JP5527660B2

JP5527660B2 - 引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法

Info

Publication number: JP5527660B2
Application number: JP2010172028A
Authority: JP
Inventors: 哲哉畠; 実宮澤
Original assignee: Nihon Kikai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Kikai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: JP2012029873A

Description

本発明は、工業用貯蔵タンク、特に引火及び可燃性液体を貯蔵するための工業用貯蔵タンクの火災時、消火のために液面下放射（Sub Surface Injection）によりタンク底部から発泡した泡消火薬剤水溶液を注入し、或いは地震等の異常時、防火のために不活性ガスを注入する引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法に関するものである。

一般に、石油等の引火及び可燃性液体を貯蔵するタンクでは、法令（石油コンビナート等災害防止法令等）により大型化学消防車、大型高所放水車、泡原液搬送車の３点セットを備えることが義務とされている。しかし、タンク火災は大量の油が燃え、熱輻射が大きく一般に消火作業は容易ではない。

タンク火災で生じる現象としては、主にヒートウエーブ（熱波）、ボイルオーバー（突沸）、スロップオーバー、フロッスオーバー等の現象が知られている。
ヒートウエーブ現象は、原油又は重油が液面付近で加熱されると重い成分が残り、沈み始める。この結果、温度の高い層は、次第に液面より深い層に達する。
ボイルオーバー現象は、タンク底部に水やエマルジョンが存在し、ヒートウエーブがこれに達すると、水分が急激に体積を増し（数百倍以上）、タンク内容物が外部に放出される。
スロップオーバー現象は、燃焼油面に水または泡を注入すると、油泡を生じ、体積膨張のために溢流するものである。
フロッスオーバー現象は、１００℃以上の油と１００℃未満の油が混合すると、冷たい油に含まれる水分が蒸発し、油泡となって溢流することを云う。

従来は、法令の定める大型化学消防車１、大型高所放水車２、泡原液搬送車３によって、図７に示すように工業用貯蔵タンク４から離れた位置から、発泡した泡消火薬剤水溶液をタンク頂部に向かって放出し、消火作業を行っていた。
しかし、このような従来の工業用貯蔵タンクが地震等で火災が発生した場合、大型高所放水車の放水銃によって発泡した泡消火薬剤水溶液を散布しようとしても固定屋根式タンクの場合、屋根が邪魔をして発泡した泡消火薬剤水溶液を効果的に火災部分に届けることが出来ず、充分な消火作業ができなかった。
また、火災になった工業用貯蔵タンクは、爆発の危険を伴う為に大型高所放水車が近くまで行くことが出来ず、或いは防油堤の外側である遠距離からの泡放水では風による影響や火災による上昇気流により、目的位置に発泡した泡消火薬剤水溶液を集中することが困難であった。

そこで、これらの問題点を解決するべく、工業用貯蔵タンクに半固定式液面下泡注入装置を設置し、大型化学消防車、泡原液搬送車、発泡器、送泡設備等で消火する代替案が認められている。
また、特許文献１には、工業用貯蔵タンクの消火を行う技術が開示されている。ここでは、タンク壁部を冷却し、残留火災に乾燥粉末を噴霧することでタンク火災を行うものであるが、タンク火災の発生と同時にタンク壁部の冷却を行うのでなく、火災が鎮火（ノックダウン）後に側壁の冷却を行い熱による側壁の湾曲を防止するものである。更に、冷却箇所は、タンク液面上、約３フィートが好ましいとするものである。

更に、従来は地震等で工業用貯蔵タンク内に異常が確認された場合、貯蔵液を除去して修理を行わなければならず、この作業に際して作業員がタンク上部に乗って不活性ガスを導入し、タンク内雰囲気を限界酸素濃度以下にする必要があった。

