消防設備士4類の試験対策 ガス漏れ火災警報設備の規格・構造

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皆さんこんにちわ。

前回のR型受信機の機能・規格編に続きまして今回はガス漏れ火災警報設備について

  • ガス漏れ火災警報設備の概要
  • 検知器の規格・構造
  • G型受信機の規格・構造
  • 中継器と警報装置の規格・構造

これらについて解説していきますが今回も重要な所や覚えたい所はアンダーラインを引いていますので参考にしてください。

 

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ガス漏れ火災警報設備の概要

このガス漏れ火災警報設備は文字通り「ガスが漏れているのを自動検知して警報を鳴らす」設備で、都市ガスや液化石油ガス(以下、LPガス)は製造段階で匂いをつけてあるので漏れると匂いで気が付く場合がありますが、温泉採取施設などで発生する可燃性ガス(メタンガス等)は無色無臭であり、万が一漏洩している場合に気づかない事があるのでこの設備を設置してガスの漏洩を知らせるものになります。

設備には

  • G型受信機(GP型やGR型もある)
  • 検知器
  • 中継器
  • 警報装置

これらで構成されていますのでそれぞれの機能や規格を解説していきます。

 

各機器の規格・構造

それではまずガス漏れ火災警報設備に使用される機器の規格や構造についてお話していきます。

ガス漏れ検知器の定義は

ガス漏れを検知し、中継器若しくは受信機にガス漏れ信号を発信するもの又はガス漏れを検知し、ガス漏れの発生を音響により警報するとともに、中継器若しくは受信機にガス漏れ信号を発信するものをいう

となっています。

 

検知器

ガス漏れ検知器(液化石油ガス用)の例

写真の機器が検知器で、これをガスを使用する機器などの近くに設置してガスが漏れていないかを監視し、ガス漏れを感知したら受信機や中継器にガス漏れ信号を発信するとともに検知器自体に音響装置が内蔵されている場合はその音響装置を鳴動させてガス漏れを周囲の方に報知するためのものになり、ガスを検知する方式に種類がありますので解説していきます。

 

検知濃度

では検知器のガス検出濃度について解説します。

ガスは薄すぎても濃すぎても燃焼・爆発を起こさない性質を持っており、ある量の空気と混ざることによる一定の混合範囲内において燃焼・爆発をします。

この一定の混合範囲を爆発範囲(燃焼範囲)と言い、この範囲の下限値を爆発下限値、上限値を爆発上限値と言って下記のイメージになります。

爆発範囲と検知器の感知濃度のイメージ

都市ガス用の検知器が作動するガス濃度は下記の規格で定められています。

  • 爆発下限値の1/4以上の時に確実に作動し、また1/4以上の濃度にさらされている場合は継続して作動し続ける事
  • 爆発下限値の1/200以下の時には作動しないこと(誤作動防止の為)
  • ガス漏れ信号を発信する濃度に達した時は60秒以内に信号を送出すること
  • LPガス用検知器の場合は爆発下限値の1/5以下の濃度で作動すること

このように検知器が作動するべきガス濃度と作動してはならない濃度を良く覚えておきましょう。

 

ガス検知方法

ガス漏れ検知器の検知方式には以下の3種類があります。

検知方式
半導体式接触燃焼式気体熱伝導度式
構造
作動原理基盤の表面に酸化スズを塗布した半導体にガスが吸着すると半導体の抵抗値が減少することにより電流が多く流れる変化を利用して検知する漏れたガスが検出片の表面で接触燃焼することにより検知片の抵抗が増大する性質を利用して検知する
補償片はガスに反応しない構造なので抵抗は変化しない
検出片に半導体(酸化スズ)を塗布して通常の空気と異なるガスが接触すると、空気とガスの熱伝導度の差異を利用して検知片の温度変化により抵抗が変化する性質を利用して検知している
補償片はガスに反応しない構造なので温度変化しない

上記の接触燃焼式と気体熱熱伝導度式は構造の見た目は同じような感じですが検知方法が異なるので注意が必要で、接触燃焼式は検出片表面でガスが燃焼することによる抵抗値の変化を利用しているのに対し、気体熱伝導度式では検出片にガスが触れると熱伝導度により素子の温度が変化してそれに伴い抵抗値も変化する性質を利用しているということです。

ちなみに補償片はどちらの方式も完全密閉構造になっていてガスに触れないようになっているので温度や抵抗値は変化しません。

 

