JP2009291390A - 消火用水送水設備及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラント構内の消火配管が寸断した場合であっても消火用水を供給できるようにすることである。
【解決手段】消火用水を貯蔵した消火用水タンクであるろ過水タンク１３から消火配管１５に消火用水の供給可能であるときには、消火ポンプ１４は消火配管１５に消火用水を供給する。一方、消火用水タンクであるろ過水タンク１３から消火配管１５に消火用水を供給できなくなったときに備え、ブロー配管１８に消火用水を取り出すための給水口２０及びその下流にブロー配管１８を閉止する閉止部２１を設け、ろ過水タンク１３から消火配管１５に消火用水を供給できなくなったときは、消火用水タンクであるろ過水タンク１３のブロー配管に設けられた給水口２０を開き、給水口２０から消火用水を取り出す。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラントの構内に設置され火災発生の際に消火用水を供給する消火用水送水設備及び方法に関する。

一般に、大規模なプラントでは、構内の火災に備えて消火用水の配管系統が敷設されている。例えば、発電所では、ろ過水タンクから消火ポンプで消火配管に消火用水を供給しており、消火配管の消火栓から消火用水の供給を受けることができるようにしている。また、発電所の構内には消防水利としての貯水プールを有している。

消火配管は主に道路横断部において、交通遮断をおこさないように土中埋設、トレンチ等の手段による地下敷設、あるいは配管ラック等の手段による上空敷設を行っている。先般の柏崎刈羽原子力発電所における大震災では、主に土中埋設部において消火配管が寸断され、消火用水が送水できない事象に発展した。消火配管が寸断されても消火用水が確保できるように消防水利の貯水プールが設けられているが、貯水プールの消火用水を使用するにはポンプが必要であり、ポンプの駆動源の確保が必要となる。

ここで、災害発生時の不利な条件のもとで、確実かつ効果的な作動を得ることができるようにした消火ポンプ装置として、通常電源から非常電源に切り替った時、火災発生時に不要な電気機器の制御回路や電源設備回路に運転停止信号を送り、これらの機器を停止させて電気が流れないようにし、復電をした時には、防災機器について予め重要度に応じた順位で、予め設定した時間間隔で各機器を始動させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２０８４６号公報

しかし、特許文献１のものでは、消火配管系統の消火配管の寸断を想定したものではない。消火配管の寸断を防止する対策として、配管ラックによる上空敷設への改造が考えられる。また、消火配管が寸断した場合の対策として、消火用水の供給元であるろ過水タンク近傍に貯水プールを設置し、ろ過水タンクのブロー水を貯水しながらポンプでの送水を実施することが考えられる。

消火配管を配管ラックによる上空敷設とした場合には、配管ラックの構内の高さ制限や景観上の問題が発生するだけでなくコスト高となる。ろ過水タンク近傍に貯水プールを設置するのは、貯水プールの用地確保が困難でありコスト高となる。さらに、貯水プールでは水頭圧が確保できず、ポンプの吸込み圧力が不足し、ポンプ内にキャビテーションが発生しポンプが破損する等の不具合が発生する。また、貯水プールによる消火は時間的ロスも大きくなってしまう。

本発明の目的は、プラント構内の消火配管が寸断した場合であっても消火用水を短時間で供給できる消火用水送水設備及び方法を得ることである。

請求項１の発明に係わる消火用水送水設備は、消火用水を貯蔵した消火用水タンクと、前記消火用水タンクから消火配管に消火用水を供給する消火ポンプと、前記消火用水タンクのブロー配管に設けられ前記消火用水タンクに貯蔵した消火用水を取り出すための給水口と、前記ブロー配管の前記給水口の下流側に設けられ前記ブロー配管を閉止する閉止部とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明に係わる消火用水送水方法は、請求項１記載の消火用水送水設備の消火用水タンクから消火配管に消火用水が供給できなくなったとき、請求項１記載の消火用水送水設備の給水口に可搬式ポンプを接続し、前記可搬式ポンプに消防ホースを連結し、前記可搬式ポンプを運転して前記消防ホースのノズルから前記消火用水タンクの消火用水を放水することを特徴とする。

本発明によれば、消火用水タンクのブロー配管に消火用水タンクに貯蔵した消火用水を取り出すための給水口を設けるとともに、ブロー配管の給水口の下流側にブロー配管を閉止する閉止部を設けたので、消火配管が寸断された非常時においても、給水口から消火用水を取り出すことができる。

その場合、給水口に可搬式ポンプを接続し、さらに可搬式ポンプに消防ホースを連結して可搬式ポンプを運転し、消防ホースのノズルから消火用水タンクの消火用水を放水できる。可搬式ポンプ１台での送水可能な距離を超える長距離の送水を行う場合には、必要に応じて、さらにポンプを連結することでさらなる長距離への送水が可能となる。消火用水タンクとして、純水タンクやろ過水タンクや飲料水用タンク等の種別を問わず採用することができる。

