令和４年度「第50回」労働衛生コンサルタント試験：記述式科目【労働衛生工学】（その１０）

<<フード３：スロット型フードの排風量計算が間違っていましたので修正しました。>>

 

ＧＷ前に少し余裕が出来たので、昨年2022の労働衛生コンサルタント試験を使って勉強しました。私の回答案を紹介しますが、誤答・誤解については、コメント欄でご指摘いただけると助かります。

令和３年以前の「労働衛生工学」の過去問については、こちらの過去ブログをご参照ください。

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「#労働衛生工学」の【問３】の残りの小門（２）と（３）です。

前回のブログで記入した計算表から計算します。

　

（２）フード２の枝ダクト系列の合流点の静圧を、主ダクト系列の合流点の静圧と同じ値にする方法（静圧バランス）について、フード２の枝ダクト系列のダンパーを絞って静圧バランスをとる場合、必要とされるダンパーの圧力損失を以下の手順に従って計算過程を示して答えよ。なお、静圧バランスをとる際にはフード２の枝ダクト系列のダクト径及び必要排風量は変化させないものとする。

1) 静圧バランスをとったとき、フード２の入口から合流点までの圧力損失

2) 静圧バランスをとったとき、必要とされるダンパーの圧力損失

　

 

１）主ダクト系列の合流部分【番地4-5】までの累計圧損は（377Pa）。

　　合流前の速度圧は140Pa。

　　よって、合流点での主ダクト側の静圧は、－517Pa

２）枝ダクトの合流点【番地22-23】までの累計圧損は－178Pa。

　　枝ダクトの速度圧は－69Pa。

　　よって、合流点での静圧は、ー247Pa。

　　主ダクトと枝ダクトの静圧を等しくするには、

　　枝ダクトをダンパーで絞って圧力損失を増やせば良い。

  　　　517－247＝270Pa

 

（３）排風機の選定や動作点を決定するときには静圧の値と排風量の値が必要となる。フード１の主ダクト系列の計算書（表１）から、この静圧の値を計算過程を示して答えよ。なお、排風機の静圧の値は、その定義から排風機前後の全圧差から排風機出口の速度圧を差し引いたものとする。

　

沼野先生の本には、静圧の差で選ぶとあるのですが、この問題は、全圧差から出口の速度圧を引くように指示されていますね。

なので、排風機前後の静圧から、全圧を先ず求めます。

　

　排風機の前（吸引ダクト側）は、静圧＋速度圧＝全圧なので

　　　　　－685＋32.4＝－652.6Pa

　

　排風機の後（排気ダクト側）は、静圧＋速度圧＝全圧なので

　　　　　27.9＋32.4＝60.3Pa

　

　排風機前後の全圧差は、－652.6－60.3＝－712.9 　→713Pa 　

　排風機出口32.4を引くと　680.5　→　681Pa 　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　排風機の動作点での静圧

　

これで【問３】は完了です。

　

引き続き、問４も勉強したいと思います。

　

　

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令和４年度「第50回」労働衛生コンサルタント試験：記述式科目【労働衛生工学】（その９）

<<フード３のスロット型フードの排風量計算がまちがっていましたので、修正しました>>

　

ＧＷ前に少し余裕が出来たので、昨年2022の労働衛生コンサルタント試験を使って勉強しました。私の回答案を紹介しますが、誤答・誤解については、コメント欄でご指摘いただけると助かります。

令和３年以前の「労働衛生工学」の過去問については、こちらの過去ブログをご参照ください。

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「#労働衛生工学」の【問３】小門（１）局所排気装置計算書の問題の続きです。

　

前回のブログで計算した各フードの排風量を使って、局排計算書を埋めてゆきます。

　　

問３ 有機溶剤取扱い作業場に設置を計画している図１に示す局所排気装置の系統線図について、以下の設問に答えよ。ただし、ダクトの断面は円形とし、空気の密度は1.20 kg/m3 とし、計算は有効数字４桁で行い、解答は有効数字４桁目を四捨五入して有効数字３桁で答えよ。

　

（１）以下に示した①～⑥の条件に基づいて計算書（表１）計算書（表２）の空欄に入る値を計算し、解答用紙に記入せよ。

　

 

