爆発放散口（エクスプロージョン・ベント）のガイドラインとしては、海外では欧州標準化委員会の下でまとめられているEN14491（粉じん爆発）・EN14994（ガス爆発）、粉じん爆発とガス爆発の両方を扱う全米防火協会のNFPA68(2007)などがあります。

国内においては、独立行政法人労働安全衛生総合研究所の爆発圧力放散設備技術指針の改訂版NIIS-TR-No.38(2005)が刊行されました。このガイドラインは粉じん爆発およびガス爆発の放散面積の算出については、NFPA68(2002)とほぼ同じ内容となっています。

• 独立行政法人労働安全衛生総合研究所 爆発圧力放散設備技術指針 改訂版 NIIS-TR-NO.38(2005)
• 規格入手先：（社）産業安全技術協会、電話：03-3455-3957（代）

以下に爆発圧力放散設備技術指針（以下指針）に沿った爆発放散面積の算出方法と、NFPA68(2007)の特徴（主に指針と異なる点）とを解説します。詳細につきましては指針を参照ください。

また、本ページでの計算結果については、弊社では一切責任は持てませんのでご注意ください。

1.用語

2.圧力段階

上記用語以外に、機器の強度の関わる以下の用語があります。

圧力段階は以下になります。
Pult > Pyield ≧ Pred > Pstat
※ Pred が不明な場合の目安として「Pred ≦ 2/3 Pult」という考えがあります。（NFPA68）

3.ガス爆発に対する放散面積の算出方法

L/Dが2以下の場合

必要な放散面積( Av) は次式によって求められます。
Av = {（0.127log10KG-0.0567)Pred-0.582 +0.175Pred-0.572 (Pstat-0.1)}V2/3〔m2〕

L/Dが2を超え5以下の場合

まず上式を使ってAvを計算し、次式で計算される⊿Aを加えたものが必要な放散面積となります。
⊿A =〔AvKG{（L/D -2)2〕/750〔m2〕

放散ダクトを取付けた場合の考慮

機器が屋内設置の場合は、爆発の大気放散ができません。爆発圧力と火炎を屋外へ導くための放散ダクトの取付けが必要となります。ただし、放散ダクトの取付けにより爆発放散の効率は大幅に減少し、放散爆発圧力（P_red）は増加します。 そのため、P_redを以下のように補正し、得られたP´_redを使って放散面積Avを計算する必要があります。
つまり、小さく補正されたP´_redを使って計算された放散面積は、元の放散面積よりも大きくなります。

放散ダクトの長さが設置する爆発放散口の口径以下の場合、放散ダクトによる放散爆発圧力(P_red)の補正の必要はありません。(NFPA68より)

例） 爆発放散口径がΦ1mの場合、1m長以内の放散ダクトの設置が認められています。

1. ダクトの長さが3m未満の場合
   P'red = 0.779Pred1.161 〔x102kPaG = barG〕
2. ダクトの長さが3m以上6m以下の場合
   P'red = 0.172Pred1.936 〔x102kPaG=barG〕

  

4.粉じん爆発に対する放散面積の算定方法

L/Dが2以下の場合

必要な放散面積(Av)は次式によって求められます。
Av = (8.535×10-5)(1+1.75Pstat)KstV0.75{(1-Π)/Π}1/2〔m2〕
※ Π = Pred/Pmax

L/Dが2を超え6以下の場合

まず上式を使ってAvを計算し、次式で計算される⊿Aを加えたものが必要な放散面積となります。
⊿A = 1.56Av{(1/Pred)-(1/Pmax)}0.65log10{（L/D)-1}〔m2〕

放散ダクトを取付けた場合の考慮

機器が屋内設置の場合は、爆発の大気放散ができません。爆発圧力と火炎を屋外へ導くための放散ダクトの取付けが必要となります。ただし、放散ダクトの取付けにより爆発放散の効率は大幅に減少し、放散爆発圧力（P_red）は増加します。 そのため、P_redを以下のように補正し、得られたP’_redを使って放散面積Avを計算する必要があります。つまり、小さく補正されたP’_redを使って計算された放散面積は、元の放散面積よりも大きくなります。（ただし、機器のL/Dが2以下の場合にのみ適用可能）

放散ダクトの長さが設置する爆発放散口の口径以下の場合、放散ダクトによる放散爆発圧力(P_red)の補正の必要はありません。(NFPA68より)

例） 爆発放散口径がΦ1mの場合、1m長以内の放散ダクトの設置が認められています。

  

P'red = Pred{1+17.3(Av/V0.753)1.6(Lv/Dv)}-1〔x102kPa〕
※ Lv：放散用ダクトの長さ〔m〕、Dv：放散用ダクトの相当径（DEあるいはDHE)〔m〕、Av：放散面積〔m2〕ここで注意すべき点は、P’_redの式にAvが含まれている点です。このため、Avが収束するまでAvとP’_redを繰り返し計算する必要があります。

  

5．バグフィルターに取付ける場合

バグやフィルターカートリッジなどのろ過材の高さと、爆発放散口を設置する高さの位置関係によって、装置の容積V[m³]の計算方法が異なります。ただし、上面の清浄空気層であるクルーンエリア部は常に容積Vから除外して計算できます。

5-A：最善な取付位置

5-B：ろ過材と爆発放散口の高さが重なる場合

5-C：ろ過材と爆発放散口の高さが重なる場合、且つ、重なり限度を超えた場合

参考（NFPA68より）

過材に爆発放散口が完全にかかる（5-C）の場合、指針では爆発放散口設置は認められておりませんが、NFPA68では、ある措置によって使用が認められています。
（5-C）の様に爆発放散口を設置する場合、爆発時にろ過材が爆発放散の妨げとならない様、以下I, IIいずれかの措置が必要となります。

1. 爆発放散口設置位置より、爆発放散口径長さの距離内の左右および奥行きに位置するろ過材を、爆発放散口上端まで短くカットし、爆発放散口径より奥に位置するろ過材が爆発放散の妨げとならない様、バーを設ける。(写真2)
2. 爆発放散口設置位置より、爆発放散口径長さの距離内の左右および奥行きにあるろ過材を取り除き、爆発放散口径より奥に位置するろ過材が爆発放散の妨げとならない様、バーを設ける。(写真2)

  

5-D：爆発放散口の取付に問題が出るレイアウトを改善する方法

  

  

  

  

6.その他の留意事項

初期圧力が高い場合、装置内の限られた場所のみ粉じんが存在する場合については、別途考慮する必要があります。詳しくは指針をご参照ください。

前述の放散面積の計算式はW.Bartknechtの実験データに由来しますが、その式の開発に用いられたデータが上記NFPAの表とは若干異なる場合があります。現在各地の研究機関において見直し、修正が行われていますが、より計算式に適合するように修正された、いくつかのKG値は表2を参照ください。
また、代表的な可燃性粉じんの爆発指数の例は表3、表4を参照ください。