JP2019103787A - 固定式コーンルーフタンクの消火システム - Google Patents

Abstract

【課題】固定式コーンルーフタンクの改良された消火システムを提供すること。【解決手段】本開示は固定式コーンルーフタンクの消火システムに関する。一実施例として、消火システムは泡チャンバと排出管を備える。泡チャンバは、消火泡を受け入れ、膨張させ、通気するためのインライン泡誘導器の泡供給管に取り付けられるフランジ付入口端と開口出口端とを有する入口管と、消火泡を膨張させるために入口管の開口出口端に取り付けられる開口入口端と開口出口端とを有する膨張管と、フランジ付出口端を有しかつ膨張管を取り囲む膨張エンクロージャとを備え、膨張管の開口出口端が膨張エンクロージャと流体連通する。排出管は、消火泡を固定式コーンルーフタンクに排出するために、膨張エンクロージャのフランジ付出口端に取り付けられるフランジ付入口端を有し、ウエハー型のスイング逆止弁が膨張エンクロージャのフランジ付出口端と、排出管のフランジ付入口端との間に設置される。【選択図】図３

Description

本発明は概して油槽の消火システムに関し、より具体的には固定式コーンルーフタンクの消火システムに関する。

泡は世界中のオイル施設で防火や消火に広く使用される。安定した泡は、炭化水素源の表面に広がると同時に炭化水素源を冷却し、発火源を炭化水素源から分離し、蒸気を抑制し、液体炭化水素を空気や酸素から隔てることにより、引火性または可燃性の液体の炎を消火する。適切な圧力で導入されたとき、泡チャンバ内で空気と混合された水が効果的な消火泡となる。

固定式コーンルーフタンク内の引火性液体に対して、泡をベースとする即時の消火を提供するため、そのような貯蔵場所では泡チャンバと呼ばれる装置が採用されることが多い。図１は消火システム１００の側面図を示す。当技術分野で知られるように、消火システム１００は引火性液体１０４を収容する固定式コーンルーフタンク１０２に取り付けられる。図１を参照すると、消火システム１００は泡チャンバ１０６と、泡供給管１１０を有するインライン泡誘導器１０８を備える。インライン泡誘導器１０８によって、水と発泡性物質とを適切な割合（３％の泡原液と９７％の水）で混合し、消火泡を形成することができる。当然理解できることであるが、インライン泡誘導器１０８によって、泡溶液が注入地点から泡チャンバ１０６までの長い距離を移動しやすくしている。インライン泡誘導器１０８は、ある一定の流量／圧力の関係に調整される。概してその圧力は７Ｋｇ／ｃｍ²に保持される。インライン泡誘導器１０８は障壁の外側で管理されて、泡溶液は危険区域の外側からパイプを通じて運ばれる。

泡チャンバ１０６は円筒形または円環形であり、概して引火性液体１０４の上方に配置される。泡チャンバ１０６は、泡供給管１１０を介してインライン泡誘導器１０８から消火泡を受け入れる。泡チャンバ１０６は、消火泡に通気して膨張させ、通気された消火泡１１２を形成し、通気された消火泡１１２を固定式コーンルーフタンク１０２に供給する。簡単のため、１つの消火システムのみを示した。概して、複数の泡チャンバが固定式コーンルーフタンク１０２の周囲に等間隔で配置される。

図２は泡チャンバ１０６の概略図を示す。泡チャンバ１０６は当技術分野で知られているように、固定式コーンルーフタンク１０２に取り付けられる。泡チャンバ１０６は、フランジ付入口端２０２を有する入口管２００を備える。フランジ付入口端２０２は、泡供給管１１０のフランジ付出口端２０４に取り付けられて、消火泡を受け入れる。オリフィス板２０６は、フランジ付入口端２０２とフランジ付出口端２０４の間に取り付けられて、消火泡の流れを制御する。膨張管２０８は入口管２００に取り付けられる。膨張管２０８の内径は、入口管２００の内径よりも大きい。また、膨張管２０８は入口管２００に同軸に取り付けられ、膨張管２０８の入口端が入口管２００の出口端に取り付けられる。膨張管２０８は、入口管２００を通じて受け入れた消火泡に通気し、消火泡を膨張させる。膨張管２０８の出口端２１０は、ガラス製の蒸気シール２１０を使って密閉される。ガラス製の蒸気シール２１０によって、固定式コーンルーフタンク１０２から出る蒸気が泡チャンバ１０６に浸入するのを防ぐ。膨張管２０８は膨張エンクロージャ２１４内に取り囲まれる。膨張エンクロージャ２１４は、排出管２００のフランジ付入口端２１８に取り付けられる、フランジ付出口端２１６を有する。

操作している間、ガラス製の蒸気シール２１０は、通気されて膨張した消火泡の圧力によって破壊され、消火泡が膨張エンクロージャ２１４に入る。ガラス製の蒸気シール２１０を破壊するのに必要な最小限の圧力は３．０Ｋｇ／ｃｍ²から３．５Ｋｇ／ｃｍ²である。通気された消火泡は、膨張エンクロージャ２１４を通って移動し、排出管２２０に入る。排出管２２０は、通気されて膨張した消火泡を固定式コーンルーフタンク１０２の内部に誘導する。そして固定式コーンルーフタンク１０２の内部では、そらせ板（図示せず）が通気されて膨張した消火泡を誘導することで、通気されて膨張した消火泡が固定式コーンルーフタンク１０２の内部壁を流れ落ちる。

