使って安心ガス溶断器JWES認定品

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 JWAマークをご存じですか。JWAマークは(一社)日本溶接協会(JWES)がガス溶断器(手動ガス切断器、手動ガス溶接器及び溶断器用圧力調整器)の性能、寸法、安全性などの製品品質が安定していることの証明を責任を持って認定した合格マークです。

 鋼材の切断には、熱切断が多く用いられています。熱切断の中では、ガス切断は代表的なものであり、最も広く使われています。ガス切断はプラズマ切断やレーザー切断の発達によりシェアが減ってはいますが、50mm以上の厚板の切断ができることや、厚板溶接用の開先をとるなど他の熱切断に無い切断が行えます。ガス切断は切断性の良さに加えて、電気や水を必要としないため現場での切断作業に適しており、ガス切断に勝る切断法は無いと言っても過言ではありません。また、薄板の板金溶接やパイプの溶接などは、手動ガス溶接器で行えるため、手軽に使用されています。

 このように、ガス切断やガス溶接は鋼材の加工には欠かせない作業ですが、これらの作業に用いるガス切断器は、高圧ガスを使用するため、ガスの取り扱い方法の習熟の他、機器メーカー間の製品の互換性も安全面の上で、欠かすことのできない条件です。

 安全性、互換性に関しては、JISに規定されていますが、メーカー及びユーザーから製品についても思想を統一して欲しいとの要望があり、1974年(昭和49年)2月に、日本溶接協会に新しい組織『ガス溶断器認定委員会』が設置され、ガス溶断器の認定制度がスタートしました。その後、関連規格の改正に伴い、1985年(昭和60年)及び2004年(平成16年)に認定委員会の規則の見直しを行い、現在に至っています。

 2004年の認定規則の改正は、ISOとの整合化の為に改正されたJISに基づき見直しを行ったもので、特に、試験に関してはJISの試験項目を全て網羅し、かつ、JIS、ISO規格にも無い独自の試験項目を追加し、製品の安全性及び機能などを向上させることを目的に改正されました。

 手動で行うガス切断及びガス溶接作業は、吹管に火口を組み付けたガス切断器及びガス溶接器に、酸素及びアセチレン等の燃料ガスを供給し、火口で火炎を形成させて行います。ガス切断器及びガス溶接器に供給する酸素及び燃料ガスは、ガス容器またはガス集合装置から取り出しますが、そのままではガスの圧力が高いため危険があるばかりでなく、正しい作業ができません。そのため、ガス容器または、ガス集合装置の出口側に圧力調整器を取り付け、適圧に調整したガスをガス切断器またはガス溶接器に供給します。

 現在、認定を行っているガス溶断器は、手動ガス切断器、手動ガス溶接器及び溶断器用圧力調整器の3器種です。2019年4月1日現在の製品は下表に示すように3器種、11種類、163銘柄となっています。また、毎年市場に出ている認定品数は約15万個です。

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認定制度とは

《認定制度の目的》

 認定制度の一番の目的は、安心して使ってもらえる製品を供給することです。
そのために認定に当たっては、JISの試験項目とISO規格以上の認定独自の試験を実施し、製品の性能・品質の他、安全性及び機能などの基本特性の向上を目指しています。さらに、認定及び検定試験の実施により合格した製品に対し、製造物責任(PL)保険に加入し、合格製品に起因する事故が万一起きた時の被害に対して補償を行うことになっております。このように(一社)日本溶接協会が責任を持って製品の提供を行います。また、認定工場で認定製品の製造及び検査が、認定規則及び内規通りに正しく運用されているかの調査を行い、製品品質の維持向上を図っています。

また、最近、機器の誤った取り扱いに起因する事故が増えており、認定製品出荷時に添付する取り扱い説明書に安全や性能に関わる必要事項が適正に記載されているかについても厳しくチェックし、さらにユーザーへの啓蒙活動も行っています。

《認定制度のあらまし》
 各メーカーが製造するガス溶断器の認定品は、後述する試験及び検査により、構造、材料、概観及び性能が承認された製品です。認定制度のスタート当初は、銘柄、即ちそれぞれの製品ごとに認定試験を実施していましたが、1985年(昭和63年)より、認定品の分類を見直し、種類ごとの認定試験を行うよう改正しました。それにより、同一種類に属するそれぞれの銘柄は、登録申請することにより認定の承認が得られます。従って、認定試験の実施に当たっては、申請された銘柄の中から、1銘柄を抽出して試験を行っています。

 認定申請された製品が認定試験に合格すると、製品が属する種類が認定され、『ガス溶断器認定証』が交付されます。また、認定された製品は、認定工場で生産することが原則ですので、製造に必要な試験装置及び機器等が備わっているかなどが認定工場の基準に合致するか否かの調査を行い、合致していれば『ガス溶断器認定工場』の『看板』が交付されます。

 認定工場の運用状況は、認定委員会の調査員が各認定工場に赴き、①認定規則及び内規が正しく運用されているか、②認定品の出荷時に義務付けられている検定試験が適正に実施されているか、③検定試験に合格した製品にのみJWAの合格マークが付けられているか、などを定期的に厳しくチェックしています。


