2021年度火薬類保安技術実験（野外実験）

【背景・経緯】
　経済産業省は、通商産業省時代の1961年から各地の陸上自衛隊演習場を借用して、火薬類の大規模な爆発実験（火薬類保安技術実験、以下、野外実験）を実施しています。野外実験で得られた成果は、法令の改正や保安行政上の指導のための資料として活用されています。産総研は、この実験に第1回目（国立研究所時代）から継続して参加・協力し、実験計画の立案、実験データの計測・評価と報告書の執筆、技術基準案の検討、に携わっています。2019年度からは、煙火製造施設および煙火火薬庫の防爆壁にいくつかの構造を追加して爆風圧等の爆発影響低減効果を確認する実験を行い、新たな防爆壁の位置、構造および保安距離に関する技術基準案を検討しています。

 

【成果】
　2021年度は、実規模の1/4.4スケールの爆発実験を5回行いました。内訳は、①既存防爆壁のみの場合（これが基準）、②火薬庫壁と既存防爆壁との間の1面に昨年度より高密度のウレタンフォームを設置した場合、③ウレタンフォームを3面に設置した場合、④既存防爆壁の1面に接して積層樹脂メッシュを設置した場合、そして、⑤既存防爆壁面の接合部（角部）の方向に所定の距離だけ離してコの字型の合板壁を設置した場合です。
実験①の結果と比較すると、実験②では、昨年度と同様にウレタンフォームの設置方向（換算距離6 m/kg^1/3以内）の爆風圧が低減し、実験③では、全方向の爆風圧が換算距離9 m/kg^1/3においても低減しました。実験④では、樹脂メッシュの背後（換算距離 6 m/kg^1/3以内）で爆風圧が低減した一方、遠方（換算距離 12 m/kg^1/3付近）では実験①の結果よりも若干高くなりました。また、実験⑤では、合板壁の背後（換算距離6 m/kg^1/3以内）で爆風圧が低減しました。

 

図　高速度カメラ撮影画像の一例
点火から2 ms（ミリ秒）経過後の状況（画像の横幅14.13 m）

 

【成果の意義・今後の展開】
　2021年度の野外実験結果の詳細は、委託事業報告書¹⁾として経済産業省のホームページに公開されています。この報告書には、2019年度から実施した野外実験結果を基に検討した煙火火薬庫等の近傍に存在する保安物件に対する保安距離の低減対策として、保安物件の方向にコの字型合板壁を設置する場合、そして、保安物件の方向等の火薬庫外壁と既存防爆壁との間にウレタンフォームを設置する場合の技術基準案が掲載されています。今後の法令化が待たれます。

 

※本研究は、経済産業省、防衛省、公益社団法人全国火薬類保安協会、公益社団法人日本煙火協会、日本火薬工業会、その他関係機関・団体のご協力を得て実施しました。ここに付記し、感謝申し上げます。

1) 全国火薬類保安協会, 令和3年度火薬類爆発影響低減化技術基準検討事業報告書 (2022).

2023年03月23日