① フード１：囲い式フード

囲い式フードの必要排風量（ｍ3／分）は、開口面積(m2)×制御風速(m/s)×補正係数×60(s)　ですが、「平均風速」とあるので、設計には、0.48を使いましょう。補正係数１．２と言う理解で良いと思います。

1.00×0.40×1.2×６０＝28.8ｍ3／分

 

② フード２：自由空間に置かれたフランジ付き外付け式フード　

フランジ付きでない外付け式フードの等速度面の面積の推算式は、10 × X1^2 ＋Ａって書いてくれていますが、フランジ付きだとその75%ってことを思い出さないといけないのが辛いところです。

等速度面面積は、0.75×（10 × X1^2 ＋Ａ）

必要排風量は、等速度面面積×制御風速×60

０．７５×（10 × X1^2 ＋Ａ）×0.500×60＝61.9（m3／分）

表の計算には、61.88を用います。

③ フード３は図２

これは、少し悩みますね。自由空間では無く、溶剤槽の上端にあるケースです。実際には、こんなスロット型フードは製造現場で沢山有るので、実用的と言えば実用的。沼野先生の「やさ局排」のp169にも写真があります。

槽の中は、自由空間ではないので、２分の１円柱と考える良いと思います。

表３の式　　から

等速度面面積＝2.8×X2×円筒の長さ＝4.1×0.400×1.00＝１．１２

 

必要排風量は、1.12×0.5×60＝33.6(m3／分)

　

④ 主ダクト系列側の合流部の圧力損失は、主ダクト系列側の合流前の速度圧に比例するものとする。なお、主ダクト系列側の合流ダクトの静圧の記入欄には合流後の静圧の値を記入すること。

　　　

⑤ 拡大ダクトの圧力損失は拡大前後の速度圧の差に比例するものとする。なお、拡大ダクトの静圧の記入欄には拡大後の静圧の値を記入すること。

拡大前の速度圧　103.1　　拡大後の速度圧　　32.41

よって、（103.1-32.41）×０．２２０＝15.55

　　　　　　　　　　　　　→　15.6Pa

　　

⑥ 空気清浄装置の圧力損失は、定格処理風量が100 m3/min のときの圧力損失が100 Pa であるとし、空気清浄装置の圧力損失は速度圧に比例するものとして計算すること。

処理排風量は、２８．８＋61.88＋33.6＝124.3m3/分なので、

(124.3/100)の二乗×１００＝154.5

空気清浄機による圧力損失は、１５５Pa

　

計算表はこんな感じ

　

次回は、この表の結果を使って、小門（２）、小門（３）を解いていきます。

　

　

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令和４年度「第50回」労働衛生コンサルタント試験：記述式科目【労働衛生工学】（その８）

<<修正しました>>

ＧＷ前に少し余裕が出来たので、昨年2022の労働衛生コンサルタント試験を使って勉強しました。私の回答案を紹介しますが、誤答・誤解については、コメント欄でご指摘いただけると助かります。

令和３年以前の「労働衛生工学」の過去問については、こちらの過去ブログをご参照ください。

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「#労働衛生工学」の【問３】に取りかかります。

【問３】【問４】は、例年通り、局所排気装置の計算問題ですね。

【問３】は、局所排気設計計算書を埋めていく問題ですので、過去問で練習して選択される方が多いのでは無いかと思います。

　　

問３ 有機溶剤取扱い作業場に設置を計画している図１に示す局所排気装置の系統線図について、以下の設問に答えよ。ただし、ダクトの断面は円形とし、空気の密度は1.20 kg/m3 とし、計算は有効数字４桁で行い、解答は有効数字４桁目を四捨五入して有効数字３桁で答えよ。

　

（１）以下に示した①～⑥の条件に基づいてフード１の主ダクト系列（図１の太線）の計算書（表１）及びフード２の枝ダクト系列の計算書（表２）の空欄に入る値を計算し、解答用紙に記入せよ。なお、フード２の枝ダクト系列の計算書（表２）については、ダンパーは開放状態とし、開放状態のダンパーによる圧力損失はないものとする。

　

① フード１は囲い式フードで、開口面の面積は1.00 m2、制御風速は0.40 m/s、平均風速は0.48 m/s とする。

　

