ブロック内部は一つの空箱ではない

船舶建造中のブロックは完成した船ではないが、作業者にとってはすでに複雑な内部空間である。隔壁、縦通材、補強材、二重底構造、タンク境界、マンホール、狭い通路が空気の流れを分ける。艤装品や仮設足場、ケーブル、ガスホース、溶接機まで持ち込まれると、図面上では一つの空間でも、実際には複数の小区画のように機能する。出入口が限られ、自然換気が不利で、有害な雰囲気が生じる可能性があるなら、法令と事業場の手順に基づく閉鎖空間または危険雰囲気の管理対象かどうかをまず判定しなければならない。「ブロック」という名称だけを理由に、一律に安全または危険だと断定することはできない。

換気設計の目的も、単にファンを作動させることではない。清浄な空気を作業者まで届け、発生したヒューム・ガス・蒸気を作業者の呼吸域を通らない経路で捕集または希釈し、安全な場所へ排出しなければならない。その経路が空間全体に実際に形成されているかは、測定で確認する必要がある。OSHAの造船所向け換気ガイドは、ファンをタンク入口に置くだけでは、入口周辺の狭い範囲だけを循環する「ショートサーキット」が生じ、内部の作業者をほとんど保護できない場合があると警告している。ダクト端を実際の作業位置近くまで延ばす必要があるのはそのためである。

まず空間と作業を一緒に描く

換気ファンの能力を決める前に、ブロックの断面図と平面図に空気の経路を記す。外部の清浄空気を取り入れる位置、給気口、作業点、隔壁の開口部、想定排気口、作業者の移動経路、非常脱出経路を一枚の図面に重ねる。補強材の裏側、床の水たまりやビルジ、天井ポケット、行き止まり、仮設カバーが設置された区画、ダクトが曲がる部分は、それぞれ別の滞留域候補として示す。隣接ブロックや塗装区域の排気が給気側へ戻る可能性も確認する。

次に、作業別の発生源を書き出す。溶接と切断では、作業条件に応じて金属ヒューム、オゾン・窒素酸化物、一酸化炭素などの汚染物質が生じ得る。不活性ガスを使用する工程では、漏えいにより酸素濃度が低下する可能性があり、反対に酸素ホースの漏えいは酸素過剰と燃焼拡大の危険を生む。塗装・洗浄・接着・樹脂作業では、安全データシートに記載された溶剤蒸気やミストが発生する。エンジン式機器の排気ガス、既存塗膜の加熱で生じる分解生成物、隣接区画から流入する汚染も含める。同じ空間でも、午前の取付作業と午後の塗装では、必要な換気と測定項目が異なる。

これらの資料は、適格者が行うリスクアセスメントの入力情報である。対象物質、発生率、ブロックの容積と形状、開口部、同時に作業する人数と工程、外気条件、適用するばく露基準、防爆要件、ダクトの圧力損失を検討して初めて、実際の風量と機器仕様を決められる。本稿の配置原則や一般的な換気回数を、そのまま現場の設計値として使用してはならない。実際の設計と作業許可は、該当法令と事業場の手順を理解する適格者または産業衛生の専門家が現場を評価して確定しなければならない。

給気と排気は「入口と出口」ではなく一つの経路である

給気方式は、外部の清浄空気をダクトで作業区域近くまで送り、汚染物質を希釈するとともに、作業者側に比較的清浄な流れをつくるのに適している。しかし、送り込んだ空気の出口を定めなければ、汚染空気が別の区画や出入口へ押し出される可能性がある。排気方式は発生源付近から汚染物質を吸い出すのに適しているが、補給空気の経路がなければ、予期しない隙間から汚染が流入したり、十分な流量が得られなかったりする場合がある。広く複雑な構造のブロックでは、給気と排気を併用し、意図的に流れをつくる方法が必要になることがある。

基本原則は、清浄側から汚染側へ流すことである。給気取入口は、塗装排気、溶接ヒューム、車両排気ガスから離れた清浄な外気中に置く。給気ダクトの端はマンホールに掛けるだけにせず、作業者の近く、または最も遠い区画まで延長する。排気口は可能な限り発生源に近づける一方、排出空気が他の作業場、着火源、給気取入口、人の通行場所に蓄積しないよう、安全な屋外へ導く。OSHA 1915.51は、汚染空気を屋外または給気源から離れた場所へ排出し、補給空気は清浄で呼吸可能な空気とするよう定めている。酸素を換気に使用してはならない。

給気口と排気口を同じマンホールのすぐ隣に置くと、入ってきた空気が短い経路でそのまま戻って出るショートサーキットが生じる。反対側の開口部を利用するか、ダクトを区画の奥まで延ばし、空気が作業区域を通るようにする。開口部が一つしかない区画では、給気または排気ダクトの端の位置と屋外ファンの位置を分け、スモークテストなど現場手順で許可された可視化方法と濃度測定を用いて流れを確認する。可燃性雰囲気が生じる可能性のある場所では、ファン、モーター、ダクト、静電気管理が作業条件に適合しているかを別途検討する。

