安全係数とは

　安全係数（安全率）とは、工学の分野で云えば構造物などについて平常時に耐えられる負荷に対し、何らかの要因における過負荷に耐えられる最大負荷との比率のことを云うそうです。この安全係数の概念は、構造物だけでなく医薬品とか、マイクロ波など強電磁波とか、レーザービーム、今問題となっている放射線にも適用されることの様です。

　また、金属など材料の破壊において、疲労破壊というものがあります。これは例え計算上の許容応力の範囲内においても、素材のキズや溶接部位の僅かな欠陥を起点として、繰り返し応力の作用により、徐々に破壊が進行し破断に至るという現象のことです。このことからも、安全係数を十分に確保することが求められるのでしょう。

　具体的な安全係数ですが、用途や重要度によりケースバイケースの様です。例えば、エレベーターを吊るワイヤーロープの安全係数は１０を使用していると聞きますし、医薬品などでは１００を使用している場合もあるそうです。

　ところで、前回および前々回に記した、元原子炉設計者の記述によると、火力発電所のタービンなどは安全係数４を使用しているそうですが、原子炉圧力容器では３を使用しているそうです。この理由は３を使用しても、自重が５００トンから７００トンともなる肉厚鋼製の圧力容器ですが、それ以上の安全係数とすると、重くなり過ぎ、別の弊害が出てくるということの様です。それは、工作が困難になるとか、自重自体による応力負担が大きくなり過ぎるとか、厚板ほど脆性破壊を起こし易いとかによるとの理由による様です。

　最後に、レーシングカーでも同様だと想像しますが、航空機や宇宙船などでの安全率は１.２前後と低い値を使用しているそうです。つまり、安全率を大きく取ると、飛べない飛行機になってしまうと云うことの様です。但し、この様な機器では、頻繁な点検・整備が欠かせないのは当然のことです。