静電気で火災・爆発が起きる原因とは？事故事例と予防対策【図解】

【図解】静電気による爆発、引火事故事例と原因、対策事例

静電気は、ドアノブに触れたときの小さなショックだけでなく、工場での火災や爆発を引き起こす原因にもなります。

特に、ガソリンや有機溶剤の可燃性蒸気、可燃性ガス、可燃性粉じんを扱う現場では、静電気放電が着火源になるおそれがあります。

静電気による火災・爆発を防ぐには、帯電を抑えるだけでなく、可燃性雰囲気の形成を防ぎ、接地・ボンディング・除電などの対策を継続して管理することが重要です。

この記事では、静電気による引火・爆発の仕組み、実際の事故事例、工場での予防対策、日常点検の方法を初心者にも分かりやすく解説します。

この記事で分かること

• 静電気が火災・爆発につながる原因と条件
• ガソリン・有機溶剤・粉じんを扱う工程の危険性
• 静電気火災を防ぐための5つの対策
• 実際の事故から学ぶ再発防止のポイント
• QC工程表を活用した日常点検と管理方法

 

動画　静電気による爆発、引火事故

静電気に帯電した体から指先を通して火花放電が起こり，気化したベンジンに着火。

 

静電気による爆発、引火のメカニズム、原因

静電気による爆発・引火は、以下の3つの段階を経て発生します。

静電気の発生

物質が接触や摩擦、剥離などによって、電荷の偏りが生じ、静電気が発生します。

• 接触帯電: 異なる物質が接触すると、それぞれの物質の電子親和性の違いにより、電子が移動し、一方にプラス、もう一方にマイナスの電荷が帯電します。
• 摩擦帯電: 物質同士が摩擦することで、接触帯電と同様に電荷の移動が起こり、静電気が発生します。
• 剥離帯電: 密着している物質が剥がれる際に、電荷の移動が起こり、静電気が発生します。

 

静電気の蓄積｜絶縁物だけでなく金属や人体にも注意

静電気は、発生した電荷が十分に逃げないと蓄積します。注意が必要なのは、プラスチックなどの絶縁物だけではありません。

• 絶縁物：一般的なプラスチックやフィルムなどは電荷が移動しにくく、接地だけでは十分に除電できない場合があります。
• 接地から絶縁された金属：金属製の容器や部品でも、絶縁性の台や塗膜などによって接地経路が途切れていると帯電します。
• 人体：人体は静電気的には導体ですが、靴や床などによって接地から絶縁されると、動作などで発生した電荷が蓄積します。

このため、設備の接地だけでなく、孤立した金属部品や作業者の接地経路も確認する必要があります。

乾燥すると帯電しやすくなる理由

湿度が低くなると、材料表面に吸着する水分が減り、電荷が逃げにくくなる場合があります。ただし、湿度の影響は材質や表面状態によって異なります。

湿度管理だけで、静電気による火災・爆発を防止できるわけではありません。接地、帯電の抑制、可燃性雰囲気の管理を組み合わせてください。

 

静電気放電による着火・爆発

物体や人体に蓄積した電荷によって電界が強まり、空気などの絶縁破壊が起こると、静電気放電が発生します。

ただし、静電気放電が発生しても、必ず火災や爆発が起こるわけではありません。

静電気が着火源となるには、主に次の条件が関係します。

• • 1. 可燃性ガス、可燃性蒸気、可燃性粉じんなどが存在する。
    2. これらが着火可能な濃度や分散状態になっている。
    3. 静電気放電が発生し、放電の性質やエネルギーが対象物質の着火条件を満たす。

特に注意したいのは、火花放電やブラシ放電、沿面放電などの種類によって着火危険性が異なることです。

火花放電は、帯電した導体と別の導体との間などで発生します。ブラシ放電は、帯電した絶縁物と導体の間などで発生し、可燃性ガスの着火源となる場合があります。

したがって、静電気対策では、単に電圧を下げるだけではなく、可燃性雰囲気を作らない対策と、危険な静電気放電を発生させない対策を組み合わせることが必要です。

 