特表２００１−５００３９７号公報

しかし、従来の半固定式液面下泡注入装置、大型化学消防車、泡原液搬送車、発泡器、送泡設備等で消火する代替案では、予め発泡した泡消火薬剤水溶液を送泡するための専用配管を設置するか、または既設配管に予め送泡専用の弁を取り付けておく必要があり、設置費用が嵩むという欠点が存在した。
また、特許文献１に開示された消火方法では、火災が鎮火（ノックダウン）後に側壁の冷却を行い熱による側壁の湾曲を防止するもので、火災の程度が大きい時期に積極的にタンク側壁の変形を防止するものではない。
更に、作業者が防火の為に工業用貯蔵タンク上部に乗って作業することは、非常に危険を伴うものであった。
本発明は、上記実情に鑑み提案されたもので、既設配管に発泡した泡消火薬剤水溶液或いは不活性ガスを注入するための開閉弁を有した注入管を既設配管中の液体を除去することなく取付け、この注入管を介して発泡した泡消火薬剤水溶液をタンクの液面下から投入することにより、引火及び可燃性液体表面に泡を浮上展開してシール層を形成して消火し、或いは不活性ガスを注入して防火することのできる引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火方法であって、前記引火及び可燃性液体貯蔵タンクの下端内部に連通した既設配管に発泡した泡消火薬剤水溶液注入のための開閉弁を有した注入管を既設配管中の液体を除去することなく取付け、前記注入管から発泡した泡消火薬剤水溶液を引火及び可燃性液体の液面下から注入することにより、引火及び可燃性液体表面に泡を浮上展開してシール層を形成し、前記注入管は、既設配管の周囲に水密的に取付けられる筒を分割した形状のカバー部材と、前記カバー部材に直交接続された分岐管と、前記分岐管に接続され、管路を開閉する開閉弁とを備え、前記開閉弁にドリル及び円筒カッターを有した穿孔装置を取付け、前記穿孔装置によって、既設配管に穿孔した後に開閉弁を閉じ、既設配管から内部流体が流出するのを防止しつつ、穿孔装置を取り外した跡に発泡装置を接続することを特徴としている。

また、本発明において、固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの防火方法であって、前記引火及び可燃性液体貯蔵タンクの下端内部に連通した既設配管に不活性ガス注入のための開閉弁を有した注入管を既設配管中の液体を除去することなく取付け、前記開閉弁を有した注入管から不活性ガスを注入し、引火及び可燃性液体貯蔵タンク内の酸素濃度、引火及び可燃性ガス濃度を限界濃度以下に低下させ火災の発生を未然に防止し、前記注入管は、既設配管の周囲に水密的に取付けられる筒を分割した形状のカバー部材と、前記カバー部材に直交接続された分岐管と、前記分岐管に接続され、管路を開閉する開閉弁とを備え、前記開閉弁にドリル及び円筒カッターを有した穿孔装置を取付け、前記穿孔装置によって、既設配管に穿孔した後に開閉弁を閉じ、既設配管から内部流体が流出するのを防止しつつ、穿孔装置を取り外した跡に発泡装置を接続することを特徴とするものである。

この発明は前記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。

本発明では、固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火方法であって、前記引火及び可燃性液体貯蔵タンクの下端内部に連通した既設配管に発泡した泡消火薬剤水溶液注入のための開閉弁を有した注入管を既設配管中の液体を除去することなく取付け、前記注入管から発泡した泡消火薬剤水溶液を引火及び可燃性液体の液面下から注入することにより、引火及び可燃性液体表面に泡を浮上展開してシール層を形成するので、風や火災による上昇気流の影響を受けることなく、貯蔵タンクの消火を効果的に行うことができる。
また、短時間で施工できるので安全である。更に、予め貯蔵タンクに注入口を設けておく場合に比べて、設備費用の大幅な低減を図ることができる。また、既設配管中の可燃性液体を除去する必要がないので、設置作業の安全性を確保できる。