滞留域は平均換気量だけでは解消しない

ブロック容積をファンの定格風量で割って求める理論上の換気回数は、出発点にすぎない。実際の風量は、長いフレキシブルダクト、小さい口径、急な曲がり、つぶれ、破損、フィルター、接続部からの漏れによって低下する。空気も抵抗の最も小さい経路を選ぶため、大きな開口部の間だけを速く通過し、補強材の裏側や下部ポケットには届かないことがある。韓国の産業安全保健研究院による閉鎖空間の形状に関する研究でも、単純なモデルでさえ、形状と内部ガス組成によって置換に必要な換気量が異なった。したがって、「所定回数換気したから完了」という時間計算だけで立入りを許可せず、実際の測定値で確認しなければならない。

滞留域を探すときは、図面の見方と目線の高さを変える。上部デッキ下のポケット、中央の作業階、二重底と床面の低所、垂直はしごの通路、隔壁の反対側、行き止まり、大型機器の裏側を、それぞれ独立した測定点のように扱う。ダクト端から遠い場所だけでなく、給気ジェットが補強材に当たって戻る場所も確認する。作業者が横ばいになったり、しゃがんだりして溶接する場合、その姿勢での呼吸域は「中間の高さ」と異なる可能性がある。ブロック全体の平均濃度が低くても、一人の顔の周辺では高いピークが生じ得る。

KOSHAの造船業における溶接換気の研究は、作業の移動性が高いことや船体構造のために移動式局所排気装置の適用が難しく、ブロック内部のフレキシブルダクトは通行の妨げや破損を理由に敬遠される可能性があると指摘している。これはダクトを省略せよという意味ではなく、作業の流れに合わせて設置すべきという意味である。難燃性と耐久性を備えたダクトを保護し、曲がりを減らし、作業位置が移動すればダクト端と測定点も一緒に移動させる管理が必要である。ダクトが非常脱出経路を狭めたり、はしごやマンホールをふさいだりしないよう、換気用サドル、別の開口部、または別の配置を検討する。

発生源対策と全体換気を区別する

溶接ヒュームや溶剤蒸気を発生源の近くで捕集できるなら、局所排気を優先的な対策とする。OSHA 1915.51は、移動式フードを可能な限り作業点に近づけ、ヒュームと煙を発生源で除去し、呼吸域の濃度を安全な範囲に保つよう求めている。フードを遠くに置きすぎたり、強い給気風でヒュームを作業者の顔側へ押し流したりすると、捕集効果が低下する。反対に、溶接品質を損なうほどの横風を生じさせないよう、工程担当者と換気担当者が共同で位置と風量を調整しなければならない。

全体換気は、局所排気で捕集できなかった汚染を希釈し、区画の外へ運ぶ。しかし、毒性が高い物質や発生量が多い物質、表面から継続して蒸発する溶剤、酸素欠乏を生じ得るガス漏えいを、全体換気だけで解決できると考えてはならない。工程の隔離や物質の代替、漏えい源の遮断を行い、局所排気と呼吸用保護具を組み合わせる必要がある場合もある。換気が不十分なIDLH雰囲気で、一般的な防じん・防毒マスクを着用して作業を続けることは、許容できる代替策ではない。

塗装作業では、特に作業中の発生率と作業後のオフガスの双方が重要である。OSHA 1915.35は、高揮発性・有毒性・可燃性溶剤を含む塗料を使用する作業において、溶剤蒸気をLELの10%未満に保つための十分な排気と、適格者による頻繁な試験を求めている。換気が故障した場合、または濃度がその水準に達した場合は、塗装を中止して区画から退避させ、塗装終了後もガスフリーの状態になるまで換気を継続しなければならない。この数値は米国の造船所基準における特定の規定であるため、韓国国内の作業に機械的に適用せず、韓国の法令、塗料のSDS、ばく露基準、事業場基準を併せて適用する必要がある。

測定は上部・中部・下部と作業位置を結び付ける

立入り前の遠隔測定は、作業者が危険雰囲気に最初にさらされないよう、外部から実施する。酸素、可燃性ガス・蒸気、想定される有毒物質の順で確認しつつ、選定したセンサーが実際の物質に反応するか、またポンプとホースの移送時間も考慮する。一回の採取試料が空間全体を代表するとは考えない。上部、中部、下部に分け、各高さでも遠端、閉ざされた区画、配管・ホース周辺、残留物のある低所、隣接空間につながる隙間を測定する。垂直方向に深い区画は、移動経路に沿って段階的に確認する。

気体の相対密度は測定位置を決める手掛かりではあるが、答えそのものではない。暖かいガスや溶接ヒュームは浮力で上昇することがあり、冷たい蒸気や一部の溶剤は低い場所に滞留することがある。しかし、給気ジェット、熱源、人の動き、隔壁、温度差によって層が混ざり、予想外のポケットが生じる。「軽いガスは上、重いガスは下」という一行の規則だけで一つの高さしか測定してはならない。想定密度を考慮しつつ、上部・中部・下部と実際の滞留域をすべて確認する多層測定が安全である。

