧げてきました。豊富な経験により、板金加工、機械加工、機械工学、金属用工作機械の分野の専門家になることができました。私は常にこれらのテーマについて考え、読み、執筆し、常にこの分野の最前線にいようと努力しています。私の知識と専門知識をあなたのビジネスの財産にしてください。
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