《認定試験の詳細》
 認定を行っている手動ガス切断器、手動ガス溶接器及び溶断器用圧力調整器の認定試験の方法について説明します。

1.手動ガス切断器の認定試験
(1)認定試験の種類
 
 手動ガス切断器は、吹管及び火口の構造の違いから、1形切断器(図1)と3形切断器(図2)に分類されます。1形切断器は、燃料ガスと酸素の混合部(ミキサ)が吹管にあるもので、トーチミキシング式と呼ばれています。3形切断器は、燃料ガスと酸素の混合部(ミキサ)が火口にあるもので、ノズルミキシング式と呼ばれています。現在、認定を行っている手動ガス切断器は表1に示す4種類です。




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図1 低圧用(1形切断器)




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図2 中圧用(3形切断器)




(2)認定試験・検査項目
 認定試験項目は、安全性、互換性、性能品質等について設定されています。試験は材料、寸法、外観の各検査及び、炎の調整、ガス流量、持続性、風に対する安定性及び切断の各試験を実施しています。


2.手動ガス溶接器の認定試験
(1)認定機器の種類
 手動ガス溶接器は、吹管と火口の構造の違いからA形溶接器(図3)とB形溶接器(図4)に分類されています。A形溶接器はアセチレンと酸素の混合部(ミキサ)が火口にあるもので、ノズルミキシング式とも呼ばれています。B形溶接器はアセチレンと酸素の混合部(ミキサ)が吹管にあるもので、トーチミキシング式と呼ばれています。現在認定を行っている手動ガス溶接器は表1に示す4種類です。

(2)認定試験・検査項目
 ガス切断器と同じ試験及び検査を実施しております。ただし、溶接器ですので、切断試験はありません。



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図3 A形溶接器(ドイツ式)





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図4 B形溶接器(フランス式)




3.溶断器用圧力調整器の認定試験
(1)認定試験の種類
 圧力調整器は使用ガス(酸素、アセチレン、LPG等)、取付け位置(容器、配管、集合装置)及び減圧方法等によって、表2の種類に分類されています。基本的な構造(構成部品)は図5に示すように大きな違いは無く、作動及び操作についても同様です。

 圧力調整器の減圧部(弁と弁座)の違いによって、ステム形とノズル形に分類されています。ステム形は逆圧式とも呼ばれ、現在はこの構造のものが市場に出ています。ノズル形は直圧または正圧式とも呼ばれ、構成部品の形状が複雑なため、生産されている数はわずかなこともあって、現在、認定品はありません。現在、認定を行っている溶断器用圧力調整器は表1に示す7種類です。

(2)認定試験・検査項目
 認定試験項目は、安全性、互換性、性能品質等について設定されています。試験は材料、寸法、肉厚、外観の検査及び、気密、安全弁の作動、放出能力、閉そく時圧力上昇率、圧力変動率、安全、耐圧、発火、表示の耐久の各試験を実施しています。



使用ガス種類最高入口圧力
P1m MPa
定格入口圧力
P3 MPa
放出能力最高使用圧力
P6 MPa
備考
調整圧力
P2 MPa
標準流量
Q1 m3/h
酸素及び他の圧縮ガスS120.0(1)2.10.8250.99(3)容器用
S215.0(2)
S30.99(3)0.99(3)0.4100.7配管用
アセチレンAC22.5(4)0.40.0520.098容器用
AC30.0980.0980.0520.07配管用
LPGLP21.8(5)0.40.0520.15容器用
LP0.150.150.0520.07配管用

表2 圧力調整器の種類


※注
(1) 35℃で19.6MPaに充てんした容器において、外気温が40℃になったときの容器内圧力。
(2) 35℃で14.7MPaに充てんした容器において、外気温が40℃になったときの容器内圧力。
(3) 高圧ガス保安法の高圧ガスにならない圧力。
(4) 15℃で1.5MPaに充てんした容器において、外気温が40℃になったときの容器内圧力。
(5) 高圧ガス保安法による最高充てん圧力。
《参考》クラスAC2及びAC3の圧力0.098MPaは、経済産業省通達(42化局第293号)による値である。



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図5 圧力調整器の構造



器    種試験品抽出数
手動ガス切断器吹 管 500個又はその端数につき1個
火 口 2500個又はその端数につき1個
手動ガス溶接器吹 管 500個又はその端数につき1個
火 口 2500個又はその端数につき1個
溶断器用圧力調整器 500個又はその端数につき1個

表3 試験品の抽出数




上述のガス切断器、ガス溶接器と同じ主旨で検査項目が決められています。材料検査、寸法検査、外観検査、並びに性能検査(耐圧、気密、閉そく時圧力上昇試験、放出量、調整圧力の変動、安全装置の作動)について調べます。


《検定制度》 
(1)各メーカーで生産される認定製品は認定試験に合格した標本と同等の品質・性能でなければならないのは当然のことです。認定銘柄を製造する場合、製品の全数について綿密に試験し、製品の品質と安全性を確かめる検定をすることが望ましいことは言うまでもありません。近年は認定工場の製造設備は自動化されており、試験・検査機器も十分整備されていますが、検定試験の実施と、その結果の報告を必ず義務付けています。検定試験及び検査は表3の内容で実施しています。

(2)検定試験及び検査に合格した製品群には『検定合格証』が交付されます。検定に合格した製品には合格マークが表示され、製品の包装箱には合格マークと文章が表示され、検定合格品ということが分かるようになっています。

(3)検定はガス溶断器認定委員会から推薦され、(一社)日本溶接協会 会長から委嘱された検定員によって行われています。



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