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令和元年度 公害防止管理者 ばいじん・粉じん特論 問13を解説|吸引速度と等速吸引

令和元年度 ばいじん・粉じん特論 問13は、排ガス中ダスト試料採取時の吸引速度に関する正誤問題です。過吸引や不足吸引、非等速吸引による誤差などの記述のうち、誤っているものを選びます。

この問題のポイント

ダストの採取は、ガスの流速とノズルの吸引速度をそろえる「等速吸引」が基本です。ここが崩れると、慣性の大きい粗い粒子の入り方が変わって濃度がずれます。分かれ目はガス流速より速く吸ったとき(過吸引)に測定濃度がどう動くかです。過吸引ではノズル周囲からもガスを吸い込みますが、粗大粒子はその追加気流に乗り切れず取り込まれにくいため、測定濃度は真濃度より小さくなります。「大きくなる」という向きが引っかけです。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(1)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)×(誤り)ガス流速より大きい流速で吸引(過吸引)すると、粗大粒子が追加気流に乗り切れず、測定濃度は真濃度より小さくなります。「大きくなる」は誤りです。
(2)○(正しい)プローブがガス流に正対していないと、吸引速度が等速でも粗大粒子が入りにくく、測定濃度は真濃度より小さくなります。正しい記述です。
(3)○(正しい)非等速吸引による測定誤差は、慣性の大きい粒子ほど影響が出るため、ダスト粒子径が大きいほど大きくなります。正しい記述です。
(4)○(正しい)JISで許容される吸引流速の排ガス流速に対する相対誤差は、-5〜+10%です。正しい記述です。
(5)○(正しい)非等速吸引に伴うダスト濃度測定誤差を推定する式として、デービスの式があります。正しい記述です。

選択肢(1)のポイント(ここが誤り)

過吸引では、ノズルは正面のガスに加えて周囲からもガスを引き寄せます。ガス(気体)はこの追加分も一緒に吸い込まれますが、慣性の大きい粗大粒子は流線が曲がってもノズルに入りきれず、取りこぼされます。その結果、単位ガス量あたりのダストが減り、測定濃度は真濃度より小さくなります。逆に吸引が不足(過小)だと粒子が集まりやすく大きくなります。選択肢(1)は過吸引での向きを逆に書いた誤りです。

覚え方

  • ダスト採取は等速吸引が基本。
  • 過吸引(速すぎ)→測定濃度は真濃度より小さい/不足吸引(遅すぎ)→大きい。
  • 非等速誤差は粒子径が大きいほど大きい。推定にはデービスの式。

理解度チェック

Q.

ガス流速より速く吸引すると、測定濃度は真濃度よりどうなる?

小さくなります。粗大粒子が追加気流に乗り切れず取りこぼされるためです。

Q.

非等速吸引の誤差が大きくなるのは、どんな粒子?

粒子径が大きい粒子です。慣性が大きいほど流線から外れやすく、誤差が大きくなります。

この問題に関連する用語解説

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 ばいじん・粉じん特論 問題・正解」(公式PDF