集塵機で過去に発生した事故とは？事故原因と対策 | 【大型集塵機完全ガイド】おすすめ集塵機メーカー2選

集塵機で過去に発生した事故とは？事故原因と対策

2024/02/21

集塵機は粉塵爆発や静電気による火災などの事故が発生しやすい機器です。粉塵爆発の危険性は、粉塵の蓄積と静電気の発生、または作業中に発生した粉塵が吸引されて引火することによって高まります。事故を防ぐためには、定期的な点検やメンテナンス、適切な運用管理、粉塵の定期的な除去などが含まれる必要があります。また、火災対策が施された集塵機を選択することも重要です。

集塵機で過去に起こった事故とは

集塵機は作業現場における粉塵や有害物質の除去に役立ちますが、過去には集塵機が関与した事故が報告されています。ここでは過去の事故事例について解説します。

◇電気集塵機の爆発

発生日時は平成30年5月28日の午後8時18分で、電気大型集塵機の爆発に起因した事故が発生しました。具体的には、2基の電気集塵機をつなぐダクト内で粉塵爆発が発生しました。調査の結果、焼却炉の失火から未燃焼の燃料揮発性ガスが発生し、電気集塵機のスパークによって引火し、粉塵爆発が発生したと報告されています。

この事故により、周辺の方々に不快感や懸念を与え、事故を発生させたメーカーはその謝罪の意を表明しています。被害の具体的な範囲や影響に関する詳細な情報は提供されていませんが、一般的な爆発事故に伴うさまざまな影響が懸念されます。

◇集塵機から出火した事故

こちらの事故は、重機部品のショットブラスト作業中に集塵機からの出火が発端となりました。平成5年にも同様の火災が発生し、静電気の可能性が考慮され、接地工事が行われたにもかかわらず、再び同じ集塵機からの出火が起きました。

火災は平成13年1月9日の12時50分頃、千葉市稲毛区で発生し、被害は人的にはなく、物的には集塵機基が焼損するという状況でした。出火原因に関しては、鉄粉を含んだ気流とフィルターの摩擦により帯電した静電気のスパークが、フィルターに着火したことが推定されています。具体的には、接地工事における銅製のアース線の問題や、静電気による出火対策の不備が考えられます。

火災の焼き状況については、集塵機本体やホッパーなどの各部位での詳細な損傷状況が報告されています。検討の結果、火災原因は電気関係、ショットブラスト時の火花、集塵機内での鉄粉の自然発火の3点が挙げられました。特に、静電気による出火が最も有力であり、接地工事の不備が再発防止策の不足につながった可能性が指摘されています。

◇点検時に発生した事故も

事故の発生状況は、木工加工会社A社での作業中に突如として集塵機のダクトから煙が発生し、それを従業員のBさんが発見しました。Bさんは異常を感じ、機械を停止し、同僚のCさんとともにダクト内の点検を始めました。

しかしその後、BさんとCさんがダクト内で倒れ、助けに入ったDさんとEさんも巻き込まれ、合流部分で倒れている3人を発見しました。救助が行われましたが、Bさん、Cさん、Dさんの3人は救助後に死亡が確認されました。

原因分析によれば、まず全員が酸素欠乏症の特別教育を受けておらず、酸素欠乏症についての知識がなかったことが基本的な原因として挙げられます。直接的な原因として、炭酸ガス消火器の作動によりダクト内の炭酸ガス濃度が上昇し、さらに集塵機の動力が切られていたことで換気が不足し、酸素欠乏状態が生じました。

作業員は酸欠症に対して無防備であり、呼吸用保護具を使用しなかったことも致命的な要因でした。また、作業前にダクト内の酸素濃度を測定しなかったことも安全対策の不備とされます。

この事故の結果、Bさん、Cさん、Dさんの3人が死亡し、Eさんも重傷を負いました。集塵機に搭載された炭酸ガス消火設備は作動したものの、酸欠対策の不備が深刻な被害をもたらしました。

集塵機の関する事故の主な原因

画像出典先：新東工業

集塵機に関する事故の主な原因は、粉塵爆発や劣化による静電気が原因の火災などが挙げられます。これらの事故は、過負荷や不適切な保守管理、装置の故障、作業者の過信などの要因が組み合わさることで引き起こされます。

◇粉塵爆発

粉塵爆発は、一定の濃度で可燃性の固体微粒子が空気中に浮遊し、そこに発火源が存在すると引火して爆発を引き起こす現象です。この爆発は、爆風により未燃焼の粉塵が舞い上がり、その粉塵に着火して二次的な爆発が発生する可能性があり、その結果、事故が拡大する危険性が高まります。

粉塵の爆発性は、粒子が細かいほど着火に必要なエネルギーが小さくなり、単位質量あたりの表面積が増えることで空気との接触面積が増加し、酸化速度が大きくなります。微粉の大きさの限界は通常、100～0.1ミクロンとされています。粉塵爆発の要因は、以下の三つの要素から成り立ちます。

まず、爆発下限濃度以上の粉塵が必要であり、これは空気中の粉塵濃度が一定の範囲内でなければなりません。次に最小着火エネルギー（発火源の存在）が爆発を引き起こす要因となります。最後に、空気中の酸素が存在することが重要です。

また、粉塵爆発の限界濃度には爆発下限界と爆発上限界があり、これらの範囲内で発火源が存在すると爆発が発生します。

粉塵爆発の危険性は、粉塵の蓄積と静電気の発生、または作業中に発生した粉塵が吸引されて引火することによって高まります。集塵機を導入する環境では、どのような粉塵が発生し、それが発火性の高いものであるかを正確に把握することが重要です。