② フード２は自由空間に置かれたフランジ付き外付け式フードで、制御風速を与えるフード開口面からの距離X1 は0.500 m、開口面の面積A は0.250 m2、制御風速は0.50 m/s とする。なお、自由空間に置かれたフランジ付きでない外付け式フードの等速度面の面積の推算式は、10 × X12 ＋Ａとする。

　

③ フード３は図２に示したように有機溶剤の入った槽の上部開口部の横方向に吸引するスロット型フードで、フード開口面の中心軸（図２の一点鎖線）から0.400 m の距離での制御風速の値を0.50 m/s とし、スロット型フードのスロットの長さL は槽の長さと同じ1.00 m とする。

このスロット型フードの等速度面の面積の推算式は表３に示したが、スロットの長さ方向を中心軸（図２の一点鎖線）とした円柱状の等速度面の形状を考慮して選択せよ。なお、円柱の表面積（円の円周の長さ×円柱の長さ）は、その断面の円の半径をX2 、円柱の長さをL とすると、（２× X2 ×π）× Lで計算できる。実際のスロット型フードの等速度面はフードの厚みがあることから推算式が用いられる。

　

④ 主ダクト系列側の合流部の圧力損失は、主ダクト系列側の合流前の速度圧に比例するものとする。なお、主ダクト系列側の合流ダクトの静圧の記入欄には合流後の静圧の値を記入すること。

　

⑤ 拡大ダクトの圧力損失は拡大前後の速度圧の差に比例するものとする。なお、拡大ダクトの静圧の記入欄には拡大後の静圧の値を記入すること。

　

⑥ 空気清浄装置の圧力損失は、定格処理風量が100 m3/min のときの圧力損失が100 Pa であるとし、空気清浄装置の圧力損失は速度圧に比例するものとして計算すること。

　

回答案ですが、表を埋める前に、小問（１）①②③の必要排風量などを計算しておきます。

　

① フード１：囲い式フード

囲い式フードの必要排風量（ｍ3／分）は、開口面積(m2)×制御風速(m/s)×補正係数×60(s)　ですが、「平均風速」とあるので、設計には、0.48を使いましょう。補正係数１．２と言う理解で良いと思います。

1.00×0.40×1.2×６０＝28.8ｍ3／分

② フード２：自由空間に置かれたフランジ付き外付け式フード

　　

フランジ付きでない外付け式フードの等速度面の面積の推算式は、10 × X1^2 ＋Ａって書いてくれていますが、フランジ付きだとその75%ってことを思い出さないといけないのが辛いところです。

等速度面面積は、0.75×（10 × X1^2 ＋Ａ）

必要排風量は、等速度面面積×制御風速×60

０．７５×（10 × X1^2 ＋Ａ）×0.500×60＝61.9（m3／分）

表の計算には、61.88を用います。

　

③ フード３は図２

これは、少し悩みますね。自由空間では無く、溶剤槽の上端にあるケースです。実際には、こんなスロット型フードは製造現場で沢山有るので、実用的と言えば実用的。

槽の手前の壁がフランジとして働いてくれるので、４分の３円柱と考えると良いと思います。

等速度面面積＝4.2×X2×円筒の長さ＝4.2×0.400×1.00＝１．６８

必要排風量は、1.68×0.5×60＝５０．４(m3／分)

槽の中は、自由空間ではないので、２分の１円柱と考える良いと思います。

表３の式　　から

等速度面面積＝2.8×X2×スロットの長さ＝2.8×0.400×1.00＝１．１２

必要排風量は、1.12×0.5×60＝33.6(m3／分)

修正についてのコメント　　

「東さんからコメント頂いたとおり、沼野先生の「やさ局排」p169の写真７．２の事例の通りで、２分の１円柱の表面積を、等速度面としました。」

「層内からも、蒸発してきた溶剤蒸気の吸引するのですが、２分の１円柱の等速度面で、溶剤槽にフタをしたというイメージが正しいようです」

回答案作成に、沼野先生の本が大活躍しています。

　

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令和４年度「第50回」労働衛生コンサルタント試験：記述式科目【労働衛生工学】（その７）

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「#労働衛生工学」の【問２】小問（２）に取りかかります。

　

