JP5850644B2 - 泡放出装置、泡放出方法及び泡放出装置の設計方法 - Google Patents
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Description
すなわち、内部浮蓋付き固定屋根タンクは、必然的にタンク直径を小さくしなければならないという制約が生まれることとなり、石油コンビナート等における特定防災施設等及び防災組織等に関する省令(昭和五十一年六月十二日自治省令第十七号)を遵守すれば、その直径は60m未満でなければならないことになる。
また、この場合において、逆流流路と前記案内流路とが二重管構造となるように設けることにより、さらに省スペース化を図ることができる。
すなわち、本発明の泡放出装置の設計方法であって、
液面から所定の高さに設置した泡放出口から消火用泡を略水平方向に吐出させて該液面上に該消火用泡を展開し、展開距離に応じて絞りの口径を決定する絞り口径決定工程と、
該液面上に展開された該消火用泡のうち該液面と同じ高さにて採取した消火用泡の膨脹率(泡消火薬剤水溶液の容量と発生する泡の容量との比をいう)と還元時間(泡が破泡して所定の水溶液量に戻るまでの時間をいう)とから該吸気孔の口径、該吸気孔の位置、該吸気孔の形状、該絞りから流出する消火用泡を撹拌して該吸気孔から取り込まれた空気と混合するための撹拌翼の有無及び形状等の少なくとも1つを決める吸気機構決定行程と、を含むことを特徴とする泡放出装置の設計方法である。なお、本発明の泡放出装置の設計方法における前記絞り口径決定工程および前記吸気機構決定行程においては、泡を展開させる液面をタンク貯留物と同じ可燃性・引火性液体の液面によって実施することが望ましいが、危険性を考慮して水面上にて代用実施しても良い。この場合、可燃性・引火性液体液面と水面との条件差については、別途、小規模な実験を実施して、得られた結果から比較補正し、整合性を保たせることもできる。
また、消火用泡の膨脹率及び還元時間は、吸気孔の口径や位置や形状、絞りから流出する消火用泡を撹拌して該吸気孔から取り込まれた空気と混合するための撹拌翼の有無やその形状と大きくかかわっている。このため、消火用泡の膨脹率及び還元時間を指標として、吸気孔の口径や位置や形状、絞りから流出する消火用泡を撹拌して該吸気孔から取り込まれた空気と混合するための撹拌翼の有無やその形状を決めることにより、所望の膨脹率及び還元時間を再現することが可能となる。
もちろん、水成膜泡消火薬剤、または耐アルコール泡消火薬剤であって、フッ素界面活性剤などのフッ素化合物が含まれない泡消火薬剤であっても、可燃性・引火性液体の汚染・破泡に強いものであれば、本泡放出装置に適用することができる。
(実施形態1)
実施形態1の泡放出装置は、従来型のタンク側壁を流下させるデフレクタ付き泡放出装置とともに、内部浮蓋付き固定屋根タンクに設置されている。以下詳述する。
タンク1の側壁1bの上端周縁には、消火用泡を径内方向に向けて放出するデフレクタ無し泡放出装置4が互いに向き合う位置に概ね等間隔で4箇所にされており、さらに、タンク1の側壁1bの壁の内側を伝って消火用泡を流下させる従来方式のデフレクタ付泡放出装置5が概ね等間隔で8個設置されている。デフレクタ無し泡放出装置4が本発明の泡放出装置である。
すなわち、開口1cには取付外管11が挿入されており、取付外管11のタンク側一端は側壁1bの内面と面一とされ、他端側は径外に突出し先端はフランジ11aが形成されている。また、取付外管11には鍔部11bが側壁1bの外側面と接するように設けられており、鍔部11bがタンク1の側壁1bに溶接されて固定されている。取付外管11には泡の案内流路を兼ねる取付内管12が挿入されており、取付外管11及び取付内管12のタンク側一端は側壁1bの内面と面一とされ、他端側は径外に突出し先端はフランジ11aと整合するフランジ12aが形成されており、ボルト13によって連結されている。さらに、取付内管12のフランジ12aには、エルボー形状の発泡器14のフランジ14aが、間に封板15を挟んだ状態でボルト16によって連結されている。なお、取り付け内管12の内部には、図示しない泡の撹拌翼を取り付ける場合もある。発泡器14の水平部分には、軸心を共通とする絞り17aが設けられており、さらに絞り17aとフランジ14aとの間の管側壁には90度ごとに4箇所の吸気孔17bが設けられている。発泡器14のフランジ14aの反対側の一端は、図1に示すように、送液管6に接続されている。
すなわち、デフレクタ無し泡放出装置4を液面から所定の高さに設置し、消火用泡を水平方向に吐出させて液面上に消火用泡を展開した場合の必要とされる展開距離や展開面積を勘案して絞りの口径を決定する。
また、デフレクタ無し泡放出装置4における吸気孔17bの口径、位置及び形状、取付内管12の径及び長さ、絞りから流出する消火用泡を撹拌して該吸気孔から取り込まれた空気と混合するための撹拌翼の有無及び形状は、
液面上に展開された該消火用泡のうち該液面と同じ高さにて採取した消火用泡の膨脹率と還元時間、および展開形状とを勘案して決定する。
例えば、地震等が発生し、図4に示すように、タンク1内の浮蓋3が可燃性液体2の中に沈み、火花によって火災が発生したり、火災発生のおそれが生じたりした場合、以下に示すようにデフレクタ無し泡放出装置4からタンク1内へ略水平方向に放出されるとともに、デフレクタ有り泡放出装置5からタンク側壁1bに沿って流下し、液面の全範囲に展開される。以下詳細に説明する。
