JIS Z 3952:2005 溶接作業環境におけるガス濃度測定方法 | ページ 2

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           表 1 直読形ガス濃度測定方法の種類,測定対象ガス及び測定器・検知管の性能
a) 測定器
                                            隔  膜 電  解 電  流 法
   測 定  方 法                      ( 隔膜定電位電解法,隔膜ガルバニ電池法 )
    測定対象ガス       一酸化炭素(2)      一酸化窒素        二酸化窒素          オ ゾ  ン
         最小
  測                   0  100 ppm          0  50 ppm        0  100 ppm          0  1 ppm
       測定範囲
  定
  器
  の   繰返し性          ± 2 ppm           ± 1 ppm          ± 2 ppm          ±0.02 ppm
  性
       90 %応答
  能                                               60秒 以 下
         時間
   測 定  方 法         非分散形赤外線吸収法                    化 学  発 光  法
    測定対象ガス    一酸化炭素(3)  二酸化炭素(4)                   二酸化窒素(5),(6)
                                                  一酸化窒素(5),(6)                 オゾン(8)
 測      最小
                    0 100 ppm        01%            0 50 ppm        0  10 ppm      00.2ppm
 定    測定範囲
 器
       繰返し性       ± 2 ppm       ±0.02 %        ± 1 ppm        ±0.2 ppm     ±0.005 ppm
 の
 性    90 %応答
                             20秒以下                               60秒以下
 能      時間
   測 定  方 法        隔膜イオン電極法(7)     紫 外 線 吸 収 法(8)         半導体法
    測定対象ガス        二酸化炭素                          オ     ゾ     ン
 測       最小
                          0     1%              0    0.2 ppm              0    0.5 ppm
 定     測定範囲
 器                  指示値に対して                                  濃度0.5 ppmで
 の     繰返し性                                  ± 0.005 ppm
                            ±30%                                           ± 0.05 ppm
 性     90 %応答
 能                       120秒以下                120秒以下                 60秒以下
          時間

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                                                                                   Z 3952 : 2005
b) 検知管
      測 定 方 法                           短 時 間 用 検 知 管 法(9)(吸引形)
     測定対象ガス          一酸化炭素   二酸化炭素    一酸化窒素    二酸化窒素   オ ゾ ン
                           1            0.01          2.5           2.5          0.025 
            測定範囲         30 ppm      0.2 %        200 ppm       30 ppm       0.6 ppm
  検知管      繰返し性                目盛範囲の1/3以上 : ±15 %,1/3未満 : ±25 %
  の性能
                                                                                10回(1 L)で
            吸引時間         1回(100 mL)で1分間          2回(200 mL)で2分間
                                                                                 連続10分間
      測 定  方 法                           長  時 間  用 検  知 管  法
       測定対象ガス            一酸化炭素             二酸化炭素             二酸化窒素
  検  吸     測定範囲        6.25  62.5 ppm        0.025  0.15 %          1.25  12.5 ppm
  知  引
  管  形     吸引時間          連続8時間              連続4時間              連続8時間
  の
      拡
  性         測定範囲        0.4  400 ppm            0.02  12 %            0.1  30 ppm
      散
  能        ばく露時間      連続0.5  24時間       連続0.5  10時間         連続1  10時間
      形
  注(2)   IS K 0098の規定による。
    (3)   IS B 7951の規定による。
    (4)   IS K 0304の規定による。
    (5)   IS B 7982の規定による。
    (6)   IS B 7953の規定による。
    (7)   IS K 0122の規定による。
    (8)   IS B 7957の規定による。
    (9)   IS K 0804の規定による。

4.2 間接的ガス濃度測定方法の種類

 間接的ガス濃度測定方法の種類は,表2による。
                              表 2 間接的ガス濃度測定方法の種類
    測定対象ガス   一酸化炭素(2)   二酸化炭素(4)   一酸化窒素      二酸化窒素      オゾン
                                                 イオンクロマトグラフィー(10),(13)
    測定方   法   ガスクロマトグラフィー(11)                                     吸光光度法(14)
                                                 吸光光度法(12),(13)
  注(10)   IS K 0127の規定による。
    (11)   IS K 0114の規定による。
    (12)   IS K 0115の規定による。
    (13)   IS K 0104の規定による。
    (14) 附属書1(規定)の規定による。