図１は本発明の実施の形態に係わる消火用水送水設備のシステム構成図である。図１では、プラントが１号系列発電ユニット１１ａ及び２号系列発電ユニット１１ｂを有した発電所である場合を示している。１号系列発電ユニット１１ａは、図示は省略するが、ガスタービン、蒸気タービン、発電機を１軸とした４軸からなり、同様に、２号系列発電ユニット１１ｂも、ガスタービン、蒸気タービン、発電機を１軸とした４軸からなっている。そして、８軸の各軸にそれぞれ主変圧器１２が設けられ、各軸の発電機で発電した発電電圧を昇圧して送電線に供給するように構成されている。

このような発電所の構内の火災に備えて消火用水の配管系統が敷設されている。例えば、発電所では、３基のろ過水タンク１３ａ〜１３ｃにろ過水が貯蔵されているので、このろ過水タンク１３ａ〜１３ｃを消火用水タンクとして、ろ過水タンク１３ａ〜１３ｃに貯蔵されているろ過水を消火用水として使用する。消火用水タンクとしては、ろ過水タンク１３ａ〜１３ｃだけでなく純水タンクや飲料水用タンク等の種別を問わず採用することができる。以下の説明では、ろ過水タンク１３ａ〜１３ｃである場合について説明する。

ろ過水タンク１３ａ〜１３ｃに貯蔵されているろ過水は、消火ポンプ１４で常時消火配管１５に消火用水として供給されている。消火配管１５はループ状に形成された配管系統であり、発電ユニット１１ａ、１１ｂの内部の各種機器、発電ユニット１１ａ、１１ｂの外部の主変圧器１２、その他の設備機器の近傍に敷設され、消火配管１５の圧力は消火ポンプ１４により所定圧力に保持されている。消火配管１５には消火栓や散水器が設けられ、火災の際には消火栓から消火用水を取り出し、また、散水器から消火用水を散水する。また、発電所の構内には消防水利としての貯水プール１７が設けられている。図１では、１号系列発電ユニット１１ａの近傍で、ろ過水タンク１３ａ〜１３ｃ側に設けられている場合を示している。

各々のろ過水タンク１３ａ〜１３ｃには、その点検時に貯蔵しているろ過水を排水するためのブロー配管１８ａ〜１８ｃが設けられており、そのブロー配管１８ａ〜１８ｃにはブロー弁１９ａ〜１９ｃがそれぞれ設けられている。そして、本発明の実施の形態では、ブロー配管１８ａ〜１８ｃのブロー弁１９ａ〜１９ｃの下流に給水口２０ａ〜２０ｃ及び閉止部２１ａ〜２１ｃを設けている。給水口２０ａ〜２０ｃは、ブロー配管１８ａ〜１８ｃから直接的にろ過水を消火用水として取り出すための部材であり、閉止部２１ａ〜２１ｃはブロー配管１８ａ〜１８ｃからろ過水が排出されるのを阻止するための部材である。

図２はろ過水タンク１３のブロー配管１８の近傍の斜視図である。ブロー配管１８はろ過水タンク１３の下部に設けられ、ろ過水タンク１３の点検時にブロー弁１９を開いてろ過水を排水するものである。このブロー配管１８のブロー弁１９の下流には、給水口２０及び閉止部２１が設けられている。本発明の実施の形態では、給水口２０から消火用水を取り出せるようにしておく。そのため、ろ過水タンク１３のタンク本体から給水口２０までを満水状態にしておく必要があるので、通常の使用状態では、ブロー弁１９を常時「開」とし、ブロー配管１８の閉止部２５により、ろ過水タンク１３のろ過水を閉止する。

給水口２０は、ブロー配管１８から直接的にろ過水を消火用水として取り出すための部材であり、ブロー配管１８に植設され両端部にはジョイント部２２及び止水栓２３を有している。ジョイント部２２には、図示省略の可搬形ポンプの吸引側がホースで連結される。そして、可搬形ポンプの吐出側には消防ホースが連結されることになる。閉止部２１はブロー配管１８からろ過水が排出されるのを阻止するための部材であり、ブロー配管１８のフランジ部２４に挟み込まれて、ろ過水が排出されるのを阻止する。

図３は閉止部２１の一例を示す平面図である。図３に示すように、閉止部２１は円板部２５と円環部２６とからなり、円板部２５及び円環部２６の周辺部にはボルトを通すためのボルト孔２７が設けられ、円環部２６は中央部に貫通穴を有している。