消火システムまたは鎮火システムによっては、他のタイプの破壊可能なシールが使用される。例として、米国特許第１７７４１６５Ａ号公報は、泡消火システムの混合ボックスについて説明している。混合ボックスは泡生成材料を含む。また混合ボックスは、油槽における、泡を排出できる位置に固定される。また混合ボックスは、タンクからの蒸気を排除するように配置される破裂可能な隔壁を含む。その隔壁の張力は、供給される泡の圧力より小さい。システムの運転中に、破裂可能な隔壁はタンクに入る泡の圧力によって破壊される。

しかしながら、これらの消火システムでは、ガラス製の蒸気シールまたは隔壁が泡の圧力で破れるため、消火システムの運転または検査ごとに交換する必要がある。このため、特に繰り返したり定期的に行ったりする検査の間は、工程全体が面倒かつ費用のかかるものとなる。さらに、ガラス製の蒸気シールや隔壁を交換する間の操作上のリスクは常に伴う。また検査中は、泡チャンバを循環させるかまたは貯蔵タンクから遮断する必要がある。これにより、工程全体が面倒、労働集約的及び時間のかかるものとなる。

この欠点を克服する解決策は存在する。例として米国特許第４８３８３５６Ａ号公報は、オイルの固定式コーンルーフタンクに関する、泡消火システムの多重遠隔検査システムについて説明している。圧縮ガス、空気圧駆動の三方弁、泡収集器及び密閉キャップが、そのシステムの不可欠な部品である。密閉キャップは、第１供給ラインに向かって下方に延びる複数のガイドバーに設けられる。さらに密閉キャップは、キャップの垂直方向の動きによって生じ得る揺れを抑えるための環状の接続ロッドに接続される。しかしながらこのシステムは、弁を操作するための空気圧制御システムを必要とするため、非常に複雑である。さらに、製造コスト及びメンテナンコストも非常に高い。

別の一例として、米国特許第９０２７６６１Ｂ２号公報は、閉じることのできる検査出口を有する泡チャンバについて説明している。この泡チャンバは検査モードと運転モードで操作することができる。入口管は消火剤液を受け入れるものであり、膨張管に取り付けられる。２つの閉じられる出口を有する膨張エンクロージャは、入口管に取り付けられ、膨張管を取り囲む。一方の出口から膨張エンクロージャ内に注ぎ込む。もう一方の出口は膨張エンクロージャの壁を通過するように延び、膨張エンクロージャの外側に注ぎ込む。これらの閉じられる出口の両方に、壊れないシールまたは壊れやすいシールのいずれかを取り付けることができる。泡チャンバが通常の操作用に設定される場合、壊れないシールは膨張エンクロージャの壁を通過するように延びる出口の方に配置され、壊れやすいシールは膨張エンクロージャに注ぎ込む出口の方に配置される。しかしながら、このシステムにおいても壊れる可能性のあるシールを使用している。さらに、操作モードであるか検査モードであるかに応じて、シールの配置を変えなければならない。また、膨張管が２つの出口を有するため、既存の泡チャンバを新たな泡チャンバに取り替えなければならない。このプロセスもまた面倒でコストがかかる。

別の例の解決策として、逆止弁を備えた高背圧泡生成器（ＨＢＰＦＭ）は、コーンルーフ液体炭化水素貯蔵タンクに対して液面下泡注入を行うことを目的として、膨張泡を生成するように設計されている。ＨＢＰＦＭは概して、貯蔵タンクを取り囲む防壁エリアの外側に配置される。膨張した泡は、専用の泡ラインを通じて貯蔵タンクに注入されるか、または、貯蔵タンクへの製品ラインに注入される。しかしながら、泡の注入が貯蔵タンクのタンクヘッドの圧力に打ち勝ち、かつ、貯蔵タンクの粘度特性を克服することができるように、ＨＢＰＦＭの入口で１０Ｋｇ／ｃｍ²から２０Ｋｇ／ｃｍ²の範囲の非常に高い圧力が必要となる。さらに、ＨＢＰＦＭから出る泡の排出速度は非常に低いため、表面の乱流（surface turbulence）と、泡層の質を低下させる原因となる燃料エンターテインメント（fuel entertainment）とを制限する。また、液面下泡注入は２点までの排出に制限され、高い水和度の極性溶媒には適さず、ＨＢＰＦＭのそのような適用は制限されるため、既存の泡チャンバでは使用することができない。

したがって、上述の欠点を克服する解決策が必要とされている。

この概要を提供することにより、本開示の詳細な説明においてさらに説明する概念の選択について、単純化したフォーマットで案内する。この概要は特許を請求する対象の鍵または重要な発明コンセプトを特定しようとするものではなく、特許を請求する対象の範囲を決定しようとするものでもない。本開示の目的に従って、本明細書に具体化されかつ広範に説明した本開示により、固定式コーンルーフタンクの消火システムについて説明する。