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5. 測定機器,分析機器及び試料採取器

5.1 直読形ガス濃度測定器及び検知管

5.1.1  機能 直読形ガス濃度測定器は,ガス濃度を精度よく測定でき,即座に結果がでるなど機能性に優
れている。また,ガス濃度の連続記録及び積算機能も付加することができる。したがって,スクリーニン
グ測定,時間荷重平均ガス濃度の測定,限界値と測定値との比較,定期的な測定などにも有効である。検
知管が示す繰返し性及び選択性は,測定対象ガスの種類によって異なる。さらに,検知管を用いた測定は,
直読形ガス濃度測定器又は間接的ガス濃度測定器によって得られる測定値より繰返し性は劣るが,スクリ
ーニング測定などには有効である。
  直読形ガス濃度測定器には,一定流量の試料空気を検知部に導入する手動又は電動の吸引ポンプを内蔵
する吸引形と,試料空気を検知部に拡散浸透させて導入する拡散形とがある。
  検知管には, 検知管を通して一定容量の試料空気を手動又は電動のポンプで吸引する吸引形と,検知管
に試料空気を拡散浸透させて導入する拡散形とがある。
5.1.2  作動原理 作動原理は,次による。
a) 直読形ガス濃度測定器
  1) 隔膜電解電流式ガス濃度測定器
  1.1) 隔膜定電位電解式ガス濃度測定器 ガス透過性隔膜を経て電解液に拡散吸収されたガスを,対電
        極に対して所定の電解電位を与えた作用電極表面において酸化又は還元し,その際に生じる電解
        電流から測定対象ガス濃度を連続的に測定する。
  1.2) 隔膜ガルバニ電池式ガス濃度測定器 ガス透過性隔膜を経て電解液に拡散吸収されたガスを,作
        用電極表面において酸化又は還元し,対電極との間に流れる電解電流から各種ガス濃度を連続的
        に測定する。電解電位を加える必要がないこと以外は隔膜定電位電解法とほぼ同じ構成及び性能
        である。
  2) 非分散形赤外線吸収式ガス濃度測定器 ガス中を通過する特定波長の赤外線の吸収量によって連続
      的に測定するガス濃度測定器のうち,プリズムなどの分光器を用いない形式のガス濃度測定器であ
      る。
  3) 化学発光式ガス濃度測定器 測定対象ガスが, 特定のガスと化学反応したときに生じる化学発光の
      強度によって濃度を連続的に測定する。一酸化窒素はオゾンとの化学反応,二酸化窒素はコンバー
      タに通して一酸化窒素に還元した後,オゾンとの化学反応,オゾンはエチレンとの化学反応を利用
      する。
  4) 隔膜イオン電極式ガス濃度測定器 ガス透過性隔膜を経て内部液に拡散吸収されたガスによって生
      じるイオン電極の電位変化からガス濃度を連続的に測定する。
  5) 紫外線吸収式ガス濃度測定器 オゾンによる波長254 nm付近の紫外線の吸収量によって,オゾン
      濃度を連続的に測定する。
  6) 半導体式ガス濃度測定器 一定の高温度に保たれた酸化物半導体素子が,オゾンを分解・吸着する
      ときに生じる可逆的な電気抵抗変化を利用して,空気中のオゾン濃度を連続的に測定する。
b) 検知管
  1) 吸引形検知管 吸引形検知管は,所定の試料採取条件で使用する前提で目盛られているので,検知
      管と試料採取器は,同一製造業者の製品でなければならない。吸引形検知管には,短時間測定用検
      知管と長時間測定用検知管とがある。短時間測定用検知管は,手動又は電動の試料採取器を使用す
      る測定で,採取時間は,通常,数分間までである。したがって,時間加重平均ガス濃度を測定する