また、本発明では、固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの防火方法であって、前記引火及び可燃性液体貯蔵タンクの下端内部に連通した既設配管に不活性ガス注入のための開閉弁を有した注入管を既設配管中の液体を除去することなく取付け、前記開閉弁を有した注入管から不活性ガスを注入し、引火及び可燃性液体貯蔵タンク内の酸素濃度、引火及び可燃性ガス濃度を限界濃度以下に低下させ火災の発生を未然に防止するので、固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの内部に異常事態が発生し、発火の危険性が生じた場合に効果的に防火処置を行い、静電気によるスパーク等を防止しつつ引火及び可燃性液体の抜き取りを実行することができる。

また、本発明では、前記注入管は、既設配管の周囲に水密的に取付けられる筒を分割した形状のカバー部材と、前記カバー部材に直交接続された分岐管と、前記分岐管に接続され、管路を開閉する開閉弁とを備え、前記開閉弁にドリル及び円筒カッターを有した穿孔装置を取付け、前記穿孔装置によって、既設配管に穿孔した後に開閉弁を閉じ、既設配管から内部流体が流出するのを防止しつつ、穿孔装置を取り外した跡に発泡装置を接続するので、短時間で安全に発泡した泡消火薬剤水溶液をタンク内に投入して、消火作業をすることができる。また、不活性ガスを投入することにより、異常事態の発生したタンクの火災発生を未然に防止することができる。更に、溶接作業等が不要なので安全である。

図１は、本発明に係る引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火方法の一実施の形態を示す説明図である。図２は、同引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法において、既存配管に注入管を取付ける準備工程を示す説明図である。図３は、同引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法において、既存配管に注入管を取付ける準備工程を示す説明図である。図４は、同引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法において、既存配管に注入管を取付ける準備工程を示す説明図である。図５（ａ）〜（ｃ）は、同引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法において、既存配管に開閉弁を有した注入管を取付ける手順を示す説明図である。図６（ｄ）〜（ｅ）は、同引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法において、既存配管に開閉弁を有した注入管を取付ける手順を示す説明図である。図７は、従来の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火方法の一例を示す説明図である。

本発明の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火方法は、固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法であって、前記引火及び可燃性液体貯蔵タンクの下端内部に連通した既設配管に発泡した泡消火薬剤水溶液注入のための開閉弁を有した注入管を既設配管中の液体を除去することなく取付け、前記注入管から発泡した泡消火薬剤水溶液を引火及び可燃性液体の液面下から注入することにより、引火及び可燃性液体表面に泡を浮上展開してシール層を形成するので、風や火災による上昇気流の影響を受けることなく、貯蔵タンクの消火を効果的に行うことができる。

以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係る引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火方法の一実施の形態を示す説明図である。ここで、本発明は、固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンク１０の消火方法であって、引火及び可燃性液体貯蔵タンク１０の下端内部に連通した既設配管１１に発泡した泡消火薬剤水溶液注入のための開閉弁１２を有した注入管１３を取付け、注入管１３から発泡した泡消火薬剤水溶液を引火及び可燃性液体の液面下から注入することにより、引火及び可燃性液体表面１４に泡を浮上展開してシール層１５を形成する。

引火及び可燃性液体貯蔵タンク１０内に貯蔵される引火及び可燃性液体としては、原油、重油、石油、灯油、軽油、ガソリン、ナフサ、アルコール類等が挙げられる。図１に示す様な固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンク１０に火災が発生した場合、先ず、既設配管１１に泡消火薬剤水溶液注入のための注入管１３を取付ける。この際、既設配管１１から引火及び可燃性液体が流出しないことが重要です。

図２〜図４は本発明の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法において、既存配管に注入管を既設配管中の液体を除去することなく取付ける準備工程を示す説明図、図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ｄ）、（ｅ）は本発明の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火及び防火方法において、既存配管に開閉弁を有した注入管を既設配管中の液体を除去することなく取付ける手順を示す説明図である。
注入管１３は、既設配管１１の周囲に水密的に取付けられる筒を２分割した形状のカバー部材１６と、カバー部材１６の一方に直交接続された分岐管１７と、前記分岐管に接続され、管路を開閉する開閉弁１２とを備えると共に、開閉弁１２には、ドリル１８及び円筒カッター１９を有した穿孔装置２０が接続可能に構成されている。また、穿孔装置２０は、水密性を有しており、開閉弁１２を開成しても、液体が漏れる虞れがない。