本開示の一実施例によると、消火システムは泡チャンバと排出管を備える。泡チャンバは、フランジ付入口端と開口出口端とを有する入口管を備える。そのフランジ付入口端は、消火泡を受け入れ、膨張させ、通気するためにインライン泡誘導器の泡供給管に取り付けられる。泡チャンバは開口入口端と開口出口端とを有する膨張管を備える。その開口入口端は、消火泡を膨張させるために、入口管の開口出口端に取り付けられる。泡チャンバは、フランジ付出口端を有しかつ膨張管を取り囲む膨張エンクロージャを備え、膨張管の開口出口端は膨張エンクロージャと流体連通する。排出管は、フランジ付入口端を備える。このフランジ付入口端は、消火泡を固定式コーンルーフタンク内に排出するために、膨張エンクロージャのフランジ付出口端に取り付けられる。消火システムは、膨張エンクロージャのフランジ付出口端と、排出管のフランジ付入口端との間に設置されるウエハー型のスイング逆止弁をさらに備える。

本開示の別の一実施例として、消火システムはフランジ付入口端と開口出口端とを有する入口管を備える。そのフランジ付入口端は、消火泡を受け入れ、膨張させ、通気するためにインライン泡誘導器の泡供給管に取り付けられる。消火システムは、開口入口端とフランジ付出口端とを有する膨張管を備える。消火泡を膨張させるため、その開口入口端は入口管の開口出口端に取り付けられる。消火システムは排出管をさらに備える。排出管は、消火泡を固定式コーンルーフタンク内に排出するため、膨張管のフランジ付出口端に取り付けられる、フランジ付入口端を備える。消火システムは、膨張管のフランジ付出口端と排出管のフランジ付入口端との間に設置されるウエハー型のスイング逆止弁をさらに備える。

この実施例において、ウエハー型のスイング逆止弁は、消火泡が膨張エンクロージャのフランジ付出口端を通して排出されるより前は、通常の閉位置にある。ウエハー型のスイング逆止弁は０．７５Ｋｇ／ｃｍ²から１．５Ｋｇ／ｃｍ²の範囲の操作圧力を有する。

またこの実施例において、排出管は固定式コーンルーフタンクに取り付けるための第１フランジ付出口と、検査出口管に取り付けるための第２フランジ付出口とを含む。第２フランジ付出口は、フランジ付入口端の近くに配置される。第１フランジ付出口と第２フランジ付出口の各々は、排出管から排出される消火泡の流れを制御するためのバタフライ弁を備える。

かくして、消火システムは操作モードと検査モードのいずれかで運転するようになっている。操作モードでは、固定式コーンルーフタンク内に排出される消火泡の流れを制御するため、第２フランジ付出口のバタフライ弁は全閉位置にあり、第１フランジ付出口のバタフライ弁は、全開位置にある。検査モードでは、検査出口管に排出される消火泡の流れを制御するため、第１フランジ付出口のバタフライ弁は全閉位置にあり、第２フランジ付出口のバタフライ弁は、全開位置にある。

本発明の長所は、ウエハー型のスイング逆止弁を使用することにより、ガラス製の蒸気シールや隔壁の使用を無くし、それによって蒸気シールボックス内または泡チャンバ内の蒸気シールを交換する必要がなくなることを含むが、これに限定されない。ウエハー型のスイング逆止弁は通常は閉位置にあり、最小限の操作圧力の範囲を有する。かくして、消火泡をインライン泡誘導器から泡チャンバに移動させるために必要な圧力が大幅に減少した。

さらに、バタフライ弁を排出管内で使用することにより、消火システムを運転させる必要なく、かつ、タンクの内側に泡を排出せずに、消火システムの検査を実施することができる。

また、ウエハー型のスイング逆止弁を制御するにあたり、複雑な空気圧制御システムを必要としないため、消火システムの製造コストと維持コストを減らすことができる。さらに、消火システム全体のメンテナンスが容易である。さらに、ウエハー型のスイング逆止弁を既存の消火システムに遡及的に取り付けることができる。

これらの側面及び利益は、添付の図面及びクレームと併せて以下の詳細な説明から、より明確に理解される。

本願発明の上述した内容、他の特徴、側面及び利益は、全ての図面にわたって同じ部材を同じ符号で示す添付の図面を参照し、以下の詳細な説明を読んだときに、よりよく理解される。

図１は当技術分野で周知の、固定式コーンルーフタンクに取り付けられる消火システムの側面図を示す。 図２は当技術分野で周知の、固定式コーンルーフタンクに取り付けられる消火システムの泡チャンバの概略図を示す。 図３は本開示の一実施例による、固定式コーンルーフタンクの消火システムの概略図を示す。 図４は本開示の一実施例による、消火システムの泡チャンバの側部切欠図（side-cut view）を示す。 図５は本開示の別の一実施例による、固定式コーンルーフタンクに取り付けられる消火システムの概略図を示す。

さらに、当業者であれば当然理解できることであるが、図面における部材は簡略化して示されており、必ずしも一定の縮尺で記載されているとは限らない。例えばフローチャートは、本発明の側面の理解を助けるのに役立つ最も重要なステップに関する方法を示す。さらに、装置の構造に関して、装置の一つ以上の構成要素が従来の符号によって示されている場合があり、図面は本発明の実施例を理解するために適切な、それらの具体的な詳細についてのみ示す可能性がある。これは、本明細書に記載の利益を有する当業者にとって、明らかな詳細について記載することで図面を不明瞭にしないようにするためである。