ろ過水タンク１３に給水口２０を適用した場合には、ろ過水タンク１３のタンク本体から給水口２０までを満水状態にしておく必要があるので、通常の使用状態では、前述したように、ブロー弁１９を常時「開」とし、ブロー配管１８の閉止部２５により、ろ過水タンク１３のろ過水を閉止する。このろ過水タンク１３の通常の使用状態では、図２に示すように、閉止部２１の円板部２５がブロー配管１８のフランジ部２４に挟み込まれてボルトで締結されている。

一方、ろ過水タンク１３を点検する際には、ろ過水タンク１３の通常の使用状態ではブロー弁１９は開いていることから、一旦、ブロー弁１９を閉じて、ブロー配管１８のフランジ部２４のボルトを外し、フランジ部２４に挟み込まれている閉止部２１の円板部２５を取り外し、閉止部２１の円環部２６をフランジ部２４に挟み込みボルトで締結する。これにて、閉止部２１の円環部２６がブロー配管１８のフランジ部２４に挟み込まれてボルトで締結される。従って、この状態でブロー弁１９を開くと、ブロー配管１８からのろ過水は円環部２６の貫通穴を通ることになり、ブロー配管１８からろ過水が排出される。

ろ過水タンク１３の通常の使用状態では、閉止部２１の円板部２５がブロー配管１８のフランジ部２４に挟み込まれていることから、ブロー弁１９が開いていても、ろ過水タンク１３からろ過水がブロー配管１８から排出されることはない。また、ブロー弁１９が開かれているので、給水口２０からろ過水の供給が可能な状態となっている。

そこで、ろ過水タンク１３から消火配管系統に消火用水が供給できなくなったとき、例えば、消火用水送水設備の消火配管１５のいずれかの箇所で破断が生じ、消火ポンプ１４が停止して消火配管系統に消火用水が供給できなくなったときは、ブロー配管１８の給水口２０から消火用水を取り出す。

図３では円板部２５と円環部２６とからなる閉止部２１をブロー配管１８のフランジ部２４に取り付けるものを示したが、点検時にろ過水の排水ができ、給水口２０から消火用水を取り出す際にろ過水の排水を閉止できるものであれば何でもよい。例えば、閉止部２１を弁体で構成することも可能である。

また、通常の使用状態でブロー弁１９を「開」としたが、通常の使用状態でブロー弁１９を「閉」とし、消火配管系統の消火用水が供給できなくなったときブロー弁１９を「開」とし、給水口２０からろ過水を供給するという運用にしてもよい。

次に、図４は本発明の消火用水送水設備の非常時の使用状態を示すシステム構成図である。ろ過水タンク１３から消火配管系統に消火用水が供給できなくなった非常事態には、消火ポンプ１４が停止し、消火配管１５から消火用水を取り出すことはできないので、図４に示すように、ブロー配管１８の給水口２０に可搬式ポンプ２８をホース２９を介して接続し、可搬式ポンプ２８に消防ホース３１を連結して、ろ過水タンク１３の給水口２０から消火用水を取り出す。消火用水の供給元であるろ過水タンク１３は、通常、水位が１０ｍ程度貯水されており、その水頭圧により可搬式ポンプの吸込圧力を確保でき、可搬式ポンプ２８で昇圧して消火用水を長距離搬送する。現状では１台の可搬式ポンプで半径５００ｍへの送水が可能である。

図４では、ろ過水タンク１３の給水口２０から取り出した消火用水は可搬式ポンプ２８で昇圧され、消防ホース３１のノズルから貯水プール１７に放水して貯水プール１７に貯水する場合を示している。そして、貯水プール１７から消防車３０のポンプで消火用水を汲み上げ、消防車３０の消火ホース３１でさらに消火用水を長距離搬送する。貯水プール１７がない場合には、さらにポンプを連結することで長距離への送水を行うこともできる。

図５は本発明の実施の形態に係わる消火用水送水方法の一例を示すフローチャートである。まず、ろ過水タンク１３から消火用水の供給は可能かどうかを判断する（Ｓ１）。例えば、消火配管１５が破断しているときは消火ポンプ１４は停止し、消火配管１５に消火用水を供給できないので、そのような状態かどうかを判断する。ろ過水タンク１３から消火用水の供給が可能でないときは、ろ過水タンク１３の給水口２０にホース２９を介して可搬式ポンプ２８を接続する（Ｓ２）。この場合、可搬形ポンプ２８の吸引側をホース２９を介して給水口２０に連結し、可搬形ポンプ２８の吐出側に消防ホース３１を連結する（Ｓ３）。

そして、給水口２０を開く（Ｓ４）。ブロー弁１９は常時「開」であることから、給水口２０を開くと水が供給される状態となり、可搬式ポンプ２８を運転して水圧を確保し消防ホース３１のノズルから放水する（Ｓ５）。前述したように、過水タンク１３は、通常、水位が１０ｍ程度貯水されているので、約１［ｋＰａ］（１気圧）の水頭圧を有している。さらに、可搬式ポンプ２８を運転することで、水圧を０．４［ＭＰａ］以上に保持して半径５００ｍ以内への送水を可能としている。

