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プロセス安全・労働安全衛生の無料計算ツール

12 の予防計算:混合ガスの爆発下限界、閉所、許容濃度、換気、騒音、蓄積エネルギー、墜落。法令の代わりにはなりません。

可燃性雰囲気と酸欠・閉所

混合ガスの爆発下限界(ル・シャトリエ則)

公式LELm = Σyᵢ ÷ Σ(yᵢ ÷ LELᵢ)  ·  %LEL = C ÷ LELm × 100
%
% vol
%
% vol
%
% vol
% vol
混合ガスの爆発下限界 (LELm)—% vol
混合ガス爆発下限界に対する濃度 %—% LEL
混合ガス爆発下限界の 10 %—ppm

空気中で性質の近い可燃性ガス(炭化水素)用。代表的な爆発下限界:メタン 5.0、エタン 3.0、プロパン 2.1、ブタン 1.8、水素 4.0 % vol。単一ガスで校正した検知器は混合ガスを直接は読めません(感度係数)。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

閉所:換気によるパージ時間

公式n = K × ln(C₀ ÷ C)  ·  t = n × V ÷ Q
m³
m³/min
ppm
ppm
必要換気回数 (n)—
パージ時間 (t)—min

完全混合モデル(清浄空気、継続発生源なし)。C₀ と C は同じ単位(ppm または % LEL)。K は 1(理想)〜3 以上で、空間の形状やダクト位置によります。入場前に必ず複数の高さで測定し、換気を続けます。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

不活性ガス漏えい後の酸素濃度

公式O₂ = O₂,₀ × e−Vg ÷ V  ·  O₂* = O₂,₀ × (1 − Vg ÷ V)  ·  Vg(19.5 %) = V × ln(O₂,₀ ÷ 19.5)
m³
m³
% vol
完全混合時の O₂—% vol
最悪ケースの O₂ (O₂*)—% vol
O₂ を 19.5 % まで下げる不活性ガス量—m³

完全混合:ガスが徐々に入り、余剰分は外へ出ます。最悪ケース:ガスが混ざらずに空気を押し出す(重いガス、低所)。液体窒素は 1 L あたり約 0.7 m³ のガス。入場の一般的な下限は O₂ 19.5 % です(日本の法令は 18 %)。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

化学物質のばく露と換気

ppm ↔ mg/m³ 換算

公式mg/m³ = ppm × M ÷ Vm  ·  ppm = mg/m³ × Vm ÷ M
ppm
mg/m³
g/mol
ppm 値の mg/m³ 換算—mg/m³
mg/m³ 値の ppm 換算—ppm

気体・蒸気のみ(粉じん・ヒュームは不可)。日本産業衛生学会の許容濃度と ACGIH TLV は 25 °C・1 atm 基準。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

8 時間時間加重平均濃度 (TWA)

公式C8h = (C₁t₁ + C₂t₂ + C₃t₃ + C₄t₄) ÷ 8  ·  % = C8h ÷ OEL × 100
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
8 時間加重平均濃度 (C8h)—ppm | mg/m³
許容濃度に対する割合—%
測定時間の合計—h

測定していない時間はばく露ゼロとして扱われます。本当にゼロの場合だけ 0 を入力。8 時間を超える勤務では規定に従い許容濃度を補正します。最大許容濃度・短時間ばく露限界も適用されます。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

混合物へのばく露(相加作用)

公式Em = C₁ ÷ L₁ + C₂ ÷ L₂ + C₃ ÷ L₃
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
混合物ばく露指数 (Em)—

同じ臓器・系に作用する物質だけを足します。Em > 1 なら、各物質が許容濃度未満でも混合物として超過です。濃度と許容濃度は同じ単位で。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

溶剤の希釈換気量(ACGIH 法)

公式G = Lₑ × ρ × Vm ÷ M  ·  Q = K × G × 10⁶ ÷ L
L/h
kg/L
g/mol
ppm
発生蒸気量 (G)—m³/h
必要換気量 (Q)—m³/h
必要換気量 (Q)—m³/s
必要換気量 (Q)—cfm

ACGIH『Industrial Ventilation』の方法。K は 1(混合良好)〜10(混合不良)。毒性の高い物質や大きな発生源には希釈換気は不向きで、局所排気を優先します。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

騒音

騒音レベルの合成 (dB)

公式L = 10 × log₁₀(10L₁/10 + 10L₂/10 + 10L₃/10 + 10L₄/10)
dBA
dBA
dBA
dBA
合成レベル (L)—dBA
最大音源からの増加—dB

同じ音源 2 つで +3 dB。10 dB 小さい音源の寄与は 0.5 dB 未満。使わない音源は 0 のままにします。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

騒音ばく露量(ドーズ)と 8 時間等価騒音レベル

公式Tᵢ = 8 ÷ 2(Lᵢ − Lc) ÷ q  ·  D = Σ tᵢ ÷ Tᵢ × 100  ·  LEX,8h = 10 log₁₀(Σ tᵢ 10Lᵢ/10 ÷ 8)  ·  TWA = Lc + q × log₂(D ÷ 100)
dBA
h
dBA
h
dBA
h
騒音ばく露量 (D)—%
8 時間等価騒音レベル (LEX,8h)—dBA
ドーズから求めた TWA (TWA)—dBA

多くの規則は 85 dBA・交換率 3 dB、一部は 90 dBA・5 dB を使います。3 dB なら LEX,8h と TWA はほぼ等しくなります。閾値レベルは適用していません。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

別の距離での騒音レベル

公式L₂ = L₁ − 20 × log₁₀(r₂ ÷ r₁)  ·  rt = r₁ × 10(L₁ − Lt) ÷ 20
dBA
m
m
dBA
r₂ でのレベル (L₂)—dBA
Lt になる距離 (rt)—m

自由音場の点音源:距離が 2 倍になるごとに −6 dB。屋内では残響で減衰が小さくなるため、測定で確認します。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

蓄積エネルギーと高所作業

圧力ガス容器の蓄積エネルギー

公式E = P₁ × V ÷ (γ − 1) × [1 − (Pₐ ÷ P₁)(γ − 1) ÷ γ]  ·  P₁ = P + Pₐ, Pₐ = 101.325 kPa  ·  TNT = E ÷ 4184
kPa
m³
蓄積エネルギー (E)—kJ
TNT 換算—kg

理想気体の等エントロピー膨張(気圧試験で使う方法、例:ASME PCC-2)。立入禁止範囲を決めるための目安で、水圧試験の蓄積エネルギーははるかに小さい。TNT 1 kg = 4184 kJ。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

墜落阻止に必要なクリアランス

公式TFC = FF + DD + HS + H + SM  ·  M = Dₐ − TFC
m
m
m
m
m
m
必要クリアランス (TFC)—m
残り余裕 (M)—m

距離は落下開始時の D 環の高さから最初の障害物までを測ります。減速距離はショックアブソーバーの表示から取り、アンカーがずれている場合は振り子落下分を加えます。法令・ガス検知器・作業許可・現場手順の代わりにはなりません。

学習・確認用のツールです。示した範囲は一般的な目安です。必ず自施設の手順・許可・設定値に従ってください。データは送信されません。計算はブラウザ内で行われます。