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潜水士試験 新予想計算問題 M値を求める

潜水士試験 新予想計算問題 M値を求める

高気圧作業安全衛生規則(以下「規則」という)の一部改正に伴い
潜水士試験の関係法令に係わる計算問題については、変更になります。

そこで、新しい条文に基づき、予想される計算問題を作ってみました。

浮上の停止時間の出題については、気体ごとに分圧を求めたり、
計算が非常に複雑なのでM値を求める計算問題を作ってみました。

M値って、ダイビングをやっている人ならなんとなく聞いたことがあるでしょうし、プロレベルの人はこれを知らない人はいないと思います。

M値とは、労働基準局長の通達によると、人体に溶け込む窒素の分圧とヘリウムの分圧の合計が人体の許容することのできる最大の不活性ガスの分圧のこととされております。(この規則において不活性ガスとは窒素とヘリウムに限られております。規則第1条の2)

この予想潜水士試験問題では、厚生労働省の告示第457号第3条の計算式に基づき計算します。

問○○ 潜降及び浮上にも空気を使用しての潜水作業で水深15m
   で150分作業する。
    終了後、30kPaごとに停止減圧をとって浮上する場合、
   120kPa地点でのM値を次の式及び別表から求めたとき、
   次のうち最も近いものはどれか。


M=Pa+Pc/B+A 


別表

 
別表 半飽和


1  521.3
2  446.9
3  399.1
4  363.6
5  344.7

正解は1、次のように求めます。

まずは計算式のことですが、いろいろな単位が入り混じっていることに注意します。m、MPa、kPaなど。水深15m=0.15MPa=150kPa


この計算式においての


Paとは、大気圧として100となります。(告示第3条第4項により、Paは、第3項第1項に定める値と同じ)

Pcとは、浮上して停止した時点の圧力 この場合は、120kPaの時点のゲージ圧力

Bとは別表の「半飽和組織」欄の区分に応じた「窒素b値」と「ヘリウムb値」の合成値で、次の式から求めたもの

B=bN2・PN2+bHe・PHe/PN2+PHe
 (告示を見ていただくと式がわかりやすいです。)

この場合、空気潜水であるのだからヘリウムHeはすべて0となり、

B=bN2・PN2/PN2
B=bN2 

bN2とは、告示で示されている「半飽和組織」欄の区分に応じた「窒素b値」欄に掲げる値であるから、この場合は、第1半飽和組織の「窒素b値」欄の値の0.5578

Aとは別表の「半飽和組織」欄の区分に応じた「窒素a値」と「ヘリウa値」の合成値で、次の式から求めたもの

A=aN2・PN2+aHe・PHe/PN2+PHe
 (告示を見ていただくと式がわかりやすいです。)

この場合、空気潜水であるのだからヘリウムHeは0(ゼロ)となり、

A=aN2・PN2/PN2
A=aN2

aN2とは、告示で示されている「半飽和組織」欄の区分に応じた「窒素a値」欄に掲げる値であるから、この場合は、第1半飽和組織の「窒素a値」欄の値の126.885

これらの数値を計算式に当てはめますと、

(100+120)/0.5578+126.885 となり、
答えは521.291597  ≒  521.3 となります。

こんな感じですかね。補足、引用や計算など誤りがあれば受験者のためにコメントなどをいただけますと幸いです。

いいね、ツイート、g+などして応援していただけるとうれしいです。







a:4932 t:1 y:10

コメント

  • A、Bの計算式が違います。

    AとBの計算式
    (  )が必要と思います。
    B=(bN2・PN2+bHe・PHe)/(PN2+PHe)
    A=(aN2・PN2+aHe・PHe)/(PN2+PHe)


  • Re: A、Bの計算式が違います。

    >>1
    コメントありがとうございます♪
    本計算式は平成26年12月1日厚生労働省の告示第457号に表記されている計算式をブログ上で分数などを書きやすく表示したため、わかりづらいものとなってしまったこと、また、同告示のブログ上のリンクが切れていたことなどで、同告示を確認できなくなっていたために、ご迷惑をおかけいたしました。同告示でも( )は付されておりません。同告示のリンクをサイド設定いたしましたので、ご確認していただけますと幸いです。
    貴重なご意見感謝いたします。ありがとうございます♪



  • 問題文の単位と『半飽和組織』欄の区分

    問題文の『120MPa地点での…』の単位はkPaではないですか?

    また、窒素b値、窒素a値を求める際、”第一”半飽和組織の欄をみる理由が分かりません。
    第二、第三…の欄はどのような条件の時に用いるのですか?
    コメントでの質問受付がNGであれば削除願います。


  • Re: 問題文の単位と『半飽和組織』欄の区分

    >>3
    貴重なコメントに感謝いたします。単位について、コメントのご指摘のとおり誤りがありました。訂正させていただきます。ありがとございます。
    次に、半飽和組織の第2、第3、第4・・・の欄の使用についてですが、これについても説明不足がありましたので付け加えさせていただきます。
    M値を求める場合は、半飽和組織のすべて(1から16)までの窒素のa,bの数値を入れて、すべて計算しなければなりません。第2半飽和では、窒素のa,bの数値をM値を求める計算式にいれ計算すると、446.9191となり、第3では、399.005となり、第4、第5・・第16まで計算します。
    高圧則第18条第1項第2号では、人体の組織のすべてについて、M値をこえないこととなっており、その計算方法が告示第457号です。
    この場合、457号第3条による複雑な計算による窒素分圧をすべての半飽和組織に入れで計算して、窒素分圧を求め、その分圧とM値をすべて比較して、M値を超えないようにして減圧しなければなりません。この問題では、最大のM値を回答としたものです。
    貴重なコメントありがとございました。この問題は今年の2月に作成したものであり、4月に発売された新テキスト第163ページから165ページに記載されております。また、複雑な計算につきましては、高圧則改正検討委員会報告書 http://www.mhlw.go.jp/file/05-Shingikai-11201000-Roudoukijunkyoku-Soumuka/HP-Report.pdf なども参考にしてください。
    コメントありがとうございました。



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