危険物乙4の燃焼範囲とは｜濃すぎても薄すぎても燃えない理由とvol%の計算

※本記事の参考文献には、Amazonアソシエイトのリンク（アフィリエイト広告）を含みます。

重要度：◎ よく問われます

最終確認：2026年9月22日

ガソリンの携行缶から出る蒸気は、濃ければ濃いほど燃えやすいわけではありません。危険物乙4では、蒸気が燃えられる濃さの幅である燃焼範囲（ねんしょうはんい）と、濃さを表すvol%（ボリュームパーセント）の計算が問われます。

燃焼範囲 ── 薄すぎても濃すぎても燃えない（ガソリン1.4〜7.6vol%）

燃焼範囲とは、空気と混ざった蒸気が、火を近づけると燃えられる濃さの幅です。薄すぎると燃える物が足りず、濃すぎると酸素が足りずに燃えません。

濃さの薄いほうの端を下限界（かげんかい）、濃いほうの端を上限界（じょうげんかい）といいます。ガソリンの下限界は1.4 vol%、上限界は7.6 vol%です。

蒸気が濃くなるほど、混ざった気体の中の空気、つまり酸素の割合は小さくなります。濃いほど危ないのではなく、燃焼範囲に入っているかどうかが分かれ目です。

燃焼範囲は、ごはんを炊くときの水加減に似ています。水が少なすぎても多すぎても、ふっくらとは炊けません。
液温が上がると液面の上の蒸気は濃くなり、ちょうど下限界に届いたときの液温が引火点（いんかてん）です。ガソリンの引火点は−40℃以下なので、冬でも下限界を超える濃さの蒸気が出ています。
引火点より液温が高くても、蒸気が上限界を超えるほど濃ければ、その場では燃えません。ただし、空気が入って薄まればすぐに燃焼範囲に入るので、安全という意味ではありません。

タンクや槽の中で溶接などの火を使う工事をする前には、ガス検知器で中の蒸気の濃さを測ります。工場の検知器の多くは、蒸気の濃さを下限界に対する割合で表示します。上限界を超える濃い状態でも、空気が入れば燃焼範囲に入るので、安全とはみなしません。

燃焼範囲の下限界が低い物ほど、わずかな漏れでも燃える濃さになります。範囲が広い物ほど、燃える濃さになる場面が増えるので危険です。

一般に、温度や圧力が高くなると、燃焼範囲は広がります。 分子の動きが活発になり、燃える反応が起こりやすくなるからです。

vol%は、混ざった気体全体の体積のうち、ある気体が占める割合を百分率で表したものです。蒸気の濃さを出すときの分母は、空気だけでなく、空気と蒸気を合わせた全体です。

蒸気の濃さは、次の3ステップで求めます。