燃焼範囲（爆発範囲）

可燃性蒸気と空気との混合気に点火すると急激に燃焼が起こり、密閉容器内では爆発することもあります。
爆発するにはその混合割合がある濃度範囲にあることが絶対条件となります。
この範囲を燃焼範囲（爆発範囲）といい、空気との混合気体中に占める可燃性蒸気の容量（％）で表します。

① 可燃性蒸気と空気が一定の混合割合にあるときは燃焼するが、薄すぎても濃すぎても燃焼しない。
ガソリンの場合は、1.4～7.6vol％の間で燃焼する。

② 燃焼範囲が広いほど危険性が大きい。

③ 燃焼範囲の下限界が低いほど危険性が大きい。

④ 燃焼範囲の下限値の濃度の蒸気を発生するときの温度が引火点である。
ガソリンの場合は、14vol％ → －40℃以下である。

　　　　　　　　　 　　　　　　　 可燃性蒸気の量［ℓ］
・可燃性蒸気の濃度［vol％］＝ ―――――――――――――――――――――――
　　　　　　　　　 　　　　 可燃性蒸気の量［ℓ］＋空気の量［ℓ］×100
 

可燃性ガスや蒸気が「燃えるか・燃えないか」を決める重要な指標として、「燃焼範囲（＝爆発範囲）」があります。
これは、空気中に含まれる可燃性物質の濃度が、どのくらいの幅であれば燃焼や爆発が起こりうるかを示したものです。

この燃焼範囲には、2つの境目があります。
1つ目は「燃焼下限界（LEL）」で、濃度がこれより低いと、燃料が薄すぎて火がつきません。
2つ目は「燃焼上限界（UEL）」で、こちらは濃度が高すぎて酸素が不足し、やはり燃えません。
つまり、LELとUELの間にある濃度域が、火花や着火源があれば燃焼・爆発が起こりうる危険ゾーンということになります。

代表例として、水素ガスを見てみましょう。
水素の燃焼範囲（爆発範囲）は「4.0～75.0 vol%」と非常に広く、わずかな漏えいでも空気との混合状態によっては危険な範囲に入りやすい性質があります。
そのため、水素を扱う設備では、微小な漏れでも見逃さない監視や換気が重要です。

さらに危険性が高いとされるのがアセチレンです。
アセチレンの燃焼範囲は「2.5～81.0 vol%」と水素よりも広く、かなり低い濃度から高濃度まで、幅広い範囲で爆発の可能性があります。
このため、ボンベの保管方法や使用環境、火気の管理などについて、特に厳格な取り扱いが求められます。

危険物取扱者試験では、水素やアセチレンのような代表的な物質の燃焼範囲を暗記するだけでは不十分です。
「なぜその濃度域が危険なのか」「どのような条件で爆発範囲に入りやすいのか」「リスクを下げるためにどんな管理をすべきか」といった、実務と結びついた理解が重視されます。
とくに、燃焼範囲が広い物質ほど、濃度が危険域に達しやすい＝漏れた瞬間から危険性が高い、とイメージしておくと、現場での判断にも役立ちます。

もう一つ忘れてはならないのが、燃焼範囲（爆発範囲）は一定ではなく、「温度」や「圧力」によって変化するという点です。
一般に、温度が高くなると燃焼範囲は広がる傾向にあり、高温の装置周りや夏場の屋外タンクなどでは、同じガスでも危険な濃度域に入りやすくなります。
また、密閉された容器内で圧力が高くなると、燃焼特性が変化し、想定より危険性が増す場合もあります。

このように、燃焼範囲を理解することは、単なる暗記事項ではなく、「どの状態が危ないのかを事前にイメージし、事故を未然に防ぐための判断材料」として非常に重要です。
危険物取扱者試験の学習では、主要な可燃性ガスや溶剤の燃焼範囲・爆発範囲を表に整理し、「物質名」「LEL・UEL」「危険性の特徴」「取り扱い上の注意点」などをセットで覚えると、知識が実務感覚と結びつきやすくなります。

最終的には、「数値を覚えること」よりも、「その数値が意味する危険性を理解し、どのように安全側にコントロールするか」を考えられるようになることが、試験対策としても、現場の安全管理としても大きな武器になります。