（２）ある事業場で作業者が１日の作業で作業A、作業B 及び作業C の３種類の振動ばく露作業を行う作業計画を立案する。３種類の振動ばく露作業それぞれで使用する振動工具の周波数補正振動加速度実効値の三軸合成値ahv 及び振動ばく露時間は表２のとおりとする。

　

ただし、作業A 及び作業C で使用する振動工具は未定のため、それぞれの周波数補正振動加速度実効値の三軸合成値をx [m/s2]及びy [m/s2]とおくことにする。

　

① １日当たりの振動ばく露限界時間TL [時間]を求めよ。なお、計算過程も示すこと。

　

② 実際に計画している作業の総振動ばく露時間が①で求めたTL 以下を満たすために必要なx とy が満たすべき条件を求めよ。なお、計算過程も示すこと。

　

③ x = 5.0 m/s2 としたとき、②で求めた条件を満たすためにy が満足する条件を求めよ。なお、計算過程も示すこと。

　

回答案ですが、①については、表に各作業の時間を１時間と書いてあるのに、１日当たりの振動ばく露限界時間TLを求めさせる意図が分からない。

　　

　限界振動ばく露のA(8)値は5.0なので、振動の３軸合成値をahvとすると、

　A(8)＝ahv√TL/8から、振動ばく露限界時間TL＝200/ahv^2。

　

とでも書くのでしょうか？

　

②以降は、公式通り。

　　5.0＞√（x^2×1／8＋13*13×1／8＋y^2×1／8）

　　200＞x^2＋y^2＋169

　　　　　x^2＋y^2＜31

　

③　ｘ＝５の時、y^2＜6　ｙ＜√６＝2.449

　

【問２】振動関連の問題は、これで終わりです。

過去問対策をすれば、騒音振動関連の問題を選択する方が、まだまだ手堅いように思えます。【問１

】の化学物質管理関係は、この後数年、どんどん法令も変わるので、問題設定も厳しくなると私は予想しています。現役の作業環境測定士さんなら、へっちゃらかも知れませんが。

　

参考：

「日振動ばく露量Ａ（８）の考え方に基づく作業管理」を含めた振動障害予防対策

○ 「チェーンソー取扱い作業指針について」 （平成21年7月10日付け基発0710第1号）     http://www.jaish.gr.jp/anzen/hor/hombun/hor1-50/hor1-50-26-1-0.htm

○ 「チェーンソー以外の振動工具の取扱い業務に係る振動障害予防対策指針について」      （平成21年7月10日付け基発0710第2号）  

http://www.jaish.gr.jp/anzen/hor/hombun/hor1-50/hor1-50-27-1-0.htm

　

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「#労働衛生工学」の【問２】小問（１）の続きです。

前回の続き、問２の振動関連の小問（１）の②③④のグラフへの記入の問題です。

　

問２ 振動に関して、以下の設問に答えよ。

（１）振動ばく露作業における作業管理について、以下の①～⑤の問に答えよ。　

②　①で求めたTL とTA がそれぞれ満たす関係式（①の波線部）をグラフ上に図示せよ。

　

③　日振動ばく露量A(８)がA(８)≦ 2.5 m/s2 を満たすときの振動工具の周波数補正振動加速度実効値の三軸合成値ahv［m/s2］と１日当たりの振動ばく露時間T ［時間］が満たす範囲をグラフ上に斜線で図示せよ。

　

④ 日振動ばく露量A(８)が2.5 m/s2 ＜ A(８)≦ 5.0 m/s2 を満たすときの振動工具の周波数補正振動加速度実効値の三軸合成値ahv［m/s2］と１日当たりの振動ばく露時間T ［時間］が満たす範囲をグラフ上に斜線で図示せよ。

　

回答用紙が、公開されていないので、グラフが両対数なのか真数目盛りなのか、判らないのです。（労働安全衛生コンサルタント会の、過去問集は、６月末頃発売ですが、そちらには、掲載されるのかな？）

　

エクセルで、両対数にして作ってみました。

　

②の回答

③の回答：ＴＡの線の下側

④の回答：ＴＡの線とＴＬの線の間

　

　以上となります。

次回、問２の続き振動障害予防対策の小問（２）に取りかかります。

　

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