令和３年産業保安等技術基準策定研究開発等（火薬類爆発影響低減化技術基準検討事業）報告書

この報告は、火薬類の爆発影響低減化技術基準策定に関する研究開発について書かれた報告書である。

令和3年度に経済産業省委託事業として公益社団法人全国火薬類保安協会が実施した本研究は、煙火製造施設等の火薬関連施設における保安距離や防爆壁の構造見直しを目的としている。火薬類取締法により規制される火薬類の爆発・燃焼という危険性に対応するため、科学的データの取得を通じて公共の安全確保に資することを目指している。

研究内容は大きく3つの分野から構成されている。第一に、煙火製造施設及び火薬庫の爆発影響低減化に資する爆発実証実験であり、1/4.4スケールで合計7回の爆発実験を実施した。既存防爆壁に加えて、高密度ウレタンフォーム、積層樹脂メッシュ、合板壁等の新規防爆構造物を設置し、爆風圧、地盤振動、飛散物等のデータを取得している。第二に、室内実験による小規模な爆発現象の解析であり、実験条件設定のための基礎データを収集した。第三に、地中式一級火薬庫の保安距離策定を目的としたシミュレーション解析であり、火薬庫全長と薬室径の比を考慮した数値計算を実施している。

実験結果から、新規防爆壁等の爆発影響低減効果が確認されている。高密度ウレタンフォームを3面に設置した場合、全方向において換算距離9m/kg1/3まで爆風圧が低減することが判明した。積層樹脂メッシュでは背後近傍で爆風圧低減効果が見られたが、遠方や前面斜め方向では逆に爆風圧が増加する現象も観測された。合板壁については、施工の容易さと爆風低減効果の大きさから最も適切な材料として評価されている。一方、鉄板壁は重量飛散物発生の危険性から不適とされ、水壁は効果があるものの維持管理に問題があるとされた。

シミュレーション解析では、産業技術総合研究所で開発されたコードを用いて地中式火薬庫内の爆発現象を精密に再現し、火薬庫全長と薬室径の比が爆風伝播に与える影響を詳細に検討している。断面積縮小部における爆風の反射と通過の挙動を解析し、庫口からの間欠的爆風放出メカニズムを明らかにした。

本研究は爆発衝撃等の学識経験者19名からなる本委員会と15名の小委員による小委員会の審議を経て実施されており、技術基準改正案の提案まで完了している。これらの成果は煙火火薬庫等における保安距離の低減対策として、コの字形合板壁の設置やウレタンフォームの配置による技術基準案として集約されており、火薬類による災害防止と公共安全確保に重要な技術的知見を提供している。