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耐圧性能試験(水圧試験)とは?|消火器の安全を確かめる試験をわかりやすく解説

結論から言います

耐圧性能試験(水圧試験)とは、消火器の本体容器に水を満たして所定の圧力をかけ、漏れや変形がないかを確認する試験です。

長年使い続けた消火器は、見た目では問題なくても容器の内部が腐食や金属疲労で弱くなっていることがあります。そのまま使用を続けると、最悪の場合容器が破裂する――これを防ぐのが耐圧性能試験です。

この記事では、試験の手順・判定基準・「なぜ水を使うのか」という理由まで、試験に出るポイントを整理して解説します。

耐圧性能試験が必要な理由

消火器の本体容器は金属製です。長期間使用していると、以下のような目に見えない劣化が進行します。

  • 内面腐食:湿気や薬剤との化学反応で金属が薄くなる
  • 金属疲労:蓄圧式は常に内圧がかかっているため、長年の負荷で強度が低下
  • 微小な亀裂:外観では発見できないレベルのひび割れ

こうした劣化が進んだ容器に圧力がかかると――破裂事故につながります。実際に、老朽化した消火器が破裂して死亡事故が起きたことがあり、これをきっかけに耐圧性能試験の制度が強化されました。

注意

耐圧性能試験は「壊れるかどうかギリギリを試す」テストではありません。通常の使用圧力よりも高い圧力をかけて、十分な安全マージンがあるかどうかを確認する試験です。

耐圧性能試験の対象

消火器の点検の基準に基づき、製造年から一定の期間を経過した消火器が耐圧性能試験の対象になります。

対象となる消火器
製造年から10年を経過した消火器
(蓄圧式・加圧式ともに)
再試験の頻度
最初の耐圧試験後
3年ごとに再度実施
不合格の場合
修理は不可
即廃棄

つまり、製造から10年を超えた消火器は「10年目→13年目→16年目→…」と、3年おきに水圧試験を受け続けることになります。

なぜ10年なのか?

消火器の本体容器は、一般的に設計標準使用期限が10年に設定されています。10年を超えると設計上の想定寿命を超えるため、容器の安全性を実際の圧力をかけて確認する必要があるわけです。

なぜ「水」を使うのか?――試験に出る最重要ポイント

耐圧性能試験が「水圧試験」と呼ばれる理由。ここは試験でよく問われるポイントです。

答え:水(液体)は非圧縮性だから

もう少し詳しく説明しましょう。

万一、容器が破裂したら?
水(液体)の場合
液体は非圧縮性
→ 圧力をかけても体積がほとんど変化しない
→ 破裂しても急激な膨張が起きない
→ 水が漏れ出る程度で済む
→ 安全
空気(気体)の場合
気体は圧縮性
→ 圧力をかけると体積が小さく圧縮される
→ 破裂すると一気に膨張
→ 爆発的な破壊力が発生
→ 非常に危険

わかりやすく例えると、空気を使った試験は「圧縮されたバネを限界まで押し込んで、容器が壊れたら一気にバネが弾ける」ようなもの。水を使えば「バネがない状態」で試験できるので、たとえ容器が壊れても被害が最小限で済みます。

圧力・流体の基礎で学んだパスカルの原理(密閉容器内の液体に加えた圧力は、液体のすべての部分に等しく伝わる)がここで活きてきます。水を満たして圧力をかければ、容器のすべての面に均等な圧力がかかるため、弱い部分を確実に発見できます。

試験圧力はどう決まるのか?

耐圧性能試験で加える圧力は、消火器の本体容器に表示(刻印またはラベル)されている「耐圧試験圧力値」を使用します。

この値は、消火器の技術上の規格を定める省令に基づいて、消火器の種類ごとに定められています。

項目 内容
試験圧力の決め方 通常の使用圧力(最高使用圧力)よりも高い圧力
圧力値の確認方法 本体容器の表示・刻印を確認
目的 通常使用時の安全マージンを確認

ポイント

耐圧試験圧力は使用圧力よりも高く設定されています。日常の使用圧力で問題なくても、耐圧試験圧力に耐えられなければ安全マージンが不足していると判断されます。

耐圧性能試験の手順

試験の流れを6つのステップで見ていきましょう。

耐圧性能試験の手順(6ステップ)
Step 1|消火器を分解する
Step 2|本体容器に水を充満させる
Step 3|所定の圧力まで加圧する
Step 4|圧力を保持して確認する
Step 5|圧力を解放・排水する
Step 6|乾燥・後処理

Step 1:消火器を分解する

まず、消火器を完全に分解します。

  • 消火薬剤を全て取り出す
  • バルブ・ホース・ノズル・サイホン管を全て取り外す
  • 加圧式の場合は加圧用ガス容器を最初に取り出す
  • 本体容器の内面を目視確認(著しい腐食・変形があれば、試験を行うまでもなく廃棄)

注意

分解前に残圧の確認・放出を忘れずに。蓄圧式は排圧栓や減圧孔で減圧してから分解します。加圧式は通常無圧力ですが、使用途中品は残圧があるため安全な場所で残圧を放出します。

Step 2:本体容器に水を充満させる

ここが耐圧性能試験の核心部分です。

  • 本体容器に水を完全に充満させる
  • 容器内の空気を完全に排出することが最重要

なぜ空気を残してはいけないのか?