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                                                                                   Z 3952 : 2005
      には,繰返し測定が必要になる。長時間測定用検知管は,電動の試料採取器を使用する測定で,測
      定時間は,通常,810時間である。したがって,長時間測定用検知管は8時間の時間加重平均ガ
      ス濃度の測定に適している。
  2) 拡散形検知管 拡散形検知管は,検知管の試料空気取り込み口を測定直前に開封し,検知管ホルダ
      に入れて,通常,8 10時間以内の任意の測定時間,作業場の適切な箇所又は作業者の呼吸域に設
      置して測定する。
5.1.3  測定操作 測定に先立ち,測定機器の製造業者の取扱説明書に従って所定の調整を行う。その後,
試料空気を拡散又は吸引によってガス濃度測定器や検知管に導入し,その指示値を読み取る。

5.2 間接的ガス濃度測定に用いる試料採取器及び分析機器

5.2.1  機能 間接的ガス濃度測定器は,試料空気のサンプリングと分析との二つの段階からなる。
5.2.2  試料採取器及び作動原理 試料採取器及び作動原理は,次による。
a) 拡散形試料採取器 測定対象の作業場所の適切な箇所又は呼吸域に設置し,測定対象ガスを吸着させ
    る。引き続いて,試料採取器から溶剤による溶出又は加熱による脱着後,測定対象ガスを各種の分析
    計で分析する。
b) 吸引形試料採取器 測定対象の作業場所の適切な箇所又は呼吸域から,試料採取器を通して一定容量
    の試料空気を吸引し,サンプリングする。引き続いて,次のいずれかの操作を行う。
  1) 吸着管の場合は,溶剤による溶出又は加熱によって脱着した測定対象ガスを各種の分析計で分析す
      る。
  2) 吸収液管の場合は,吸収液中の測定対象ガスを各種の分析計で分析する。
c) ガスサンプリングバッグ ガスの吸着が少ない材質のフイルムで作られたバッグに,吸引ポンプを使
    用して,一定流量で,一定時間試料空気をサンプリングする。次に,バッグ中にサンプリングした試
    料空気を各種の分析計で分析する。
5.2.3  分析機器及び作動原理 分析機器及び作動原理は,次による。
a) 吸光光度計 吸光光度計は,試料空気中の測定対象物質をそのまま又は適当な試薬と反応させて発色
    させた後,その吸光度を測定することによって,その物質の濃度を測定する。
b) ガスクロマトグラフ ガスクロマトグラフは,固定相に対する気体移動相と試料空気中の成分との親
    和性の差を利用して, 試料空気中の成分を分離した後, 各種のガス検出器を用いて, 測定対象ガス
    の濃度を測定する。固定相には,シリカゲル,モレキュラーシーブなどの吸着性の固体や適当な固体
    粉末に不揮発性の液体を含浸させたものなどが用いられる。検出器には,熱伝導度検出器,水素炎イ
    オン化検出器,質量分析計などの検出器が用いられる。
c) イオンクロマトグラフ イオンクロマトグラフは,溶離液を移動相として,イオン交換体などを固定
    相とした分離カラム内で試料溶液中のイオン種成分を展開溶離させた後,電気伝導度計,吸光光度計,
    蛍光光度計などの検出器によって測定対象物質の濃度を測定する。

6. 試料空気のサンプリング

 試料空気のサンプリングは,次による。
a) 試料採取器は,作業者及びその正常な作業に対する影響が最小となるように,また,後の分析に適す
    る試料が得られるように設置する。
b) 直読形ガス濃度測定器,検知管及び試料採取器に導入する前に,試料空気が接触するフィルタ,フィ
    ルタ保持具,採気管,コネクタ,吸引ポンプ,その他の器具類は,測定対象ガスに対して不活性で,
    吸着及び反応を起こさない材料から構成されていることを確認する。採気管はよじれ難く,柔軟性が