実施形態2の泡放出装置は、図8に示すように、実施形態1のデフレクタ無し泡放出装置4の取付内管12内に、円筒形のデフレクタ内管20がスライド可能に挿入された構造とされている。デフレクタ内管20の先端には吐出口20aが設けられており、デフレクタ内管20の先端近くの側壁には吐出口20bが設けられており、デフレクタ内管20の後端は拡径している。また、取付内管12の内側先端及び後端には径内方向に突出するストッパ12c、12dが設けられており、取付内管12とデフレクタ内管20との間には、コイルバネ21が挿入されている。平常時において、デフレクタ内管20の後端はコイルバネ21の付勢力によりストッパ12dと接している。また、デフレクタ内管20が消火用泡の勢いに押されて突出した場合、デフレクタ内管20の後端がストッパ12cによって停止されるようになっている。その他については実施形態1のデフレクタ無し泡放出装置4と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
また、平常時においては、デフレク内管20は取付内管12内に挿入されているため、地震等による浮屋根や浮蓋3のスロッシング(揺動)あるいは固定屋根1aの沈下や部品落下よってデフレク内管20が破損することは無く、また、消火用泡の放出終了後は、コイルバネ21の付勢力によってデフレクタ内管20が取付内管12内に収容され、タンク1の側壁1bから突出しなくなるため、再度、使用可能な状態となる。
実施形態3の泡放出装置は、図10に示すように、取付内管12の先端に開閉蓋30が設けられており、開閉蓋30は軸受31によって開閉可能に軸支されている。また、開閉蓋30は取付内管12の内側先端近くに取付けられたコイルバネ32の付勢力によって、取付内管12に接するようにされている。また、開閉蓋30の中央には吐出口30aが開けられている。その他については実施形態1のデフレクタ無し泡放出装置4と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
また、実施形態3の泡放出装置は、実施形態1における従来から用いられているデフレクタ付き泡放出装置(図2参照)を利用し、その先端部分に開閉蓋30等を設けるだけで製造することができるという利点がある。
図12に示すように、実施形態4の泡放出装置40は外観が略逆L字形状とされており、送液管90の上端でフランジ90aを介して接合された導入管41の上端が、水平方向に延在する外管42の一端側に溶接されて連通状態とされている。外管42の内側には、同軸で内管43が隙間を開けて挿通されている。外管42と内管43との間の隙間によって形成される流路が逆流流路Xであり、内管43の内側が案内流路Yである。内管43のタンク91側は外管42から突出しており、先端がフランジ43aに溶接されている。また、内管43と外管42のタンク91側の端との隙間は環状部材44によって溶接により封鎖されている。フランジ43aは、浮蓋付き固定屋根タンク91の側壁91aの上端近くに突出して設けられたフランジ91bに接合されており、フランジ43aとフランジ91bとの間は、封板50が挟まれている。
また、図12に示すように、外管42の他端側にはフランジ42aが溶接によって取り付けられている。ノズル部材45の小径部45b先端外周にはO−リング48が嵌められており、小径部45bはフランジ42aに連結された孔空き円板47によって押しつけられて固定されている。
1b…側壁
4…デフレクタ無し泡放出装置(泡放出装置)
5…デフレクタ付き泡放出装置
17a…絞り
17b…吸気孔
14…発泡器
12…取付内管
11…取付外管
20a、20b、30a…吐出口
X…逆流流路
Y…案内流路
45…ノズル部材(絞り部)
Claims (9)
- 可燃性液体や引火性液体を貯留するためのタンクの上端周縁に固定して設置される泡放出装置であって、
流路を狭めるための絞りと空気を取り込むための吸気孔とを有し消火剤を発泡させて消火用泡とする発泡器と、
該発泡器で発生した該消火用泡をタンクの径内方向に向けて放出するように案内する案内流路と、が設けられており、
前記絞りは、流れの方向が前記案内流路とは逆向きの逆流流路と、該逆流流路の下流の一端側に設けられ、前記案内流路に連通する絞り部とからなることを特徴とする泡放出装置。 - 前記逆流流路と前記案内流路とが二重管構造とされていることを特徴とする請求項1記載の泡放出装置。
- 可燃性液体や引火性液体を貯留するためのタンクの上端周縁に固定して設置される泡放出装置であって、
流路を狭めるための絞りと空気を取り込むための吸気孔とを有し消火剤を発泡させて消火用泡とする発泡器と、
該発泡器で発生した該消火用泡をタンクの径内方向と下方向の2方向に消火用泡を放出するように案内する案内流路と、が設けられていることを特徴とする泡放出装置。 - 前記案内流路は前記タンクの径内方向に向かって延在する管状とされていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の泡放出装置。
- 前記案内流路と前記絞りとは軸心を同じくすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の泡放出装置。
- 前記案内流路はタンク内に突出していないように設置されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の泡放出装置。
- 前記消火用泡は、フッ素化合物を含むフッ素たんぱく泡消火薬剤と水との混合液を発泡させた泡であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の泡放出装置。
- 前記消火用泡は、水成膜泡消火薬剤と水との混合液を発泡させた泡であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の泡放出装置。
- 前記消火用泡は、耐アルコール泡消火薬剤と水との混合液を発泡させた泡であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の泡放出装置。
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