警報方式

ガス漏れ検知器が警報を発する方式には以下の方式があります。

①即時警報型

ガス濃度が警報を発する濃度に達したらすぐに警報を発する方式で、感知器でいう非蓄積式みたいにタイマー機能を有していない検知器

②警報遅延型

ガス濃度が警報を発する濃度に達した場合に、一定時間その濃度以上を継続しないと警報を発しない方式で、感知器でいうタイマー機能を有している蓄積式みたいな検知器

③反限時警報型

ガス濃度が警報を発する濃度に達した場合に、一定時間その濃度以上を継続しないと警報を発しないのは警報遅延型と一緒ですが、ガス濃度が濃くなればなるほど警報を発するまでの時間が短くなるという機能も備えた検知器で、ガス濃度が高いと爆発等の危険が高まるのでその分早く警報を発するという仕組みになっています

 

ガス漏れ受信機

ガス漏れ受信機には

  • G型受信機
  • GP型受信機
  • GR型受信機

の3つがありますが、これらの機能については以下の通りになります。

  1. 受信機がガス漏れ信号を受信してからガス漏れ灯の点灯までの所要時間は60秒以内(標準遅延時間という)であること。
    ただしガス漏れ中継器を介する場合は中継器の受信から発信までの所要時間(5秒)を足した秒数以内(65秒以内)とすることができる
  2. ガス漏れ灯は黄色であること(火災報知機の火災灯は赤色なので間違えない様に)
  3. 主音響装置の音圧は受信機の前面1m離れた位置において下記の値以上であること
    • G型受信機は70dB以上
    • GP型・GR型は85dB以上(GP型3級のみ70dB以上)
  4. 自己保持機能を有しない為、復旧スイッチは設けられていない
  5. 2回線からのガス漏れ信号を同時受信した場合でもガス漏れ表示ができること
  6. ガス漏れ表示の試験及び回路導通試験を行う為の試験装置(ガス漏れ作動試験スイッチ及び回路導通スイッチと回路選択スイッチ)を有している
  7. 試験装置の試験中にガス漏れ信号を受信した場合にガス漏れ表示ができること
  8. GP型・GR型の地区表示灯は、火災の区域とガス漏れの区域を明確に判別できること
  9. 故障灯を有しており、ヒューズの断線やブレーカーなどの保護装置が作動した場合に点灯すること
  10. 予備電源は設けなくて良い
    設ける場合は2回線を1分間有効に作動させて、同時にその他の回線を1分間監視できる容量が必要

 

中継器

以前「R型受信機・中継器の規格・機能」の記事でも解説しましたが、中継器とはその名前の通り信号を中継するもので、ガス漏れの中継器は「ガス漏れ検知器からのガス漏れ信号」の受信信号を受信機や他の中継器・移報設備等に発信するものであり規格がありますが下記の内容以外の項目は以前の記事を参照してください。

  1. 中継器の受信開始から発信開始までの所要時間は、5秒以内でなければならない、ただしガス漏れ信号の受信開始からガス漏れ表示までの所要時間が5秒以内である受信機に接続するものに限り、60秒以内とすることができる
  2. ガス漏れ中継器には予備電源を設けなくてよい

 

警報装置

警報装置は以下の3つがあります。

①音声警報装置

音声によりガス漏れの発生を防火対象物の関係者及び利用者に警報する装置、起動装置、表示灯、スピーカー、増幅器、操作部、遠隔操作器、電源及び配線で構成されるものでいわゆる放送設備のことで、他の基準により非常用放送設備が設置されている場合、その有効範囲内は省略できる

②ガス漏れ表示灯

表示灯によりガス漏れの発生を通路にいる防火対象物の関係者に警報する装置のことで、視覚的にガス漏れが発生していることがわかるように部屋の出入口付近に設置される。
ガス漏れ表示灯と中継器が1つになっているものもあり、表示灯の色は特に指定はない(赤か白が多い)

③検知区域警報装置

検知区域内におけるガス漏れを検知区域付近の防火対象物の関係者に警報する装置のことで、その警報音の音圧は警報装置から1m離れた位置で70dB以上となっている。
この記事前半の検知器の写真では検知器が警報装置を有しているので、それが検知区域警報装置を兼ねている。

 

まとめ

最後までご覧いただきありがとうございます。

今回はガス漏れ火災警報設備について

  • ガス漏れ火災警報設備の概要
  • 検知器の規格・構造
  • G型受信機の規格・構造
  • 中継器と警報装置の規格・構造

これらについて解説してきましたが、重要な部分はアンダーラインをしてありますのでよく覚えておきましょう。

ガス漏れ火災警報設備は自動火災報知設備のP型やR型(アナログ式含む)の規格や定義と似ていたりする部分が多いので違いをしっかり理解しておかないと問題に答えるのが難しくなりますので大変ではありますが理解していきましょう。

この記事の中でも特に

  • 検知器の検知方法
  • 検知器の警報濃度と警報方式
  • 受信機の規格(標準遅延時間・ガス漏れ灯は黄色など)

これらは試験に出題されやすい部分なのでアンダーラインの部分を中心に重要部分を理解学習していきましょう。