ネットセレブの「消火スキル」の流行に倣い、消防士が注意喚起：粉塵爆発に注意！

レビュー専門家：北京理工大学物理・光電子工学学院の上級実験者および修士課程指導者、周洪志氏

最近、「Fire Control」は、そのクールなトランジションとプレゼンテーション効果により、ソーシャルメディアで人気になっています。

腕をひらりと動かすと、すぐに炎が燃え上がった。クールな映像とタイムリーな音楽がネットユーザーの間で白熱した議論を巻き起こし、多数の模倣が生まれた。

消防は本当に安全ですか？フラッシュ燃焼時に発生する粉塵とは何ですか？なぜ粉塵爆発に注意する必要があるのでしょうか?

01 火をコントロールするテクニック: ゴーストペーパーと小麦粉（またはロジンパウダー）

ネットセレブの「防火技術」には「ゴーストペーパー」と小麦粉（またはロジンパウダー）の使用が必要とされているが、どちらの材料も安全上の大きな危険を伴う。

ゴーストペーパー:

「ゴーストペーパー」を作るにはさまざまな方法があります。最も一般的に使用されるのは、より丈夫な原紙に桐油などの乾性油を塗って、一種の油紙を作る方法です。

この種の紙は、マジックショーや映画の特殊効果でよく使用されます。ゴーストペーパーは直火にさらされると急速に燃え、紙の周囲に大きな温度差が生じます。紙自体の高熱が急激に上昇するため、紙が舞い上がります。

小麦粉（またはロジンパウダー）：

消防技術では、紙が燃えて舞い上がるときに可燃性の粉塵に遭遇すると、大きな火の玉が発生し、瞬間的な爆発を引き起こすことがわかります。これは粉塵爆発の影響です。

02 粉塵爆発

塵は常に私たちの周りに存在していますが、爆発は一度も起こったことがありません。では、粉塵爆発はどこから発生するのでしょうか?

このような小さな科学実験はよく見かけます。演者は、上部の密封されたビニール袋の中のろうそくに火をつけ、次に小麦粉（デンプン、粉ミルク）をビニール袋の中に吹き込みます。粉末がろうそくの炎に触れると突然爆発し、ビニール袋が空中に飛び散ります。これは最高の粉塵爆発のデモンストレーションです。

粉塵爆発とは何ですか？粉塵爆発は、可燃性の粉塵が空気中で一定の濃度に達し、発火源の作用により急速に燃焼するときに発生します。空間が小さすぎると爆発が起こります。理由は次のとおりです。

粉塵雲が形成されると、可燃物が小さいため空気との接触面積が大幅に増加します。

粉塵はサイズが小さく、発火点が低いため、連鎖燃焼反応が容易に引き起こされる可能性があります。

微細な塵粒子が燃焼すると、その速度が速く、温度も高いため、その体積は急速に膨張し、通常はその体積の数十倍から数百倍に達します。

製粉工場、粉乳工場、澱粉工場など特定の環境で粉塵爆発が発生すると、最初の爆発の衝撃波によって他の場所に堆積した粉塵が巻き上げられ、粉塵雲が形成されて二次爆発が引き起こされます。二次爆発の範囲と威力は、多くの場合、最初の爆発よりもはるかに大きくなります。

塵はなぜ爆発するのでしょうか?

一般的に爆発事故を起こしやすい粉塵としては、アルミニウム粉、亜鉛粉、フェロシリコン粉、マグネシウム粉、鉄粉、アルミ加工研磨粉、各種プラスチック粉、有機合成薬品中間体、小麦粉、デンプン、砂糖、おがくず、染料、ベークライト灰、粉乳、茶粉、タバコ粉、石炭粉、植物繊維粉などがあります。

これらの物質が空気中で一定の密度に達すると、爆燃して爆発を引き起こす可能性があります。

粉塵爆発の原理 出典：北京市消防局

これらの物質の粉塵が爆発・燃焼しやすい理由は、H、C、N、Sなどの強力な還元剤が含まれているためです。過酸化物や爆発性粉塵と共存すると、酸化反応により分解して多量のガスを生成したり、ガスは少量でも大量の燃焼熱を放出します。

小麦粉爆発の瞬間 出典：北京市消防局

通常、爆発を引き起こす可能性が低い粉塵としては、土、砂、酸化鉄、研磨材、セメント、石英粉塵、燃焼後の粉塵などが挙げられます。これらの物質の粉塵の化学的性質は比較的安定しているため、燃えにくいです。しかし、このタイプの粉塵がオイルミストや CO、CH4、石炭ガスなどの可燃性ガス中に生成されると、爆発する可能性もあります。

粉塵爆発が起きる条件はありますか？

助燃ガス：粉塵燃焼には一定の酸素含有量が基本となります。

可燃性粉塵：一定の濃度に達すると支燃性ガスと酸化反応を起こして燃焼する粉塵。

発火源：裸火など、粉塵の発火点に達する熱源。

粉塵雲: 空気中に浮遊し、十分な空気濃度に達した可燃性の粉塵の雲。

閉鎖空間: 塵の雲は比較的狭い、あるいは閉鎖空間に閉じ込められます。

粉塵爆発の瞬間 出典：北京市消防局

射撃訓練の撮影現場を見ると、住宅街やショッピングモールの屋上のほか、屋内、屋外、公園、文化遺跡や古代の建築物などもあるようだ。小麦粉やロジン粉末が一定の濃度に達し、密閉された空間で直火に触れ、空気中に十分な酸素が存在すると、粉塵爆発が非常に起こりやすくなります。ひとたび爆発が起こると、その影響は想像を絶するほど大きくなります。

小麦粉の爆発原理 出典：北京市消防局

火災のヒント

粉塵爆発の化学反応は速く、非常に破壊的です。一度発生すると、大きな犠牲者が出ることもしばしば！ハンサムになる方法はたくさんあります。交通量よりも自分の安全の方がはるかに重要です。