消火理論 消火の3要素
消火するためには、燃焼の3要素の内の1つだけ取り除けば燃焼を抑えることができます。この項目では、消火の方法や消火剤の種類などを勉強します。資格試験では、必ず出題される項目ですので、しっかりと理解しておきましょう。
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消火の3要素
物質が燃焼するためには、燃焼の3要素が同時に存在しなければなりません。燃焼の3要素とは、可燃物、酸素供給源、火源です。それでは、燃焼を抑え、消火するためには、燃焼の3要素のどれか一つでも取り除けばよいのです。
除去消火、窒息消火、冷却消火の3つを消火の3要素と言います。またこれに、制御消火を含めて、消火の4要素と言います。
消火方法
消火には、制御消火を含めた消火の4要素があります。それぞれの消火方法を見ていきましょう。
資格試験では、例を挙げて、どの消火方法なのかを問う問題が出題されます。
除去消火
除去消火とは、可燃物を取り除く(除去する)ことにより消火する方法です。
例)
- ガスの元栓を閉める(可燃物であるガスの供給を断つ)
- ろうそくの火に息を吹きかける(可燃物であるロウの蒸気を除去)
窒息消火
窒息効果とは、酸素供給源を断つことで消火する方法です。
例)
- 容器内の灯油に火が付いた時に蓋を閉める
- 燃焼物に砂や布団などをかぶせる
- 火のついたアルコールランプに蓋をかぶせる
窒息消火の消火剤として、不燃性の泡、二酸化炭素、ハロゲン化物の蒸気(ガス)、炭酸水素塩やリン酸塩類の粉末、砂や土などの個体で燃焼物を覆うなどが用いられています。すべて、酸素の供給を断つことで消火する方法です。
冷却消火
冷却消火とは、火源から熱を奪う消火方法のことです。
例)
- たき火に水をかける
冷却消火には、可燃性液体の液温を引火点以下に下げたり、熱分解による可燃性ガスの発生する個体の温度を下げたりすることがあります。
制御消火
制御消火とは、燃焼物と酸素と熱の連鎖反応(燃焼の継続)を断つ消火方法です。制御消火はハロゲン化物等の制御作用(負触媒作用)が利用されるため、負触媒消火とも言います。
例)
- ガソリン火災にハロゲン化物を使用する(制御消火、窒息消火)
火災の区分
火災についてどのように区分されているかを勉強します。火災を区分することで、消火剤の種類も変わってきますので、しっかり理解しておきましょう。
一般的に火災は普通火災、油火災、電気火災の3種類に区分されます。
普通火災(A火災)
木材、紙、繊維など、普通の可燃物の火災のことです。普通火災のことをA火災とも言います。
油火災(B火災)
石油類等の可燃性液体にとよる火災のことです。油火災のことをB火災とも言います。
電気火災(C火災)
電線、変圧器、モーター等の電気設備の火災のことです。電気火災のことをC火災とも言います。
消火剤の種類
消火剤は大きく、水・泡系(水・強化液・泡)、ガス系(二酸化炭素・ハロゲン化物)、粉末系(炭酸水素塩・リン酸塩)に分かれます。
水・泡系消火剤
水・泡系消火剤には、水、強化液、泡に分類されます。それぞれの特長を見ていきましょう。
水
水消火剤は、比熱と蒸発熱が大きいため、高い冷却効果を発揮します。しかも、安価でどこにでもあるため、普通火災の消火剤として多く利用されています。ただし、油火災や電気火災には使用できません。(噴霧放射にすれば電気火災に適応できる)
強化液
強化液は、アルカリ金属塩である炭酸カリウムの水溶液で、冷却効果だけでなく、炭酸カリウムの働きで消火後も再燃防止効果があります。棒状放射では、油火災、電気火災には適応できませんが、噴霧放射することで対応できます。
泡
泡消火剤には、化学泡と機械泡の2種類があります。化学泡には、炭酸水素ナトリウムと硫酸アルミニュウムの化学反応により生じた二酸化炭素を含むものです。機械泡は安定剤を溶かした空気泡です。
泡消火剤は、燃焼物を覆うことで、冷却効果と窒息効果があり、普通火災と油火災に適応します。電気火災では、泡を伝って感電する危険があるため使用できません。
棒状放射とは、消火器のノズルの先から棒状に放出する方法です。
噴霧放射とは、消火器のノズルの先から細かい霧状の放出する方法で噴霧することで、電気抵抗などが大きくなるため、水の噴霧放射は感電の危険が少なくなったり、強化液の噴霧放射では、油火災や電気火災にも適応することができます。
ガス系消火剤
ガス系消火剤には、二酸化炭素、ハロゲン化物があります。それぞれの特長を見ていきましょう。
二酸化炭素
二酸化炭素は不燃物です。また空気より重いため空気中の放出すると酸素濃度を低下させて窒息効果をもたらします。そのため、二酸化炭素は油火災に適応しています。また、二酸化炭素は電気の不良導体のため電気火災にも適応することができます。
ただし、密閉された場所で使用すると酸欠状態になったり、人が多く吸い込むと窒息する危険性があるので、十分に注意しなければなりません。
ハロゲン化物
ハロゲン化物には、窒息効果と制御効果があり、油火災、電気火災に適応することができます。
粉末消火剤
粉末消火剤には、リン酸塩類、炭酸水素塩類のものがあります。
リン酸塩類
主にリン酸アンモニウムに防湿処理をした消火剤で、制御効果と窒息効果により普通火災、油火災、電気火災に適応します。この消火剤を使用した消火器を、普通火災(A火災)、油火災(B火災)、電気火災(C火災)に適応できるため、「ABC消火器」と言います。
炭酸水素塩類
主に炭酸水素カリウム、炭酸水素カリウムと尿素を使用した消火剤です。普通火災には適応できませんが、油火災、電気火災に適応することができます。
消火剤・主な消火方法・適応する火災
消火剤 | 主な消火方法 | 適応する火災 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
普通火災(A) | 油火災(B) | 電気火災(C) | ||||
水 |
水 | 棒状 | 冷却効果 | 〇 | × | × |
噴霧 | 冷却効果 | 〇 | × | 〇 | ||
強化液 | 棒状 | 冷却効果 | 〇 | × | × | |
噴霧 | 冷却効果・抑制効果 | 〇 | 〇 | 〇 | ||
泡 | 窒息効果・冷却効果 | 〇 | 〇 | × | ||
耐アルコール泡 | 窒息効果・冷却効果 | 〇 | 〇 | × | ||
ガ |
二酸化炭素 | 窒息効果・冷却効果 | × | 〇 | 〇 | |
ハロゲン化物 | 抑制効果・窒息効果 | × | 〇 | 〇 | ||
粉 |
リン酸塩類 | 抑制効果・窒息効果 | 〇 | 〇 | 〇 | |
炭酸水素塩類 | 抑制効果・窒息効果 | × | 〇 | 〇 |