静電気による爆発・引火が起こりやすい条件

• • 可燃性物質: 可燃性ガス、可燃性液体、可燃性粉塵などが存在する環境
  • 乾燥した環境: 湿度が低い環境では、静電気が蓄積しやすくなります。

静電気火災・爆発が起きやすい工程と対策【早見表】

静電気による着火危険性は、取り扱う物質や作業工程によって異なります。代表的な工程と、確認したい対策を整理しました。

※これは一般的な対策の早見表です。実際の安全対策は、取り扱う物質のSDS、設備構造、危険区域、適用法令、リスクアセスメント結果に基づいて決定してください。

• 絶縁体: 静電気を逃がしにくい絶縁体が存在する環境

 

静電気による火災・爆発を防ぐ5つの対策

静電気火災を予防するためには、除電機器の設置だけでなく、危険物の確認から日常点検までを一連の管理として実施することが大切です。

STEP1：可燃性物質と危険な作業を特定する

取り扱うガス、溶剤、粉体などの危険性をSDSや関連資料で確認します。液体移送、噴霧、粉体投入、フィルム剥離、設備清掃など、静電気が発生・蓄積する工程を洗い出し、着火リスクを評価します。

STEP2：可燃性雰囲気を形成させない

可燃性蒸気やガスの漏えい防止、適切な換気、粉じんの飛散・堆積防止を行います。必要な工程では、適切な測定器によって濃度を確認し、定められた安全条件を維持します。

STEP3：接地・ボンディングで危険な帯電を防ぐ

金属容器、配管、ホース、設備の導電部分について、必要な接地・ボンディングを行います。接地線を取り付けただけで安心せず、接続不良や断線がないか確認します。

なお、通常の絶縁物は接地だけでは十分に除電できないため、材質変更や適切な除電方式を検討します。

STEP4：静電気の発生・蓄積を抑える

液体移送条件や粉体充てん条件の適正化、帯電防止作業服・作業靴の使用、設備に適した除電装置の採用などを行います。

湿度管理は補助的な対策の一つですが、湿度を上げれば必ず安全になるわけではありません。また、爆発性雰囲気が形成される場所では、点火源となるおそれのない、使用条件に適合した機器を選定する必要があります。

STEP5：点検・記録・異常時処置を標準化する

対策を一度実施するだけではなく、接地状態、除電装置の状態、必要な濃度測定、作業条件などの管理点を定め、点検結果を記録します。

異常が見つかった場合は、定めた手順に従って作業を停止し、設備や工程を安全な状態にしたうえで責任者に報告します。原因を除去し、安全確認と再開承認を終えるまでは作業を再開しないことが重要です。

静電気火災の予防では、「危険を把握する」「着火条件を作らない」「帯電を抑える」「点検を継続する」という仕組みを整えましょう。

 

 

静電気による爆発、引火の事故事例と対策事例

静電気による爆発・引火は、様々な場所で発生する可能性があり、時に大きな被害をもたらします。

ここでは、具体的な事故事例をいくつかご紹介します。

静電気事故事例１：着火危険のある作業｜液体の移送・塗工・粉体投入

静電気による着火危険性は、物質の性質と作業条件によって変わります。代表的な確認対象は次のとおりです。

• 液体の移送・ろ過：液体の流動に伴う帯電と、周囲に形成される可燃性蒸気を確認します。
• 印刷・塗工：フィルムなどの接触・剥離による帯電と、溶剤蒸気の発生を確認します。
• 粉体の投入・輸送：粉体の帯電だけでなく、粉じん雲の形成、容器の仕様、孤立した金属部品の有無を確認します。

「帯電する粉体」と「粉じん爆発を起こす粉体」は同じ意味ではありません。粉体の燃焼性・爆発性は、物質、粒径、水分などの条件を踏まえて評価します。SDSに必要な情報がない場合は、供給者への確認や適切な試験を検討してください。

事故例を紹介するときは、公表資料で確認された事実と、記事で提案する再発防止策を分けて記載します。

静電気事故事例1：ガス，液体，粉体の爆発、着火

工場などで静電気放電が生じると可燃性ガス，液体，粉体の着火・爆発を引き起こすことがある。可燃性のものがあるときには，とくに注意が必要である。

ガソリンスタンドで，給油する前に設置したゴム片にさわって人体を除電するのは事故予防のひとつである。油性インキを使う印刷工場ではローラーの帯電による引火による火災の恐れがある又、ラベル紙製造の糊塗工機では有機溶剤が多いので，この放電に起因する着火事故防止に配慮しなければならない。