本発明の原理の理解を促す目的で、図面に示した実施例を参照しつつ、特定の専門用語を使用して実施例を説明する。なお、当然に理解されることであるが、例えば示したシステムにおける変更やさらなる修正、そしてその中で意図的に説明した発明の原理のさらなる適用は、本発明と関連する分野における当業者に見出されるのが通常であり、本発明の範囲を限定しようとするものはない。特に定義しない限りは、本明細書で使用する全ての技術的および科学的用語は、本発明の属する分野における当業者によって概して理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載のシステム、方法及び例示は理解を助けるものであるに過ぎず、限定しようとするものではない。

本開示の実施例について、以下で添付の図面を参照して詳細に説明する。

図３は、本開示の一実施例による、引火性の液体を収容する固定式コーンルーフタンク３０２の消火システム３００の概略図を示す。図４は、本開示による消火システム３００の側部切欠図を示す。図３と図４を参照すると、消火システム３００は泡チャンバ３０４と、泡供給管３０８を有するインライン泡誘導器３０６とを備える。泡チャンバ３０４は円筒形または円環形であり、概して引火性液体の上方に配置される。泡チャンバ３０２は、泡供給管３０８を介してインライン泡誘導器３０６に取り付けられる。インライン泡誘導器３０６によって水と発泡性物質とを適切な割合で混合して消火泡を形成することができる。泡チャンバ３０４は泡供給管３０８を通じて消火泡を受け入れる。泡チャンバ３０４は消火泡に通気をして膨張させて、通気された消火泡を形成し、その通気された消火泡を固定式コーンルーフタンク３０２に供給する。簡単のため、一つの消火システムのみを示した。概して、複数の消火システムが固定式コーンルーフタンク３０２の周囲に等間隔で配置される。かくして、当業者に知られているように、そのような各々の消火システム３００を遠隔施設から個別に制御することができる。

泡チャンバ３０４は、フランジ付入口端４００と開口出口端４０２とを有する入口管３１０を備える。フランジ付入口端４００は、泡供給管３０８のフランジ付開口部４０４に取り付けられる。入口管３１０はフランジ付入口端４００に取り付けられるオリフィス板４０６を備え、泡供給管３０８から来る消火泡の流れを制御する。入口管３１０は、空気供給管（図示せず）に取り付けられる、消火泡に通気するために（矢印で示されるように）空気を受け入れる空気開口部４０８をさらに備える。

泡チャンバ３０４は、開口入口端４１０と開口出口端４１２とを有する膨張管３１２をさらに備える。膨張管３１２の開口入口端４１０は、消火泡を膨張させるために、入口管３１０の開口出口端４０２に取り付けられる。膨張管３１２の内径は、入口管３１０の内径よりも大きい。また膨張管３１２は、入口管３１０の出口端４０２に同軸に取り付けられる。

泡チャンバ３０４は、フランジ付出口端４１４を有する膨張エンクロージャ３１４をさらに備える。膨張エンクロージャ３１４は、膨張管３１２を取り囲み、膨張管３１２の開口出口端４１２が膨張エンクロージャ３１４と流体連通する。膨張エンクロージャ３１４の内径は、膨張管３１２の内径よりも大きい。また膨張エンクロージャ３１４は、膨張管３１２の入口端４０２に同軸に取り付けられる。膨張エンクロージャ３１４は、取り外し可能なクロージャ４１６と、その取り外し可能なクロージャ４１６を固定するための装置４１８とを有する。

消火システム３００は、フランジ付入口端３１８を有する排出管３１６をさらに備える。消火泡を固定式コーンルーフタンク３０２内に排出するため、フランジ付入口端３１８は、膨張エンクロージャ３１４のフランジ付出口端４１４に取り付けられる。

本開示によると、ウエハー型のスイング逆止弁３２０は、膨張エンクロージャ３１４のフランジ付出口端４１４と、排出管３１６のフランジ付入口端３１８との間に取り付けられる。ウエハー型のスイング逆止弁３２０は端接続を有さない。ウエハー型のスイング逆止弁３２０は、固定式コーンルーフタンク３０２から出る蒸気が泡チャンバ３０４に浸入するのを防ぐ。

さらに、ウエハー型のスイング逆止弁３２０は、０．７５Ｋｇ／ｃｍ²から１．５Ｋｇ／ｃｍ²の範囲の操作圧力を有し、低圧力損失である。ウエハー型のスイング逆止弁３２０は、消火泡が膨張エンクロージャ３１４のフランジ付出口端４１４を通じて排出されるより前は、通常の閉位置にある。かくして、膨張エンクロージャ３１４のフランジ付出口端４１４を通じて排出される消火泡の圧力が、ウエハー型のスイング逆止弁３２０の操作圧力と実質的に等しいときに、ウエハー型のスイング逆止弁３２０は全開位置にある。ウエハー型のスイング逆止弁３２０は、膨張エンクロージャ３１４から出る消火泡の流量が減ったときに閉じ始め、消火泡の流れが完全に弱まったときに通常の閉位置に戻る。