カバー部材１６は、図２、３に示すように筒を２分割した形状をしており、既設配管１１の周囲に水密的に取付けられるように内周面に弾性部材から成るシール部材２１が配設されている。また、２分割されたカバー部材１６の分岐管１７の取付けられた部位には、分岐管１７の外径より大きな環状のシール部材２２が配設されている。また、カバー部材１６には、ボルトで固定するためにボルト孔２３が複数形成されている。更に、分岐管１７の端部には、開閉弁１２を接続するためのボルト孔を有したフランジ１７ａが形成されている。

開閉弁１２は、弁箱内に配置された弁体１２ａがハンドル２５を回転することにより、上昇、下降して、管路を開閉する。開閉弁１２は、種々の弁装置を使用することができ、仕切弁、玉弁、摺動弁等を使用できる。

穿孔装置２０は、既設配管１１に対して進退機構２４によって前進後退可能に構成されたドリル１８と円筒カッター１９を有するとともに、ドリルと円筒カッターは、駆動機構により仮想軸線Ｌに対して回転可能に配設されている。ドリル１８は、円筒カッター１９の円の中心に位置しており、先端が円筒カッター１９より突出している。したがって、既設配管１１の外周から穿孔装置２０のドリルと円筒カッターが近づいていくと、先ずドリル１８がセンタリング用の小孔を穿った後、円筒カッター１９が既設配管１１の壁面を円形に切断して取り除く。切断された円形壁面１１ａは、後退するドリル１８と円筒カッター１９によって、既設配管１１から取り除かれる。

次に、以上のように構成された引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火方法について説明する。先ず、消火を行うべき工業用貯蔵タンク１０の既設配管１１に図２に示すように２分割されたカバー部材１６をボルトで固定し、既設配管１１の周囲に水密的に取付ける。次に、図５、６に示すように分岐管１７のフランジ１７ａにパッキンを介して開閉弁１２を取付ける。また、開閉弁１２の先には、パッキンを介して穿孔装置２０を取付ける。穿孔装置２０を取付けた後、図５（ａ）に示すようにハンドル２５を回転させ、弁体１２ａを上昇させる。弁体１２ａが完全に上昇し、開閉弁１２が開成した後に図５（ｂ）に示すように穿孔装置２０の進退機構２４を操作してドリル１８及び円筒カッター１９を既設配管１１の位置まで前進させる。また、ドリル１８及び円筒カッター１９は、駆動機構により仮想軸線Ｌに対して回転しており、更に前進することで既設配管１１の側壁を円形に取り除く（円形壁面１１ａ）（図５（ｂ）参照）。

既設配管１１の側壁を取り除き穴を形成した後、ドリル１８及び円筒カッター１９は、円形壁面１１ａを保持したまま当初の位置まで後退する。ドリル１８及び円筒カッター１９の後退後に、図５（ｃ）に示すようにハンドル２５を操作して、開閉弁１２を閉成する。更に、図６に示すように穿孔装置２０を取り外した跡に発泡装置２６を接続する。

発泡装置２６を接続した後は、図１に示すように大型化学消防車１、泡原液搬送車３、消火栓５によって引火及び可燃性液体貯蔵タンク１０内に発泡した泡消火薬剤水溶液を投入することができ、風や火災の上昇気流の影響を受けることなく、消火活動を実行できる。また、予め引火及び可燃性液体貯蔵タンク１０に発泡した泡消火薬剤水溶液を注入するための固定設備を設置する必要がないので、多額の設備投資を必要としない。