石油系液体のタンクの内面塗装が帯電して，これに接地物体（チェーンや測定器具）がさわると，塗面全体に広がる強大な放電が起こり、着火・爆発のもととなる。
可燃性ガスが空気と混合して，この中で火花放電が起きた場合，着火・爆発に至る目安として放電の“最小着火エネルギー”がある。

液体だけでなく粉体も，輸送などの取り扱い中に容易に帯電する。工業のみならず農業で小さく裁断した材料や，ペレットや粉を取り扱うことがある。粉炭，セメント，穀物，茶葉，飼料など，その例は非常に多い。お茶の葉を製造するとき電子レンジ中で乾燥するが，このとき茶葉が帯電して静電気放電から発火する可能性がある。山芋の粉の製造工程でも，静電気が問題となったことがある。

サイロなどの大きな容器にこれらを落とし込むときなどに，帯電は起きやすい、粉塵の最小着火エネルギーは可燃性ガスに比べて大きいが，粉体の除電は困難であるので，注意が必要である。

 

 

静電気事故事例２：静電気による実際の爆発事例：粉体投入作業

厚生労働省の労働災害事例には、園芸用殺菌剤の原料であるイソフタロニトリルを、フレキシブルコンテナからタンクへ投入している際に爆発・火災が発生した事例があります。

この事故では、帯電防止仕様でないフレコンの使用、投入口の一部の金属部品の未接地、粉じん爆発防止対策の不足などが原因として挙げられています。

再発防止のポイント

• 取り扱う粉体の爆発危険性を事前に評価する。
• 適切な帯電防止仕様の容器・設備を使用する。
• 必要な金属部品の接地・ボンディングを確実に実施する。
• 粉じん爆発防止対策と作業標準を整備する。
• 作業者への教育と日常点検を継続する。

出典：厚生労働省「イソフタロニトリルの静電気による爆発」

 

静電気事故事例３：ガソリンスタンドで人体を除電する

ガソリンスタンドで人体を除電するために，黒いゴムのベロにさわる。黒いゴムには炭素系の粒子が練り込んであり，適度な導電性を持たせ，しかも人にショックを与えることのないように帯電電荷が接地に逃げるときの電流のピーク値を低くするために使用する。

ガソリンスタンドの床は，オイルとともにごみがついて汚れているから，相当、導電性があるように思われるが，コンクリートを打ってから時間がたって水分が抜けると，絶縁性が高くなる。ガソリンスタンドのコンクリートの上を人が歩く人体の帯電電荷が接地ヘリークすることは期待できない。そこで人体除電用のベロにさわるのである。

静電気事故事例４：消火器が原因となる再着火

消火器でガスの炎を消したあと，消火器のノズルをガスの口金に近づけると火花が飛んでガスが再点火することがある。消火器から消火剤が噴出すると消火剤は帯電し消火器ノズル（接地からは絶縁してあるとする）とボンベは消火剤と逆極性に帯電する。

 

図2.19は，その説明である。このノズルをガスの口金に近づけるとノズルーロ金間に放電が起き，その火花でガスが点火するのである。これは，デモンストレーションとしても印象の強い実験である。

この消火器ノズルの帯電は霧吹き器の帯電と同じ現象である。実際に，消火器ではないがボンベからＬＰＧを噴出させたときに着火したと見られる事故例がある。

 

 

 

QC工程表を活用して静電気による火災・爆発を防ぐ方法

静電気対策は、除電装置や接地設備を設置するだけでは十分ではありません。管理すべき項目を決め、正常な状態を維持し続けることが重要です。

管理特性・品質特性と、安全管理の結果指標を区別する

QC工程表では、管理点として管理特性（原因系）と品質特性（結果系）を設定します。

• 管理特性（原因系）：品質を安定させるために管理する材料、設備、作業条件など。
• 品質特性（結果系）：製品に要求される寸法、外観、電気的特性、機能など。

この「原因となる条件を決めて継続管理する」という考え方は、静電気による火災・爆発の防止にも応用できます。

安全管理への応用では、接地・ボンディング、換気、移送条件などを原因系の管理項目として設定します。一方、火災・爆発の発生状況は、製品の品質特性とは分けて安全管理上の結果指標として扱います。

事故が起きていないことだけで、安全とは判断できません。管理項目ごとに、基準、点検方法、頻度、担当者、記録、異常時の停止・再開条件を定めてください。

 