◇主に劣化による静電気が原因の火災

集塵機で、静電気が火災の発生原因となるメカニズムは、次のように説明できます。まず、研磨機やショットブラストなどの作業によって生成された粉じんが、摩擦や衝突によって帯電する可能性があります。これらの帯電した粉じんが集塵機に取り込まれ、集塵機内やダクト内で蓄積されます。特に集積した場所では帯電が強くなります。

帯電した粉じんが一定の条件で放電し、これが火花となります。静電気の放電は、帯電した物体とそれに対する別の物体との間で電荷の移動が発生する現象です。この放電によって生じた火花が、周囲にある可燃物や可燃性の粉じんに引火し、火災を引き起こします。

特に、バグフィルターが使用される集塵機では、フィルターに帯電した粉じんが付着し、それが剥離する際に蓄積された荷電が放電して火花が発生する可能性があります。このため、バグフィルターに導線を編み込んでアースを取るなどの対策が取られています。

さらに、火災の発生要因として、研磨機やショットブラストの作業中における帯電した粉じんがダクト内で堆積し、その部分で火花が発生して火災の原因となることも考えられます。湿気などにより帯電しやすくなる条件が整った場合、静電気による火災の発生リスクが高まります。

集塵機で事故を起こさないための対策

集塵機で事故を起こさないためには、適切な安全対策が必要です。これには、定期的な点検とメンテナンス、適切な運用管理、粉塵の定期的な除去などが含まれます。また、火災対策が施され集塵機を選択することも重要です。

◇火災対策が施された集塵機を選択する

新東工業の集塵機を例に火災対策が施された集塵機について解説します。まず、可燃物であるダストを残さないために、対向パルスジェットシステムが導入されています。このシステムは、圧縮エアをカートリッジフィルタの上下から衝突させ、フィルタ全体を均等にクリーニングすることで、ダストの残留を防ぎつつ、一定の風量での集塵を実現しています。

次に、火の粉を取り除くために湿式チャンバが採用されています。この装置は水を使用し、事前に吸引される火の粉を確実に取り除きます。飛散しにくい最適設計により、様々な設備に増設が可能で、自動給水ユニットのオプションにより電源がなくても使用できます。

火災の早期検知に関しては、早期火災検出システムが稼働しています。このシステムは、火災によるフィルタの焼損や粉塵の漏れを検知し、異常信号を出力します。また、この検知が行われた場合、延焼を防ぐ措置と連動可能です。

防火性能においても新東工業の集塵機は高い水準を誇ります。難燃性能評価UL94Vで「V-0」相当の実績があり、さらに帯電防止仕様も用意されています。これにより、火災の発生時においても着火源となる静電気の帯電を防ぎ、安全性を向上させています。

安全な消火を実現するため、集塵機には耐熱内部確認窓や消火剤投入口が組み込まれています。耐熱ガラス窓は火災発生時に目視で鎮火を確認するためのものであり、消火剤の投入も点検扉を開けずに行えます。不活性ガス吹込み装置や入口/出口遮断ダンパも備え、二次災害の発生を抑えています。

◇メンテナンスや清掃を定期的に行う

火災の危険性は、集塵機内での粉塵の蓄積に起因しています。定期的なメンテナンスや清掃を実施することで、粉塵の蓄積を防ぐことができます。粉塵の蓄積が少なければ、火花が飛んだ際に引火しにくくなり、火災のリスクが低減します。

また、ダクト内に粉塵が詰まると粉塵爆発のリスクが高まります。定期的な清掃によって、ダクト内の粉塵を取り除くことで爆発の危険性を軽減できます。粉塵爆発は工場全体に被害を及ぼす可能性があるため、定期的なメンテナンスは安全性の向上に寄与します。

さらに、火災事故を防ぐためには、集塵機の使用に際して火花の吸引を防ぐ必要があります。例えば、溶接作業などで火花が発生する場合は、以下の対策が重要です。

まず、アーク発生点から吸引口までの距離を十分にとります。これにより、火花が吸引口に到達する前に安全な距離を確保できます。さらに、吸引口の前部に金属製フィルタなどを取り付け、火花の侵入を防ぎます。隙間のない取り付けが重要であり、隙間があると火花が侵入し、フィルタの効果が損なわれます。

ダクト配管においても注意が必要です。粉塵の堆積を防ぐためには、内部が平坦である金属製ダクトを使用し、最適な配管径と短い配管距離を確保します。さらに、ダクト内部の清掃を容易にするために、各コーナー部には点検窓を設けます。これにより、ダクト内部の清掃が効果的に行えます。

最後に、前処理装置を設けて集塵機本体への火花の到達を防止します。これにより、集塵機が直接火花を吸引することを防ぎ、火災事故のリスクを低減させます。これらの対策を総合的に実施することで、作業現場における火災事故を効果的に予防することができます。

集塵機による事故は粉塵爆発や火災が主な原因であり、これらの事故は過負荷や不適切な管理、装置の故障などが組み合わさって引き起こされます。具体的な事例として、電気集塵機の爆発や集塵機からの出火、点検中に発生した事故が挙げられます。

火災の主な原因は粉塵爆発と静電気であり、粉じんの摩擦や衝突によって帯電し、集塵機内での蓄積が火災を引き起こす可能性があります。これを防ぐためには、バグフィルターに導線を編み込んでアースを取るなどの対策が必要です。

事故を防ぐためには、火災対策が施された集塵機の選択や定期的なメンテナンスが必要です。火災の危険性は粉塵の蓄積に起因しているため、定期的な清掃や粉塵の除去が重要です。また、火花の吸引を防ぐためには距離確保や適切な配管設計が必要です。これらの対策を総合的に実施することで、作業現場における火災事故を効果的に予防することができます。