一実施例として、ウエハー型のスイング逆止弁３２０は、延性のある鉄製の本体と、ステンレス（ＳＳ）製のディスクと、ニトリルゴムまたはＥＰＤＭゴム製のシートとを備える。ウエハー型のスイング逆止弁３２０は、確実に素早く弁閉するＤ形状の高ねじりコイルバネを有する。偏心ディスクシャフトとディスクシートとの組み合わせにより、一旦、消火泡の流れが完全に弱まった時点で、戻る媒体を確実にポジティブ遮断（positive shut off）する。

排出管３１６は、入口管３１０、膨張管３１２及び膨張エンクロージャ３１４に対して垂直である。排出管３１６は、第１フランジ付出口３２２と第２フランジ付出口３２４を有する。第２フランジ付出口３２４は、排出管３１６のフランジ付入口端４１４の近くに配置される。第１フランジ付出口３２２は、固定式コーンルーフタンク１０２に取り付けられ、第２フランジ付出口３２４は検査出口管３２６に取り付けられる。検査出口管３２６は排出管３１６に対して垂直であり、入口管３１０と膨張管３１２及び膨張エンクロージャ３１４と平行である。一実施形態として、第１フランジ付出口３２２は固定式コーンルーフタンク１０２の側壁に取り付けられて、消火泡が固定式コーンルーフタンク３０２の側壁の内側に沿って流れ落ちるようにする。かくして、そのような実施形態において、図に示すように排出管３１６を直線状の管とすることができる。別の一実施形態として、第１フランジ付出口３２２は固定式コーンルーフタンク１０２のルーフに取り付けられて、消火泡が引火性液体に直接的に流れていくようにする。これにより消火泡が、固定式コーンルーフタンク５０２内の引火性液体の、より広い表面積を覆うことができる。さらに、引火性液体を固定式コーンルーフタンク５０２内の、より高い位置まで満たすことができる。かくして、そのような実施形態において、排出管３１６を湾曲した管とすることができる。

さらに、第１フランジ付出口３２２と第２フランジ付出口３２４の各々は、排出管３１６から排出される消火泡の流れを制御するための、バタフライ弁（３２８−１，３２８−２）を備える。第１フランジ付出口と第２フランジ付出口のバタフライ弁（３２８−１，３２８−２）は、垂直位置と水平位置のいずれかで設置される。

本開示によると、消火システム３００は操作モードと検査モードのいずれかで運転するようになっている。かくして、消火システム３００は遠隔施設から操作される。その結果として、消火泡はインライン泡誘導器３０６から入口管３１０に供給される。ウエハー型のスイング逆止弁３２０は０．７５Ｋｇ／ｃｍ²から１．５Ｋｇ／ｃｍ²の範囲の操作圧力を有するため、消火泡の初期の圧力は７Ｋｇ／ｃｍ²未満である。その後、消火泡の圧力を小さくしつつ、膨張管３１２が消火泡を膨張させかつ通気し、その後、消火泡は、開口出口端４１２を通じて膨張エンクロージャ３１４に入る。膨張エンクロージャ３１４は、消火泡をさらに膨張させ、最終的に膨張した消火泡の速度を落としかつ圧力を０．７５Ｋｇ／ｃｍ²から１．５Ｋｇ／ｃｍ²の間まで小さくする。その膨張した最終的な消火泡は、ウエハー型のスイング逆止弁３２０を全開位置まで動かし、排出管３１６に入る。

操作モードの間、固定式コーンルーフタンク３０２に排出される消火泡の流れを制御するため、第２フランジ付出口３２４のバタフライ弁３２８−２は全閉位置にあり、第１フランジ付出口３２２のバタフライ弁３２８−１は全開位置にある。

検査モードの間、検査出口管３２６に排出される消火泡の流れを制御するため、第１フランジ付出口３２２のバタフライ弁３２８−１は全閉位置にあり、第２フランジ付出口３２４のバタフライ弁３２８−２は全開位置にある。簡単のため、図３は検査モードでの運転を示す。

図５は、本開示の別の一実施例による、固定式コーンルーフタンク５０２に取り付けられる消火システム５００の概略を示す。消火システム５００は、泡供給管５０６を有するインライン泡誘導器５０４を備える。インライン泡誘導器５０４によって、水と発泡性物質とを適切な割合で混合して消火泡を形成することができる。

消火システム５００は、フランジ付入口端５１０と開口出口端５１２とを有する入口管５０８を備える。フランジ付入口端５１０は、泡供給管５０６のフランジ付開口部５１６に取り付けられ、インライン泡誘導器５０４から消火泡を受け入れる。入口管５０８は、フランジ付入口端５１０に取り付けられるオリフィス板５１４を備え、泡供給管５０６から来る消火泡の流れを制御する。入口管５０８は、空気供給管（図示せず）に取り付けられる、消火泡の通気用に空気を受け入れる（矢印で示す）通気口（図示せず）をさらに備える。

また消火システム５００は、開口入口端５２０とフランジ付出口端５２２とを有する膨張管５１８を備える。消火泡を膨張させるため、膨張管５１８の開口入口端５２０は、入口管５０８の開口出口端５１２に取り付けられる。膨張管５１８の内径は、入口管５０８の内径よりも大きい。また、膨張管５１８は入口管５０８の開口出口端５１２に同軸に取り付けられる。一実施例として、簡単のため、膨張管５１８を図５に示すような湾曲した管とすることができる。他の実施例として、膨張管５１８を図３に示すような直線状の管とすることができる。

