ガス燃料の性質と種類（都市ガス・LPG・ガスバーナー）

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一級ボイラー技士試験の「燃料及び燃焼」科目では、ガス燃料の性質・種類・燃焼特性が繰り返し出題されます。都市ガスとLPGの違い、ガスバーナーの構造を整理しておくことで得点源にできます。

ガス燃料の分類

ガス燃料は製造方法・組成によって大きく3種類に分類されます。

種類	主成分	発熱量（MJ/m³）	特徴
都市ガス13A	メタン（CH₄）約90%	約46	パイプライン供給・空気より軽い（比重0.65）
LPG（液化石油ガス）	プロパン（C₃H₈）・ブタン（C₄H₁₀）	約94〜121	ボンベ・タンク供給・空気より重い（比重1.5〜2.0）
コークス炉ガス	水素（H₂）・メタン（CH₄）・CO	約18〜20	製鉄所副生ガス・工業用

日本の都市ガスはJIS K 2301（燃料ガス及び天然ガスの試験方法）とガス事業法に基づき規格化されています。13Aが最も普及しており、主成分はメタン（約90%）です。

ウォッベ指数（Wobbe Index）：ガスの相互互換性を表す指標。ウォッベ指数が同じガス同士は同じバーナーで使用可能。W = Hh / √d（Hh：高発熱量、d：空気に対する比重）
比重：都市ガス13Aの比重は0.65（空気=1）。漏洩した場合は上部に滞留するため、ガス検知器は天井付近に設置
燃焼範囲（爆発限界）：メタンの空気中爆発限界は5〜15vol%。この範囲内に空気とガスの混合が入ると燃焼・爆発が起きる

LPGはJIS K 2240（液化石油ガス）に規定されます。プロパンとブタンの混合物で、常温・高圧で液化して貯蔵・輸送されます。

ガスバーナーは空気とガスの混合方式によって分類されます。

燃焼に必要な空気（理論空気量）の全部または大部分をガスと事前に混合してから燃焼させる方式です。

ガスと空気を分離して噴出し、燃焼しながら混合する方式です。

一次空気（理論空気量の一部）を予混合し、残りの空気（二次空気）は外部から供給する方式。予混合式と拡散式の中間的な特性を持ちます。

ガスボイラーにはボイラー安全規則第28条〜第30条に基づき、以下の安全装置が必要です。

ガス燃料の理論空気量は組成から計算できます。メタン（CH₄）の場合：

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
メタン1 m³の燃焼に必要な酸素は2 m³、空気量は2 ÷ 0.21 ≈ 9.52 m³（空気中の酸素は約21vol%）。

都市ガス13Aの理論空気量は約11 m³/m³（ガス）が目安です。

出典：ボイラー及び圧力容器安全規則・ボイラー構造規格・JIS規格
作成：fufumumu_design｜更新：2026年11月

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