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    あるものを使用する。四ふっ化エチレン樹脂製の採気管は,ほとんどの化学物質に対して安定である。
c) 粒子状物質によって妨害を受けるガス測定機器を使用するときは,ガス測定機器又は試料採取器に導
    入する前に,試料空気をフィルタに通して,粒子状物質を除去する。採気管が汚れないように,可能
    な限り採気管の先端にフィルタを取り付け,測定値の低下を防止する。この点は,特にオゾンの測定
    において重要である。採気管の先端にフィルタを取り付けることが不可能な場合は,採気管の先端と
    ガス測定機器との間の適当な箇所にフィルタを挿入する。ただし,この場合は,定期的に採気管のチ
    ェック及び清掃をする。採気管の長さ及び内容積を(フィルタ保持具を使っている場合はその内容積
    も)最小にして,これらの中で試料空気の滞留時間が数秒を超えないようにする。試料空気の一定体
    積をサンプリングするときは,採気管内の容積(フィルタ保持具を使っている場合は,その内容積を
    加算した容積)が個別の試料空気体積の5%を超えないようにする。
d) 直読形ガス濃度測定器は,製造業者の取扱説明書に従って使用する。吸引ポンプが組み込まれていな
    い方式のガス濃度測定器については,試料空気をサンプリングするときの流量は,使用する試料採取
    器や検知管に適合した量を設定する。

7. 測定

 ガス濃度測定には,作業環境気中ガス濃度測定及び作業者の個人ばく露ガス濃度測定がある。
なお,必要に応じてこれらの測定に先立ってスクリーニング測定を行ってもよい。

7.1 作業環境気中ガス濃度測定

 作業環境気中ガス濃度測定は,測定対象の作業場所のガス濃度分布特
性を知るために必要である。また,この測定は近辺の作業者やクレーン上などでの高所作業者の個人ばく
露を評価するためにも有用であり,また換気効率の一つの指標となる。この測定は,次による。
a) 対象作業場所の平均ガス濃度を測定するためのサンプリング位置の選定及びサンプリングに際しては,
    測定値が発生源から直接の影響を受けないように,溶接及び関連作業から適当に離して採取位置を選
    定する。また,換気状態,局所の特異な状態及び測定目的も考慮しなければならない。
b) 作業環境気中平均ガス濃度測定は,測定対象の作業場所の中に原則として等間隔系統抽出方法によっ
    て,5個以上の測定点を選ぶ。ただし,測定対象の作業場所の構造,広さなどの理由で5個の測定点
    が取れない場合,又はガスが ほぼ均一で5個の測定点を取っても意味のない場合は,任意の1測定点
    において,一定の時間間隔で5回以上の測定を行う。
c) 測定点のサンプリング位置の高さは,床面から高さ0.51.5mとする。ただし,対象作業場所内で作
    業位置に高低がある場合は,各測定点は同一水平面上になくてもよい。
7.2   個人ばく露濃度測定
7.2.1  一般 個人ばく露濃度は,呼吸域で測定する。個人ばく露濃度測定用のサンプリングは,作業者の
作業状態を代表するように設定する。限界値と比較する目的で,試料空気の時間加重平均ガス濃度を求め
るには,通常の作業活動を妨げることなく,サンプリング時間を通して,採気管又は試料採取器を特殊な
器具で作業者の呼吸域に保持されるよう装着する。
  個人ばく露濃度測定は,次による。
a) 個人ばく露濃度測定における試料空気のサンプリング方法は,作業者及びその正常な作業に対する妨
    害が最小になるように設定しなければならない。測定する時期及び時間は,溶接作業の実施頻度及び
    時間,測定目的などを考慮して設定する。
b) 試料採取器は,溶接用保護面の内側に設置する。試料採取器を呼吸域に直接装着できない場合は,細
    い採気管を作業者の腰部などに固定し,その先端を呼吸域に開口させ,末端を作業者の身体に装着し
    た個人ばく露用採取器に接続するか,又は別に設置した直読形ガス濃度測定器に接続する。

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