また消火システム５００は、フランジ付入口端５２６を有する排出管５２４を備える。消火泡を固定式コーンルーフタンク５０２内に排出するため、フランジ付入口端５２６は、膨張管５１８のフランジ付出口端５２２に取り付けられる。簡単のため、ひとつの消火システムのみ示した。概して、固定式コーンルーフタンク５０２の周囲には、複数の消火システムが等間隔で配置される。かくして、当技術分野で知られるように各消火システム５００を遠隔施設から個別に制御することができる。

本開示によると、ウエハー型のスイング逆止弁５２８は、膨張管５１８のフランジ付出口端５２２と、排出管５２４のフランジ付入口端５２６との間に設置される。ウエハー型のスイング逆止弁５２８は端接続を有さない。ウエハー型のスイング逆止弁５２８は、固定式コーンルーフタンク５０２から出る蒸気が膨張管５１８に侵入するのを防ぐことができる。

さらに、上述したように、ウエハー型のスイング逆止弁５２８は、０．７５Ｋｇ／ｃｍ²から１．５Ｋｇ／ｃｍ²の範囲の操作圧力を有し、低圧力損失である。ウエハー型のスイング逆止弁５２８は、消火泡が膨張管５１８のフランジ付出口端５２２を通じて排出されるより前は、通常は閉位置にある。かくして、膨張管５１８のフランジ付出口端５２２を通じて排出される消火泡の圧力が、ウエハー型のスイング逆止弁５２８の操作圧力と実質的に等しいときに、ウエハー型のスイング逆止弁５２８が全開位置にある状態となる。ウエハー型のスイング逆止弁５２８は、膨張管５１８から来る消火泡の流れが減ったときに閉じ始め、消火泡の流れが完全に弱まったときに通常の閉位置に戻る。

一実施例として、上述したように、ウエハー型のスイング逆止弁５２８は、延性のある鉄製の本体と、ステンレス（ＳＳ）製のディスクと、ニトリルゴムまたはＥＰＤＭゴム製のシートとを備える。ウエハー型のスイング逆止弁５２８は、確実に素早く弁閉するＤ形状の高ねじりコイルバネを有する。偏心ディスクシャフトとディスクシートとの組み合わせにより、一旦、消火泡の流れが完全に弱まった時点で、戻る媒体を確実にポジティブ遮断する。

また排出管５２４は、入口管５０８と膨張管５１８に対して垂直である。排出管５２４は、第１フランジ付出口５３０と第２フランジ付出口５３２を有する。第２フランジ付出口５３２は、排出管５２４のフランジ付入口端５２６の近くに配置される。第１フランジ付出口５３０は、固定式コーンルーフタンク５０２に取り付けられ、第２フランジ付出口５３２は検査出口管５３４に取り付けられる。検査出口管５３４は排出管５２４に対して垂直であり、かつ、入口管５０８と膨張管５１８と平行である。一実施例として、第１フランジ付出口５３０は固定式コーンルーフタンク５０２の側壁に取り付けられて、消火泡が固定式コーンルーフタンク５０２の側壁の内側に沿って流れ落ちるようにする。かくして、そのような実施形態において、図に示すように排出管５２４を直線状の管とすることができる。別の一実施例として、第１フランジ付出口５３０は固定式コーンルーフタンク５０２のルーフに取り付けられ、消火泡が引火性液体に直接的に流れていくようにする。これにより消火泡が、固定式コーンルーフタンク５０２内の引火性液体の、より広い表面積を覆うことができる。さらに、引火性液体を固定式コーンルーフタンク５０２内のより高い位置まで満たすことができる。かくして、そのような実施形態において、排出管５２４を湾曲した管とすることができる。

さらに、第１フランジ付出口５３０と第２フランジ付出口５３２の各々は、排出管５２４から排出される消火泡の流れを制御するための、バタフライ弁（５３６−１，５３６−２）を備える。第１フランジ付出口と第２フランジ付出口における各々のバタフライ弁（５３６−１，５３６−２）は、垂直位置と水平位置のうちのいずれかで設置される。

本開示によると、消火システム５００は操作モードと検査モードのいずれかで運転するようになっている。かくして、消火システム５００は遠隔施設から運転される。その結果として、消火泡はインライン泡誘導器５０４からインライン管５０８に供給される。ウエハー型のスイング逆止弁５２８は、０．７５Ｋｇ／ｃｍ²から１．５Ｋｇ／ｃｍ²の範囲の操作圧力を有するため、消火泡の初期の圧力は７Ｋｇ／ｃｍ²未満である。その後、消火泡の圧力を０．７５Ｋｇ／ｃｍ²から１．５Ｋｇ／ｃｍ²の間になるように小さくすると同時に、膨張管５１８は消火泡を膨張させかつ通気する。膨張した最終的な消火泡は、ウエハー型のスイング逆止弁５２８を全開位置まで動かして、排出管５２４に入る。