QC工程表による静電気火災防止の管理例

以下は、有機溶剤を移送する工程を想定した管理例です。

※上表はQC工程表の考え方を安全管理へ応用した例です。管理基準の数値や点検方法は、法令、SDS、設備仕様、リスクアセスメントなどに基づいて個別に設定してください。

管理を継続するためのポイント

• 管理点ごとに責任者を決める。
• 測定・点検の頻度と判定方法を標準化する。
• 点検結果を記録して異常の傾向を確認する。
• 異常時の作業停止と再開承認の手順を決める。
• 事故やヒヤリハットを分析し、QC工程表と作業標準を見直す。

このように、静電気による火災・爆発を防止するには、管理点を定め、実施・記録・改善を繰り返す仕組みが重要です。

QC工程表については下記の記事を参照　願います。

関連記事：QC工程表（QC工程図、ＱＣ管理図）の作成と活用、事例、フォーマット【図解】

静電気関連の法律と規制

静電気は、火災や爆発事故を引き起こす危険性があるため、様々な法律や規制でその対策が求められています。主な法律と規制は以下の通りです。

•  

1. 労働安全衛生法・労働安全衛生規則

静電気による爆発・火災の防止について、労働安全衛生規則では次のような措置が定められています。

• 第286条の2：規定された危険場所での作業について、静電気帯電防止作業服や作業靴の着用など、人体等の静電気を除去する措置を定めています。
• 第287条：対象設備で静電気による爆発・火災のおそれがある場合に、接地や、点火源となるおそれのない除電装置の使用などの措置を求めています。

具体的な適用対象や条件は、条文と設備の状況を確認する必要があります。

参考：厚生労働省・労働安全衛生規則

2. 消防法

火災を予防し、国民の生命、身体及び財産を火災から保護することを目的とした法律です。静電気に関しては、危険物施設における火災予防規則 の中で、静電気対策が求められています。

• 危険物施設の技術上の基準に関する規則
  • 危険物の製造所、貯蔵所、取扱所において、静電気による火災・爆発を防止するため、接地、除電、湿度管理、火気使用の制限などの措置を講じる必要があります。

3. 静電気安全指針

独立行政法人 労働安全衛生総合研究所が作成した指針です。静電気による災害を防止するための具体的な対策方法が解説されています。法的拘束力はありませんが、静電気対策を行う際の参考資料として広く活用されています。

4. その他

• 業界団体による自主規制: 各業界団体が、それぞれの業種における静電気対策 ガイドライン や基準を設けている場合があります。

静電気対策の重要性

静電気は、目に見えないため、その危険性が見過ごされがちです。しかし、静電気による火災・爆発事故は、重大な被害をもたらす可能性があります。上記のような法律や規制を遵守し、適切な静電気対策を講じることで、安全な職場環境を確保することが重要です。

参考情報：

厚生労働省「職場のあんぜんサイト」
消防庁「危険物施設の技術上の基準に関する規則」

静電気火災、爆発事故発生時の対処法

静電気火災・爆発事故発生時は、冷静かつ迅速な対応が重要です。初期消火に成功すれば被害を最小限に抑えられますが、状況によっては避難を優先しなければなりません。

1. 初期消火と安全確保

静電気放電が原因とみられる火災でも、適切な消火方法は燃焼している物質や設備の状況によって異なります。

まず周囲に火災を知らせ、速やかに119番通報してください。爆発や延焼のおそれがある場合は、初期消火を試みず避難を優先します。

初期消火は、安全が確保され、適切な消火設備と訓練を受けた人員がある場合に限り、定められた手順で実施します。

ガソリンなどの引火性液体に不適切な方法で放水すると、火災を拡大させる危険があります。使用する消火設備は、取り扱う危険物や設備に応じて事前に選定しておく必要があります。

2. 避難

• 状況判断: 火災の規模が大きく、初期消火が困難な場合は、すぐに避難します。
• 避難経路確保: 煙を吸い込まないように、姿勢を低くして避難します。
• 周囲への呼びかけ: 近くにいる人に火災発生を知らせ、避難を促します。
• 避難場所: 予め決められた避難場所へ移動します。

3. 通報

• 119番通報: 避難が完了したら、または避難と並行して119番通報し、火災の状況を正確に伝えます。
  • 火災発生場所
  • 火災の種類（静電気火災であること）
  • 負傷者の有無