空気が残っていると、加圧した際に空気が圧縮されてエネルギーを蓄えます。万一容器が破裂すると、そのエネルギーが一気に解放されて危険です。水だけを充満させることで、非圧縮性のメリットを最大限に活かせます

Step 3:所定の圧力まで加圧する

  • 加圧ポンプ(水圧試験機)を使って徐々に加圧
  • 本体容器に表示されている耐圧試験圧力値まで上げる
  • 急激に加圧しない(徐々に圧力を上げる)

Step 4:圧力を保持して確認する

所定の圧力に達したら、その圧力を保持しながら以下を確認します。

確認項目 内容
漏れ 容器の溶接部や継ぎ目から水が漏れていないか
変形 容器に膨らみ・歪みが発生していないか
損傷 亀裂・破損など新たな損傷が発生していないか

Step 5:圧力を解放・排水する

確認が終わったら、ゆっくりと圧力を解放し、容器内の水を排出します。

Step 6:乾燥・後処理

  • 容器内部を十分に乾燥させる
  • 水分が残ると腐食の原因になるため、完全に乾燥させることが重要
  • 合格した容器は、部品を組み付けて薬剤を充てんし、再び使用できる

合否判定と不合格時の措置

判定基準はシンプルです。

合格
所定の圧力をかけた状態で
漏れ・変形・損傷なし
→ 整備して引き続き使用OK
不合格
漏れ・変形・損傷の
いずれかが認められた
修理不可 → 即廃棄

不合格になった容器は修理できません。なぜなら、耐圧性能の低下は金属そのものの劣化(腐食・金属疲労)が原因だからです。表面を補修しても金属の強度は回復しません。次の使用時に破裂する危険があるため、不合格品は即廃棄が鉄則です。

試験の全体像まとめ

耐圧性能試験(水圧試験)まとめ
何をするか
本体容器に水を満たし
所定の圧力をかけて
漏れ・変形・損傷を確認
なぜ水を使うか
水は非圧縮性
→ 万一の破裂でも
爆発的膨張が起きず安全
不合格のとき
修理は不可
即廃棄が鉄則
金属の劣化は回復しない

まとめ問題

【問題1】耐圧性能試験で水を使用する理由として、最も適切なものはどれか。

(1)水は安価で入手しやすいため
(2)水は消火薬剤の代わりにもなるため
(3)水は非圧縮性であり、万一容器が破裂しても急激な膨張が起きず安全なため
(4)水は金属を腐食させないため

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正解:(3)水は非圧縮性であり、万一容器が破裂しても急激な膨張が起きず安全なため
水(液体)は非圧縮性のため、圧力をかけても体積がほとんど変化しません。万一容器が破裂しても、圧縮されたエネルギーが蓄積されていないため爆発的な膨張が起きません。一方、空気(気体)は圧縮性があるため、破裂時に急激に膨張して非常に危険です。(1)のコストは理由ではなく、(4)は逆に水は金属を腐食させるので試験後の乾燥が重要です。

【問題2】耐圧性能試験の手順として、誤っているものはどれか。

(1)試験の前に、消火薬剤やバルブなどの部品を全て取り外す
(2)本体容器に水を充満させる際、容器内に空気が残らないようにする
(3)所定の圧力に達した後、圧力を保持しながら漏れ・変形・損傷を確認する
(4)試験後は容器内に少量の水を残しておき、腐食防止とする

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正解:(4)試験後は容器内に少量の水を残しておき、腐食防止とする
これは逆です。試験後は容器内を十分に乾燥させなければなりません。水分が残っていると腐食の原因になります。(1)(2)(3)はいずれも正しい手順です。特に(2)の「空気を残さない」は重要で、空気が残ると非圧縮性のメリットが失われ、破裂時に危険が生じます。

【問題3】耐圧性能試験で不合格になった消火器について、正しい記述はどれか。

(1)溶接修理をすれば再び使用できる
(2)圧力を下げて再試験し、合格すれば使用できる
(3)修理は不可能であり、廃棄しなければならない
(4)薬剤を入れ替えれば再び使用できる

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正解:(3)修理は不可能であり、廃棄しなければならない
耐圧性能の低下は、腐食や金属疲労による金属そのものの劣化が原因です。溶接で表面を補修しても強度は回復しないため、不合格の容器は即廃棄が鉄則です。(2)のように試験圧力を下げることも認められていません。所定の耐圧試験圧力に耐えられない容器は安全マージンが不足しているため、使用時に破裂する危険があります。

【問題4】ある消防設備士が、蓄圧式消火器の耐圧性能試験を行おうとしている。試験の準備として適切でないものはどれか。

(1)消火器を分解する前に、排圧栓から残圧を放出した
(2)本体容器の内面を目視確認したところ著しい腐食があったが、耐圧試験で最終判断するためそのまま水を充満させた
(3)容器内の空気が残らないよう、水をゆっくり充満させた
(4)耐圧試験圧力は、本体容器に表示されている値を確認した

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正解:(2)本体容器の内面を目視確認したところ著しい腐食があったが、耐圧試験で最終判断するためそのまま水を充満させた
本体容器に著しい腐食が認められた場合は、耐圧性能試験を行うまでもなく即廃棄です。腐食で薄くなった容器に高い圧力をかけると、試験中に破裂する危険があります。目視で明らかに劣化が進んでいる容器は、安全のために試験自体を行いません。(1)(3)(4)はいずれも適切な対応です。

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