JP6352565B1

JP6352565B1 - 消火システム

Info

Publication number: JP6352565B1
Application number: JP2018016200A
Authority: JP
Inventors: 一英関根
Original assignee: 株式会社キーテクノロジー
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2018-07-04
Anticipated expiration: 2038-02-01
Also published as: JP2019130160A

Abstract

【課題】ガス配管内外の消火を短時間で効率良く行う事が可能な消火システムを提供する。【解決手段】この消火システム８０は、火災発生時に消火ガスを金属加工機器１０のガス配管１２ａ、１２ｂ内に直接圧入する。このため、ガス配管１２ａ、１２ｂ内の炎を極めて短時間で消火することができる。また、ガス配管１２ａ、１２ｂ内の可燃性ガス、支燃性ガスを燃焼範囲外の濃度としながら外部に放出させガス配管１２ａ、１２ｂ内における炎の伝播を防止する。さらに、消火ガスはガスの漏洩部分Ａから外部の火災発生地点近傍に直接噴射される。これにより、ガス配管１２ａ、１２ｂ外の火災に対しても極めて効果的な消火動作を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、可燃性ガスや支燃性ガスを使用する金属加工機器に対する消火システムに関するものである。

金属製のワークに対する切断、開先、溶接等の加工手法の一つとしてガス炎を用いる方法がある。このようなガス炎を用いた金属加工機器として、例えばガス切断機はプロパン等の可燃性ガスと酸素等の支燃性ガスとを混合して燃焼させ高温のガス炎を生成し、このガス炎をワークに噴射して溶断を行う。また、熱によりワークを溶断する他の金属加工機器としてプラズマ切断機やレーザ切断機がある。このような金属加工機器においても、アシストガスとして水素や酸素等の可燃性ガス、支燃性ガスを用いる場合がある。

そして、このような可燃性ガス、支燃性ガスは通常、金属加工機器内に設けられたガス配管を通して機器の加工部に供給される。しかしながら、このガス配管が何らかの原因で損傷した場合、損傷箇所から可燃性ガス、支燃性ガスが漏洩し、機器内の何らかの火種により引火して火災が発生する可能性が有る。この問題点に対し、例えば下記［特許文献１］には、火災発生時に加工部等の特定の部位に二酸化炭素や窒素ガス等の不活性ガスを噴射して初期消火動作を行い、それでも鎮火しない場合に室内を不活性ガスで満たす消火システムに関する発明が開示されている。

特開２００３−７１６４０号公報

しかしながら、前述のようにガス配管からの漏洩で火災が発生した場合、その火災発生場所はガス配管の漏洩部分近傍であり、特定の部位に対してのみ初期消火動作を行う［特許文献１］に記載の発明では対応することができない。また、室内を不活性ガスで満たす消火動作は作業者の避難が必要となるばかりか、膨大な不活性ガスを消費するという問題点がある。

また、ガス配管からの漏洩で火災が発生した場合、ガス配管の外で生じる火災と、ガス配管の内部で発生する火災とがあり、このうちガス配管外の火災に対しては一般的な消火活動での消火が可能である。しかしながら、ガス配管内の火災に関しては配管内の可燃性ガスが無くならない限り完全に消火することができず、外部の火災の再発や炎の伝播による漏洩部分から離れた箇所での火災の発生等の原因となる。尚、金属加工機器内のガス配管は、通常、逆止弁等により複数の区間に区切られ、逆止弁よりも上流側への炎の伝播を阻止している。しかしながら、逆止弁で区切られた区間内の炎の伝播に対しては防止措置が講じられておらず、特に区切られた区間が長い場合にはガス配管に沿った複数個所での火災発生のリスクが高く、完全な鎮火までに厳重な警戒と時間とを要する。

また、作業者等が周知の粉消火器等を使用して消火を行った場合、火災が発生した金属加工機器及びその周辺が消火剤で汚損し、当該金属加工機器のみならず周辺設備や工場全体の復旧や再稼働に時間を要するという問題点がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ガス配管内外の消火を短時間で効率良く行う事が可能な消火システムの提供を目的とする。