4. 消火活動への協力

• 消防隊への情報提供: 消防隊が到着したら、火災の状況や可燃物の種類、避難状況などを伝えます。
• 消火活動の支援: 消防隊の指示に従い、消火活動に協力します。

静電気火災・爆発事故を予防するために

• 静電気対策: 日頃から静電気対策を徹底することで、火災・爆発事故を予防することができます。

  • 接地
  • 湿度管理
  • 静電気除去装置の設置
  • 帯電防止対策
• 
  

  教育: 従業員に対して、静電気の危険性や静電気対策、火災発生時の対処法に関する教育を定期的に実施することが重要です。

• 
  

  避難訓練: 定期的な避難訓練を実施し、火災発生時の避難経路や避難方法を確認しておくことが重要です。

 

 

静電気による火災・爆発のよくある質問（Q&A）

Q1. 静電気が発生すると必ず爆発するのですか？

いいえ。静電気放電が発生しても、必ず爆発するわけではありません。可燃性ガス、蒸気、粉じんなどが着火可能な状態で存在し、放電がその物質の着火条件を満たした場合に火災や爆発が起こる可能性があります。

Q2. 湿度を高くすれば静電気火災を防げますか？

湿度管理は帯電を抑える方法の一つですが、湿度だけで火災・爆発を防げるとは限りません。特に低導電性液体や絶縁性材料では、接地、帯電抑制、可燃性雰囲気の管理などを組み合わせることが重要です。

Q3. 静電気除去シートやリストバンドは爆発防止に使えますか？

静電気除去シートやリストバンドは、用途や使用環境に合ったものを正しく使用する必要があります。電子部品の静電気対策用製品を、そのまま爆発危険場所の安全対策に使用できるとは限りません。危険場所に適合する仕様や安全対策を確認してください。

Q4. 設備をアースすれば静電気火災を完全に防げますか？

接地は重要な対策ですが、それだけで安全が保証されるわけではありません。絶縁物には別の帯電対策が必要な場合があり、可燃性蒸気や粉じんの管理、設備点検も欠かせません。

Q5. ガソリンスタンドでは何に注意すればよいですか？

セルフ式ガソリンスタンドでは、エンジンを停止し、給油前に静電気除去シートへ確実に触れ、掲示された操作手順を守ってください。給油中は火気を使用せず、給油口付近に顔を近づけないなどの注意も必要です。

 

まとめ｜静電気による火災・爆発を防ぐために

静電気による火災・爆発は、可燃性物質が存在する場所で、静電気放電が着火源となることによって発生する可能性があります。

工場で静電気火災を防ぐためには、次の対策が重要です。

• 可燃性ガス、蒸気、粉じんの危険性を把握する。
• 可燃性雰囲気の形成を防止する。
• 接地・ボンディングなどで危険な帯電を抑制する。
• 工程に適合した除電装置や帯電防止対策を採用する。
• 点検・記録・異常時処置を標準化して継続する。

特に重要なのは、静電気対策を一度実施して終わりにしないことです。

QC工程表などを活用して管理特性（原因系）を継続的に点検し、事故につながる異常を早期に発見・是正する仕組みを構築しましょう。

静電気対策を設備任せにせず、作業者、設備保全担当者、管理責任者が協力して継続することが、安全な工場づくりにつながります。

関連記事｜静電気トラブルの原因と対策

• 工場での静電気トラブル事例【図解】：工場で発生する静電気トラブルを詳しく解説しています。
• 静電気障害の概要【図解】：静電気が原因となる障害の種類を紹介しています。
• 現場実践 静電気除去マニュアル【図解】：現場での静電気対策を学べます。

 

無料で『静電気による引火、爆発』の資料がダウンロード

Googleスライド『静電気による引火、爆発』　 無料ダウンロード

Googleスライドから無料で『静電気による引火、爆発』の資料がダウンロードできます。

パワーポイント版です。無料でダウンロードできます。

静電気による引火、爆発　PDFファイル

スライドシェアから静電気による引火、爆発についてのファイルが無料でダウンロードできます、現場の引火、爆発にお役に立てれば幸いです。

トコトンやさしい静電気の本

実務で使う静電気対策の理論と実践: 事例で解説!

 

 

静電気を科学する