操作モードの間、固定式コーンルーフタンク５０２内に排出される消火泡の流れを制御するため、第２フランジ付出口５３２のバタフライ弁５３６−２は全閉位置にあり、第１フランジ付出口５３０のバタフライ弁５３６−１は全開位置にある。

検査モードの間、検査出口管５３４に排出される消火泡の流れを制御するため、第１フランジ付出口５３０のバタフライ弁５３６−１は全閉位置にあり、第２フランジ付出口５３２のバタフライ弁５３６−２は全開位置にある。簡単のため、図５は検査モードでの運転を示す。

実験結果：本開示によるウエハー型のスイング逆止弁３２０を有する泡チャンバ３０４、すなわち泡チャンバＡを備える消火システムと、ガラス製の蒸気シールを有する泡チャンバ、すなわち泡チャンバＢを備える消火システムとを比較するための実験を行った。この実験において、泡チャンバＡと泡チャンバＢは、３００リットル／分（ｌｐｍ）の個別の収容能力を有する。泡チャンバＡと泡チャンバＢは、直径が１２．９６メートル（ｍ）で高さが７．６１ｍの固定式コーンルーフタンクに取り付けられる。オイル産業安全局（ＯＩＳＤ２４４）によると、泡溶液の要件は、保護されるタンクの液体／製品の表面積１平方メートルあたり５（ｌｐｍ）である。かくして、直径１２．９６ｍのタンクについての泡溶液の要件は６５９．２４（ｌｐｍ）である。さらに、直径３インチと直径４インチの２つのバタフライ弁はそれぞれ、泡チャンバＡと泡チャンバＢの両方における、本開示による排出管に取り付けられる。給水ラインによってインライン誘導器に加圧した水が供給され、かつ、泡が大気圧で加えられたとき、泡溶液が生成される。この溶液は泡チャンバＡと泡チャンバＢの両方に供給される。泡チャンバＡと泡チャンバＢの両方は、要件を満たす泡溶液を貯蔵タンクの外側に排出する。また、本開示によるウエハー型のスイング逆止弁５２８を有する膨張管５１８を備える消火システム５００と、ガラス製の蒸気シールを有する泡チャンバ、すなわち泡チャンバＢの運転効率を比較するため、同様の実験を行った。消火システム５００と泡チャンバＢの両方は、要件を満たす泡溶液を貯蔵タンクの外側に排出する。

このように、本開示はウエハー型のスイング逆止弁（３２０，５２８）を使用することにより、ガラス製の蒸気シールや隔壁の使用を無くすことができる。これにより、泡チャンバ内のガラス製の蒸気シールを交換する必要を無くすことができる。ウエハー型のスイング逆止弁（３２０，５２８）は通常は閉位置にあり、０．７５Ｋｇ／ｃｍ²から１．５Ｋｇ／ｃｍ²の範囲の操作圧力を有する。概して、ガラス製の蒸気シールを備える泡チャンバは、最低でも３．５Ｋｇ／ｃｍ²の圧力を必要とする。かくして、消火泡をインライン泡誘導器（３０６，５０４）から膨張管（３１２，５１８）まで移動させるために必要な圧力が、泡チャンバとともにまたは泡チャンバなしで、ウエハー型のスイング逆止弁（３２０，５２８）を使用することにより、大幅に小さくなった。

さらに、排出管（３１６，５３０）において、バタフライ弁（３２８−１，３２８−２；５３６−１，５３６−２）を使用することにより、消火システム（３００，５００）を運転させる必要なしに、かつ、固定式コーンルーフタンク３０２の内側に泡を排出せずに、消火システム（３００，５００）の検査を実施できるようにする。

さらに、ウエハー型のスイング逆止弁（３２０，５２８）を制御するにあたり、複雑な空気圧制御システムを必要としないため、消火システム（３００，５００）の製造コストとメンテナンスコストを減らすことができる。また、消火システム（３００，５００）全体のメンテナンスが容易である。さらに、ウエハー型のスイング逆止弁（３２０，５２８）は、インライン泡誘導器（３０６，５０４）が取り付けられる、例えば図２に示した消火システム１００などの既存の消火システムに遡及的に取り付けることができる。

本開示を説明するために具体的な専門用語を用いたが、それに対する説明について限定しようとするものではない。当業者には明らかなことであるように、本明細書で教示した発明の概念を実施するための方法に対して、様々な実用的な修正を加えることができる。図面と上述の説明は、実施例について例を挙げるものである。当業者であれば当然理解できることであるが、説明した一つ以上の要素を単一の機能的要素にうまく一体化してもよい。別の方法として、特定の要素が複数の機能的要素に分けられてもよい。一実施例における要素を別の実施例に加えてもよい。明らかなことであるが、本開示は様々に具体化されて、以下の特許請求の範囲内で実施されてもよい。

Claims (13)

