JP2000245859A - 火災モデル試験方法及びその装置 - Google Patents

火災モデル試験方法及びその装置

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JP2000245859A
JP2000245859A JP11049431A JP4943199A JP2000245859A JP 2000245859 A JP2000245859 A JP 2000245859A JP 11049431 A JP11049431 A JP 11049431A JP 4943199 A JP4943199 A JP 4943199A JP 2000245859 A JP2000245859 A JP 2000245859A
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JP
Japan
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pipe
burner
fire
gas
burners
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JP11049431A
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English (en)
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Yasuo Kakegawa
泰雄 掛川
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Tokyo Gas Engineering Co Ltd
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Tokyo Gas Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【技術課題】 実際の火災における火の広がりと火力を
ガスバーナにより再現して消防用設備等の性能試験や建
材等の耐火試験を簡単に、低コストにより行うことがで
きるようにする。 【解決手段】 同心円状に複数のリング状の第1〜第5
パイプバーナ36〜40を配置し、且つこれらの第1〜
第5パイプバーナ36〜40は、中心から外側のものに
向って着火を行い、且つ出力が段階的に大きくなるよう
に火炎を制御する。この結果、中心の第1パイプバーナ
36から時間の経過と共に火炎が外側に向って広がり、
火炎の状況を再現できる。このようにして、火災の状況
を再現しながら、消防用設備等の性能あるいは建材等の
耐火性能を試験する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、消防用設備等の性
能あるいは建材等の耐火性能を実際の火災と同一の条件
で試験するための方法及びその装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】消防用設備等の性能試験を行ったり、建
材等の耐火性能等の試験を行うために、実際の火災の発
生状況を再現しながら行う装置は無い。そこで、一般的
には、試験用のモデル住宅を建ててこれに火を着けた
り、あるいはガスバーナ等を用いて性能試験や耐火試験
を行っているのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の性
能試験や耐火試験方法では、次のような問題がある。 1.試験用の住宅を作った場合には、経費がかかる。 2.試験用の住宅の場合、一回の火災試験で終わってし
まうため、再現性がなく、十分なデータを得ることがで
きない場合がある。
【0004】3.ガスバーナを用いる方法の場合、耐火
温度のデータ等の取得はできるが、実際の火災現場での
火炎の強さ、広がり等については再現性がなく、このた
めに、実際に火災が発生した状況での消防用設備等ある
いは建材等の耐火性能のデータを得ることはできない。
【0005】本発明の目的は、実際の火災における火力
とか火炎の広がり等を任意に設定しながら火災を再現
し、この状況で消防用設備等あるいは耐火材等の性能試
験を行うことができる火災モデル試験方法及びその装置
を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、火災モデル試験
方法において、同心円状に円形のパイプバーナを複数配
置してこのパイプバーナの中心のものに先ず着火を行
い、次に直近の外側のパイプバーナに着火を行い、以下
同じように着火を行いながら火炎の広がりを再現すると
共に各パイプバーナの燃焼量を外側のものに向って増大
するように制御しながら消防用設備等の性能あるいは建
材等の耐火性能を試験することを特徴とするものであ
る。
【0007】更に、請求項2に記載の発明においては、
請求項1に記載の発明において、外側に向って順次パイ
プバーナに着火を行い、火炎の広がりにつれて中心側の
ガス量を絞り、又は停止して中心部側の火炎の勢いを減
少させながら行うことを特徴とするものである。
【0008】更に、請求項3に記載の発明においては、
請求項1又は2に記載の発明において、全体のパイプバ
ーナの燃焼量を時間の2乗に比例して大きくなるように
段階的に制御すると共に、着火してから一定時間を経過
した後は一定になるように制御することを特徴とするも
のである。
【0009】更に、請求項4に記載の発明においては、
請求項1又は2又は3に記載の発明において、試験を終