次に、本願発明の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの防火方法について説明する。引火及び可燃性液体貯蔵タンクが火災に到らなくとも、地震や落雷でタンク内部に異常が生じた場合等には、防火措置を講じる必要がある。本願発明の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの防火方法は、固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの防火方法であって、引火及び可燃性液体貯蔵タンク１０の下端内部に連通した既設配管１１に不活性ガス注入のための開閉弁１２を有した注入管１３を既設配管中の液体を除去することなく取付け、開閉弁１２を有した注入管１３から不活性ガスを注入し、引火及び可燃性液体貯蔵タンク内の酸素濃度、引火及び可燃性ガス濃度を限界濃度以下に低下させ火災の発生を未然に防止するものである。

不活性ガスとしては、二酸化炭素ガス、窒素ガス等を使用することができる。注入管１３の取付け手順は、前述した方法と同様である。

以上のような引火及び可燃性液体貯蔵タンクの防火方法によれば、タンクの異常時に短時間で、且つ引火及び可燃性液体を漏らすことなく不活性ガス注入用の注入管１３を取付けることができるので、安全にタンク内に不活性ガスを充填してタンク気相部を限界酸素濃度以下に下げることができる。

なお、上記説明は、カバー部材を２分割した例を説明したが、これに限ることなく、３分割以上の多数に分割してもよい。

Ｌ仮想軸線
１０引火及び可燃性液体貯蔵タンク
１１既設配管
１１ａ円形壁面
１２開閉弁
１２ａ弁体
１３注入管
１４引火及び可燃性液体表面
１５シール層
１６カバー部材
１７分岐管
１７ａフランジ
１８ドリル
１９円筒カッター
２０穿孔装置
２１シール部材
２２シール部材
２３ボルト孔
２４進退機構
２５ハンドル
２６発泡装置

Claims

固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火方法であって、
前記引火及び可燃性液体貯蔵タンクの下端内部に連通した既設配管に発泡した泡消火薬剤水溶液注入のための開閉弁を有した注入管を既設配管中の液体を除去することなく取付け、
前記注入管から発泡した泡消火薬剤水溶液を引火及び可燃性液体の液面下から注入することにより、引火及び可燃性液体表面に泡を浮上展開してシール層を形成し、
前記注入管は、既設配管の周囲に水密的に取付けられる筒を分割した形状のカバー部材と、前記カバー部材に直交接続された分岐管と、前記分岐管に接続され、管路を開閉する開閉弁とを備え、
前記開閉弁にドリル及び円筒カッターを有した穿孔装置を取付け、前記穿孔装置によって、既設配管に穿孔した後に開閉弁を閉じ、既設配管から内部流体が流出するのを防止しつつ、穿孔装置を取り外した跡に発泡装置を接続することを特徴とする引火及び可燃性液体貯蔵タンクの消火方法。
固定屋根式の引火及び可燃性液体貯蔵タンクの防火方法であって、
前記引火及び可燃性液体貯蔵タンクの下端内部に連通した既設配管に不活性ガス注入のための開閉弁を有した注入管を既設配管中の液体を除去することなく取付け、
前記開閉弁を有した注入管から不活性ガスを注入し、引火及び可燃性液体貯蔵タンク内の酸素濃度、引火及び可燃性ガス濃度を限界濃度以下に低下させ火災の発生を未然に防止し、
前記注入管は、既設配管の周囲に水密的に取付けられる筒を分割した形状のカバー部材と、前記カバー部材に直交接続された分岐管と、前記分岐管に接続され、管路を開閉する開閉弁とを備え、
前記開閉弁にドリル及び円筒カッターを有した穿孔装置を取付け、前記穿孔装置によって、既設配管に穿孔した後に開閉弁を閉じ、既設配管から内部流体が流出するのを防止しつつ、穿孔装置を取り外した跡に発泡装置を接続することを特徴とする引火及び可燃性液体貯蔵タンクの防火方法。