1. 固定式コーンルーフタンクの消火システムであって、
   泡チャンバを備え、泡チャンバが、
   開口出口端と、消火泡を受け入れ、膨張させ、通気するためのインライン泡誘導器の泡供給管に取り付けられるフランジ付入口端とを有する入口管と、
   開口出口端と、消火泡を膨張させるために入口管の開口出口端に取り付けられる開口入口端とを有する膨張管と、
   フランジ付出口端を有し、膨張管を取り囲んで膨張管の開口出口端と流体連通する膨張エンクロージャと、
   消火泡を固定式コーンルーフタンク内に排出するために、膨張エンクロージャのフランジ付出口端に取り付けられる、フランジ付入口端を有する排出管とを備え、
   ウエハー型のスイング逆止弁が、膨張エンクロージャのフランジ付出口端と、排出管のフランジ付入口端との間に取り付けられることを特徴とする消火システム。
2. 請求項１に記載の消火システムであって、ウエハー型のスイング逆止弁が０．７５Ｋｇ／ｃｍ²から１．５Ｋｇ／ｃｍ²の範囲の操作圧力を有することを特徴とする消火システム。
3. 請求項２に記載の消火システムであって、消火泡が膨張エンクロージャのフランジ付出口端を通じて排出されるより前は、ウエハー型のスイング逆止弁が通常の閉位置にあることを特徴とする消火システム。
4. 請求項１に記載の消火システムであって、
   排出管が、固定式コーンルーフタンクに取り付けるための第１フランジ付出口と、検査出口管に取り付けるための第２フランジ付出口とを含み、
   第２フランジ付出口がフランジ付入口端の近くに配置され、
   第１フランジ付出口と第２フランジ付出口の各々が、排出管から排出される消火泡の流れを制御するためのバタフライ弁を備えることを特徴とする消火システム。
5. 請求項４に記載の消火システムであって、泡チャンバが操作モードと検査モードのいずれかで運転されるようになっており、
   操作モードでは、固定式コーンルーフタンク内に排出される消火泡の流れを制御するために、第２フランジ付出口のバタフライ弁が全閉位置にあり、第１フランジ付出口のバタフライ弁が全開位置にあり、
   検査モードでは、検査出口管に排出される消火泡の流れを制御するために、第１フランジ付出口のバタフライ弁が全閉位置にあり、第２フランジ付出口のバタフライ弁が全開位置にあることを特徴とする消火システム。
6. 請求項４に記載の消火システムであって、
   排出管が入口管、膨張管及び膨張エンクロージャに対して垂直であり、
   検査出口管が排出管に対して垂直であり、入口管、膨張管及び膨張エンクロージャと平行であり、
   第１フランジ付出口と第２フランジ付出口の各々のバタフライ弁が、垂直位置と水平位置のいずれかで取り付けられることを特徴とする消火システム。
7. 請求項１に記載の消火システムであって、
   膨張管の内径が入口管の内径よりも大きく、膨張管は入口管の出口端に同軸に取り付けられ、
   膨張エンクロージャの内径が膨張管の内径よりも大きく、膨張エンクロージャは膨張管の入口端に同軸に取り付けられることを特徴とする消火システム。
8. 固定式コーンルーフタンクの消火システムであって、
   開口出口端と、消火泡を受け入れ、膨張させ、通気するためのインライン泡誘導器の泡供給管に取り付けられるフランジ付入口端とを有する入口管と、
   フランジ付出口端と、消火泡を膨張させるために入口管の開口出口端に取り付けられる開口入口端とを有する膨張管と、
   消火泡を固定式コーンルーフタンク内に排出するために、膨張管のフランジ付出口端に取り付けられる、フランジ付入口端を有する排出管とを備え、
   ウエハー型のスイング逆止弁が、膨張管のフランジ付出口端と、排出管のフランジ付入口端との間に取り付けられることを特徴とする消火システム。
9. 請求項８に記載の消火システムであって、ウエハー型のスイング逆止弁が、０．７５Ｋｇ／ｃｍ²から１．５Ｋｇ／ｃｍ²の範囲の操作圧力を有することを特徴とする消火システム。
10. 請求項９に記載の消火システムであって、消火泡が膨張管のフランジ付出口端を通じて排出されるより前は、ウエハー型のスイング逆止弁が通常の閉位置にあることを特徴とする消火システム。
11. 請求項８に記載の消火システムであって、
    排出管が、固定式コーンルーフタンクに取り付けるための第１フランジ付出口と、検査出口管に取り付けるための第２フランジ付出口とを含み、
    第２フランジ付出口はフランジ付入口端の近くに配置され、
    第１フランジ付出口と第２フランジ付出口の各々が、排出管から排出される消火泡の流れを制御するためのバタフライ弁を備えることを特徴とする消火システム。
12. 請求項１１に記載の消火システムであって、消火システムが操作モードと検査モードのいずれかで運転されるようになっており、
    操作モードでは、固定式コーンルーフタンク内に排出される消火泡の流れを制御するために、第２フランジ付出口のバタフライ弁が全閉位置にあり、第１フランジ付出口のバタフライ弁が全開位置にあり、
    検査モードでは、検査出口管に排出される消火泡の流れを制御するために、第１フランジ付出口のバタフライ弁が全閉位置にあり、第２フランジ付出口のバタフライ弁が全開位置にあることを特徴とする消火システム。
13. 請求項１１に記載の消火システムであって、
    排出管が入口管、膨張管及び膨張エンクロージャに対して垂直であり、
    検査出口管が排出管に対して垂直であり、入口管、膨張管及び膨張エンクロージャと平行であり、
    第１フランジ付出口と第２フランジ付出口の各々のバタフライ弁が、垂直位置と水平位置のいずれかで取り付けられることを特徴とする消火システム。
    

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