了した後で、パイプバーナ及びこのパイプバーナに至る
ガス管内に残留したガスを、ブロワーを用いてパージす
ることを特徴とするものである。
【0010】更に、請求項5に記載の発明においては、
火災モデル試験装置において、同心円状に円形のパイプ
バーナを複数配置して成るバーナ部と、これらのパイプ
バーナに着火を行うためのパイロットバーナと、前記パ
イプバーナに供給されるガスの流量を制御する電磁弁
と、前記各パイプバーナに着火を行い、且つ供給される
ガス量を前記電磁弁を用いて段階的に制御するための制
御回路と、各パイプバーナへ供給するガスの流量を計測
する流量計測装置と、から成ることを特徴とするもので
ある。
【0011】
【作用】試験を行う場合には、例えば試験対象となる耐
火材等で部屋のモデルを作り、この天井に消防用設備等
を取り付け、本願発明に係る試験装置を火元と想定する
例えば床にセットする。その上で試験開始のセットボタ
ンを押すと、制御回路は、先ず中心のパイプバーナに着
火を行い、次にこの直近の外側のパイプバーナに着火を
行い、以下順々に外側のパイプバーナに向って着火を行
うことにより、中心で発生した火炎を円形に広げて行
く。この火炎の火力は、外側のものが強くなるように設
定されており、これは、実際の火災におけるデータから
取得してある。
【0012】又、火力及び円形に広がる火炎の速度は、
部屋の建材の材質や空気の流通或いは室温、湿度等を考
慮してタイマーにより設定されている。上記火力及び火
炎の広がりで、試験対象物の性能あるいは耐火性能等の
データを取得する。
【0013】
【実施例】図1〜図4に基づいて本発明に係る試験方法
とその装置の実施例を詳述する。図1は本発明に係るバ
ーナ部の平面図、図2はバーナ部の側面図、図3は装置
全体のフローシート、図4は火炎(火源出力)の制御例
の説明図である。
【0014】上記図1〜図3において、符号の1はガス
接続口であって、ここにプロパンガス又は都市ガスの供
給管が接続され、ガス分岐ライン1′,1″,1''' か
らガス圧力スイッチ2、ガス圧力計3、ガス流量計5〜
7、オリフィスメータ8、ガス元バルブ9,9′,1
0,10′,11,11′,12,12′,12″、ガ
ス電磁弁13,13′,14,14′,15,15′,
16,16′,16″、ガスガバナー17,17′,1
8,18′,19,19′,20,20′,20″、流
量設定弁21,21′,22,22′,23,23′,
24,24′,24″及びパイロット元バルブ25、第1
パイプバーナガスライン30、第2パイプバーナガスラ
イン31、第3パイプバーナガスライン32、第4パイ
プバーナガスライン33、第5パイプバーナガスライン
34、パイロットバーナガスライン35を経由して後述
するパイプバーナ及びパイロットバーナに燃料ガスが供
給される。26はパージ用ブロワー、27はエアー元バ
ルブ、28はエアー逆止弁である。
【0015】36は中心に位置する第1パイプバーナで
あって、前記ガスライン30に結ばれ、37は第2パイ
プバーナであって、前記ガスライン31に結ばれ、38
は第3パイプバーナであって、前記ガスライン32に結
ばれ、39は第4パイプバーナであって、前記ガスライ
ン33に結ばれ、40は第5パイプバーナであって、前
記ガスライン34に結ばれている。又、第1〜第5パイ
プバーナ36〜40は、第1パイプバーナ36の外側に
同心円状に第2パイプバーナ37が配置され、更にこの
外側に同心円状に第3パイプバーナ38が配置され、更
にこの外側に第4パイプバーナ39が同心円状に配置さ
れ、更にこの外側に第5パイプバーナ40が同心円状に
配置されており、第1〜第5パイプバーナ36〜40の
諸性能は表1のとおりである。41はパイロットバーナ
であって、前記第1〜第5パイプバーナ36〜40に対
して夫々着火を行うことができる。
【0016】
【表1】
【0017】図3において、42は制御回路(制御盤)
であって、この制御回路42により、各バーナの着火、
火力の調整等が行われる。表2は制御回路42が行う火
力(kW)制御の一例、表3は表2の出力をガスの流量
で表示したものであって、基本的には火災の場合の火炎
の広がりは中心から同心円状であることと、火力(燃焼
量)は時間の2乗に比例して大きくなり、所定の時間経
過後には一定値になるため、制御回路42は、これを再
現できるようにプログラムが構成されている。このプロ
グラムを数式で表すと次のとおりである。
【0018】
【式1】Q=αt2 Q=燃焼量(発熱量)(kW) α=係数 t=時間(秒)
【0019】なお、係数αは各ガス電磁弁13,1
3′,14,14′,15,15′,16,16′,1
6″の開閉タイミングをタイマーで設定することによ
り、任意に設定できる。図3において、43はデータ収
集装置であって、ガス流量等のデータの収集を行い、記
録する。
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】本実施例においては、上記表2及び表3に
示す制御を行うことにより、先ずパイプバーナの中心部
(第1パイプバーナ36)に着火が起り、これが時間と
共に外側へと広がる。そして、この火炎の広がりにつれ
て各パイプバーナの火力が夫々のパイプバーナにおいて
時間と共に変化し、この状況は実際の火災の発生と火の
広がりを再現している。又、火災の発生から火炎の広が
り、強さ等は、各流量設定弁21,21′,22,2
2′,23,23′,24,24′,24″で任意に設
定することができ、これは、火災のあらゆる状況を再現
できることを意味する。