図６は本発明の実施の形態に係わる消火用水送水方法の他の一例を示すフローチャートである。この一例は、可搬式ポンプ２８に加え、貯水プール１７及び消防車３０を使用して、ろ過水タンク１３から半径５００ｍ以上の区域への送水を可能とした場合を示している。

図６において、図５に示した場合と同様に、ろ過水タンク１３から消火用水の供給は可能かどうかを判断し（Ｓ１１）、ろ過水タンク１３から消火用水の供給が可能でないときは、ろ過水タンク１３の給水口２０にホース２９を介して可搬式ポンプ２８の吸引側を接続し（Ｓ１２）、可搬形ポンプ２８の吐出側に消防ホース３１を連結する（Ｓ１３）。

そして、消防ホース３１を貯水プール１７まで導き、消防ホース３１のノズルを貯水プール１７に向けて配置する（Ｓ１５）。これにより、消火用水が貯水プール１７に給水できるようにする。この状態で、給水口２０を開き（Ｓ１５）、可搬式ポンプ２８を運転して水圧を確保し消防ホース３１のノズルから放水して貯水プール１７に消火用水を貯水する（Ｓ１６）。消防車３０は貯水プール１７から取水して消防ホース３１から放水する（Ｓ１７）。消防車は消防ポンプを搭載しており、水圧を０．４［ＭＰａ］以上に保持して貯水プール１７の消火用水をさらに先に送水する。これにより、ろ過水タンク１３から半径５００ｍ以上の区域への送水を可能としている。

図６では、可搬式ポンプ２８に加え貯水プール１７及び消防車３０を使用して、ろ過水タンク１３から半径５００ｍ以上の区域への送水を可能としたが、貯水プール１７及び消防車３０に代えて、さらに可搬式ポンプを用意し、複数台の可搬式ポンプ２８を連結して長距離への送水を行うことも可能である。

本発明の実施の形態によれば、ろ過水タンク１３のブロー配管１８にろ過水タンク１３に貯蔵したろ過水を消火用水として取り出すための給水口２０を設けるとともに、ブロー配管１８の給水口２０の下流側にブロー配管１８を閉止する閉止部２１を設けたので、ろ過水タンク１３から消火配管１５に消火用水を供給できなくなった非常時においても、給水口２０から消火用水を取り出すことができる。

給水口２０から消火用水を取り出すにあたっては、給水口２０に可搬式ポンプ２８を接続し、さらに可搬式ポンプ２８に消防ホース３１を連結して、給水口２０を開き、可搬式ポンプ２８を運転して取り出すので、消防ホース３１のノズルからろ過水タンク１３の消火用水を容易に放水できる。

また、現状では可搬式ポンプ１台で半径５００ｍへの送水が可能であるが、可搬式ポンプ１台での送水可能な距離を超える長距離の送水を行う場合には、必要に応じて、さらにポンプを直結することでさらなる長距離への送水が可能となる。

本発明の実施の形態に係わる消火用水送水設備のシステム構成図。 本発明の実施の形態におけるろ過水タンクのブロー配管の近傍の斜視図。 本発明の実施の形態における閉止部の一例を示す平面図。 本発明の消火用水送水設備の非常時の使用状態を示すシステム構成図。 本発明の実施の形態に係わる消火用水送水方法の一例を示すフローチャート。 本発明の実施の形態に係わる消火用水送水方法の他の一例を示すフローチャート。

符号の説明

１１…発電ユニット、１２…主変圧器、１３…ろ過水タンク、１４…消火ポンプ、１５…消火配管、１７…貯水プール、１８…ブロー配管、１９…ブロー弁、２０…給水口、２１…閉止部、２２…ジョイント部、２３…止水栓、２４…フランジ部、２５…円板部、２６…円環部、２７…ボルト孔、２８…可搬式ポンプ、２９…消防ホース、３０…消防車、３１…消防ホース

Claims (2)

1. 消火用水を貯蔵した消火用水タンクと、
   前記消火用水タンクから消火配管に消火用水を供給する消火ポンプと、
   前記消火用水タンクのブロー配管に設けられ前記消火用水タンクに貯蔵した消火用水を取り出すための給水口と、
   前記ブロー配管の前記給水口の下流側に設けられ前記ブロー配管を閉止する閉止部と、を備えたことを特徴とする消火用水送水設備。
2. 請求項１記載の消火用水送水設備の消火用水タンクから消火配管に消火用水が供給できなくなったとき、
   請求項１記載の消火用水送水設備の給水口に可搬式ポンプを接続し、
   前記可搬式ポンプに消防ホースを連結し、
   前記可搬式ポンプを運転して前記消防ホースのノズルから前記消火用水タンクの消火用水を放水することを特徴とする消火用水送水方法。

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