作業中の測定は、立入り前の許可測定とは目的が異なる。作業者の呼吸域に置く携帯型測定器は、その人が実際に吸い込む雰囲気の変化を追跡する。区域測定器は、発生源付近、最も条件の悪い滞留域、排気が停止したとき最初に濃度が上昇する場所に設置する。酸素欠乏や可燃性雰囲気が急速に生じ得る場合は、連続監視を検討する。溶接位置、塗装面、給気・排気ダクトが移動したら、監視機器も再配置しなければならない。固定測定器が昨日の作業点を監視し続け、今日の作業者は別の区画にいるという状況を避ける。

換気性能を検証するには、四種類の測定点を併せて見る。第一は清浄でなければならない給気取入口、第二は作業者の呼吸域、第三は想定される最悪の滞留域、第四は排気口とその周辺である。給気口での測定は汚染の再流入を発見し、呼吸域では個人ばく露を確認し、滞留域では平均値に隠れた高濃度を見つける。排気口周辺の測定では、屋外へ排出した蒸気が、別の作業場、ドック下部、隣接ブロックに再び蓄積していないか確認する。OSHA 1915.35も、排出蒸気が船舶またはドック周辺の他の区域に蓄積しないことを、定期的な試験で確認するよう求めている。

測定器は位置と同じくらい性能が重要である

複合ガス測定器にO2、%LEL、CO、H2Sのセンサーが搭載されていても、塗料中のキシレンや特定の金属ヒュームまで測定できるわけではない。作業前にSDSと工程情報から対象物質を定め、直読式センサー、PID、検知管、粒子状物質測定、個人サンプリングなど、目的に合う方法を選定する。直読式計器は急激な変化の検知と警報に強みがあり、個人サンプリングは時間加重ばく露の評価に必要となる場合がある。両者は互いに代替するものではない。

ポンプ式測定では、ホースの長さと内径、吸着性、凝縮、漏れ、各センサーの応答時間を考慮する。長いホースを複数の高さまで下ろしてすぐに値を読むと、前の位置の空気がセンサーに残り、誤った判断につながる可能性がある。各測定点で、試料がセンサーに到達して表示が安定するまで十分な時間を確保し、メーカーの指示に従う。使用前のバンプテストまたは校正確認、バッテリーとポンプ流量の確認、フィルター状態の点検も必要である。警報設定値と単位（ppm、%vol、%LEL）を作業許可書と一致させ、結果には時刻・地点・高さ・作業状態・換気状態を併記する。

作業が変われば換気と測定も再設計する

ブロック内部の雰囲気は固定された状態ではない。塗装を開始する、溶接作業者が増える、ダクトがつぶれる、ファンの電源が切れる、マンホールカバーが閉じる、新しい区画が接続されると、空気の経路が変わる。OSHA 1915.15は、試験済み空間の条件を変え得る変化が生じた場合、作業を中止して再検査・再試験を行い、安全な条件を維持するため必要な頻度で試験するよう定めている。ILOの造船・船舶修理における安全衛生実施規範も、自然換気で安全な雰囲気組成を確保できない場合は機械換気を行い、必要に応じて発生点に局所排気を設置し、危険雰囲気が蓄積する可能性がある場合は立入り前に酸素と可燃性・爆発性・有毒物質を試験するよう勧告している。

作業前ミーティングでは、ファンの番号と定格だけを確認するのではなく、給気・排気の方向、ダクト端の位置、最悪条件の地点、測定担当者、再測定の条件、警報時の退避、停電時の対応、救助計画を指定する。ファンの故障、測定器の警報、急激な風向変化、作業工程の追加、長時間の休憩後の再入場は、再評価の合図である。換気停止後も安全だと仮定してはならず、塗装のように残留蒸気が発生し続ける可能性のある作業では、設備停止後、定められた安定化時間を経て再測定する場合がある。

良い配置とは、測定値に基づいて修正される配置である

ブロック内部の換気の成否は、ファンの台数よりも空気が実際に通る経路で決まる。清浄な空気を作業点まで送り、汚染を発生源で捕集するか、滞留域を通過させて安全な屋外へ排出し、出入口でのショートサーキットと再流入を防がなければならない。測定は、上部・中部・下部、作業者の呼吸域、発生源、最も遠い区画、排気周辺を結び付け、その経路が機能していることを示す必要がある。

したがって、標準配置図をすべてのブロックにそのまま適用するだけでは不十分である。適格者が空間の形状と作業で発生する物質を評価し、仮設換気計画を立てたうえで、立入り前の多地点測定と作業中の監視結果に基づき、ダクトと測定器の位置を調整しなければならない。目標は「ファン稼働」というチェック欄ではなく、作業の全期間を通じて各作業者が安全な空気を呼吸し続けていることを検証できる状態である。

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