【0023】図4はQ=0.2t2とQ=0.05t2
なるように各パイプバーナを制御した例の説明図であ
る。この図4において、曲線はQ=αt2を示すが、実
際に5本のパイプバーナにおいて式1どおりに正しく制
御することは非常に困難であり、本発明においてはガス
電磁弁13,13′,14,14′,15,15′,1
6,16′,16″の開閉により図4の折れ線のように
制御することにより、試験の目的とする出力とほぼ同等
の出力を保ちながら、試験条件の設定の簡素化および再
現性の向上をはかったものである。表4は第1パイプバ
ーナ36〜第5パイプバーナ40を組み合わせて行う制
御例を示したもので、係数αは0.05である。 (以下余白)
【0024】
【表4】
【0025】ところで、上記実施例のバーナの場合、夫
々すべてはリング状のパイプバーナであり、火炎はリン
グ状に形成されるが、このリング状のパイプバーナを夫
々について2分割あるいは3分割して、中心で発生した
火が、360°方向に均一に広がるのではなく、180
°方向あるいは120°方向に広がるような制御を行う
ことができるようにしてもよい。
【0026】上記条件で消防用設備等あるいは建材等の
性能あるいは耐火試験を行い、これが終了した後は、パ
ージ用ブロワー26を駆動して配管及び各パイプバーナ
中からガスをパージする。
【0027】
【発明の効果】本発明は以上のように、実際の火災の発
生状況をパイプバーナで正確に再現させながら各種消防
用設備等の性能あるいは建材等の耐火試験を行うことが
できるので、これら試験を短時間に、低経費により、そ
して例えば同一条件で、あるいは色々な条件で任意に試
験を行い、データの取得が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パイプバーナ部の平面図
【図2】パイプバーナ部の側面図
【図3】試験装置全体のフローシートの説明図。
【図4】係数αを変えた出力(燃焼)例の説明図。
【符号の説明】
1 ガス接続口 1′,1″,1''' ガス分岐ライン 2 ガス圧力スイッチ 3 ガス圧力計 5〜7 ガス流量計 8 オリフィスメータ 9,9′,10,10′,11,11′,12,1
2′,12″ ガス元バルブ 13,13′,14,14′,15,15′,16,1
6′,16″ ガス電磁弁 17,17′,18,18′,19,19′,20,2
0′,20″ ガスガバナー 21,21′,22,22′,23,23′,24,2
4′,24″ 流量設定弁 25 パイロット元バルブ 26 パージ用ブロワー 27 エアー元バルブ 28 エアー逆止弁 30 第1パイプバーナガスライン 31 第2パイプバーナガスライン 32 第3パイプバーナガスライン 33 第4パイプバーナガスライン 34 第5パイプバーナガスライン 35 パイロットバーナガスライン 36 第1パイプバーナ 37 第2パイプバーナ 38 第3パイプバーナ 39 第4パイプバーナ 40 第5パイプバーナ 41 パイロットバーナ 42 制御回路(制御盤) 43 データ収集装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同心円状に円形のパイプバーナを複数配
    置してこのパイプバーナの中心のものに先ず着火を行
    い、次に直近の外側のパイプバーナに着火を行い、以下
    同じように着火を行いながら火炎の広がりを再現すると
    共に各パイプバーナの燃焼量を外側のものに向って増大
    するように制御しながら消防用設備等の性能あるいは建
    材等の耐火性能を試験する方法。
  2. 【請求項2】 外側に向って順次パイプバーナに着火を
    行い、火炎の広がりにつれて中心側のガス量を絞り、又
    は停止して中心部側の火炎の勢いを減少させながら行う
    請求項1記載の火災モデル試験方法。
  3. 【請求項3】 全体のパイプバーナの燃焼量を時間の2
    乗に比例して大きくなるように段階的に制御すると共
    に、着火してから一定時間を経過した後は一定になるよ
    うに制御する請求項1又は2記載の火災モデル試験方
    法。
  4. 【請求項4】 試験を終了した後で、パイプバーナ及び
    このパイプバーナに至るガス管内に残留したガスを、ブ
    ロワーを用いてパージする請求項1又は2又は3記載の
    火災モデル試験方法。
  5. 【請求項5】 同心円状に円形のパイプバーナを複数配
    置して成るバーナ部と、これらのパイプバーナに着火を
    行うためのパイロットバーナと、前記パイプバーナに供
    給されるガスの流量を制御する電磁弁と、前記各パイプ
    バーナに着火を行い、且つ供給されるガス量を前記電磁
    弁を用いて段階的に制御するための制御回路と、各パイ
    プバーナへ供給するガスの流量を計測する流量計測装置
    と、から成る火災モデル試験装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198480U1 (ru) * 2020-02-19 2020-07-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Устройство для испытания материалов на пожароопасность методом испытания нагретой проволокой
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