本発明は、
（１）逆流防止部材（逆止弁２２）で複数の区間に区切られ可燃性ガスもしくは支燃性ガスが流下するガス配管１２ａ、１２ｂを備えた金属加工機器１０に対する消火システムであって、
前記ガス配管１２ａ、１２ｂの区間ごとに設けられたＴ字継手５０と、消火ガスを供給する本管５４と、前記本管５４から分岐して前記Ｔ字継手５０のそれぞれに接続する消火ガス供給管５２と、前記消火ガス供給管５２ごとに設けられ前記Ｔ字継手５０側からのガスの流入を防止する供給管逆流防止部材６２と、前記本管５４を開閉する開閉手段６４と、高圧の消火ガスを貯留するとともに前記本管５４に消火ガスを供給する消火ガスボンベ５６と、を有することを特徴とする消火システム８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）前記本管５４に設けられ消火ガスの圧力を前記ガス配管１２ａ、１２ｂ内のガス圧よりも高い圧力に維持するガス圧調整手段５８をさらに有することを特徴とする上記（１）記載の消火システム８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）開閉手段６４が１つの動作で開状態となる手動レバー式もしくは手動ボタン式の開閉弁であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の消火システム８０を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明に係る消火システムは、火災発生時に消火ガスを金属加工機器のガス配管内に直接圧入する。このため、ガス配管内の炎を極めて短時間で消火することができる。また、消火ガスはガスの漏洩部分から外部の火災発生地点近傍に直接噴射される。これにより、ガス配管外の火災に対しても極めて効果的な消火動作を行うことができる。

本発明に係る消火システムを示す図である。本発明に係る消火システムの火災時の動作を示す図である。

本発明に係る消火システムについて図面に基づいて説明する。先ず、本発明に係る消火システム８０は、可燃性ガスや支燃性ガスを使用する金属加工機器１０に設置するものであり、金属加工機器１０としてはガス切断機、プラズマ切断機、レーザ切断機等、可燃性ガスもしくは支燃性ガスを用いるものであれば特に限定はない。尚、ここでは可燃性ガスと支燃性ガスの双方を用いた金属加工機器１０を用いて説明を行うが、使用するガスはいずれか一方でも構わない。また、酸素等の支燃性ガスはそれ自身が燃焼することはないが、本発明は支燃性ガスのガス配管１２ｂに対しても同一の構成を有するため、何らかの原因により支燃性ガスのガス配管１２ｂ内で火災が生じた場合でも同様の消火活動が行われる。

先ず、本発明を適用する金属加工機器１０は、ワークＷに対し可燃性ガスもしくは支燃性ガスを用いて加工を行うものであり、プロパン、アセチレン、水素等の周知の可燃性ガスを加工部１４に供給するガス配管１２ａと、酸素等の周知の支燃性ガスを加工部１４に供給するガス配管１２ｂと、を有している。尚、このガス配管１２ａ、１２ｂとしてはゴムホース等の合成樹脂製のものが多く用いられる。また、通常、ガス配管１２ａ、１２ｂには加工部１４の炎が上流側に伝播しないよう複数の逆止弁２２（逆流防止部材）が設けられ、この逆止弁２２によって複数の区間に区切られている。そして、可燃性ガスのガス配管１２ａの上流端には周知の開閉弁２４、加工ガス圧調整手段１８を介して可燃性ガスのガスボンベ１６ａが接続する。また、支燃性ガスのガス配管１２ｂの上流端は同じく周知の開閉弁２４、加工ガス圧調整手段１８を介して支燃性ガスのガスボンベ１６ｂが接続する。これにより、ガスボンベ１６ａ、１６ｂからの可燃性ガス、支燃性ガスは加工ガス圧調整手段１８によって所定の圧力に調整された後、ガス配管１２ａ、１２ｂを通して加工部１４に供給される。尚、ガスボンベ１６ａ、１６ｂは必ずしも金属加工機器１０毎に設ける必要はなく、エリアごとや建屋ごとに集約して設け、周知のガス管により金属加工機器１０に供給するようにしても良い。

次に、本発明に係る消火システム８０の構成に関して説明する。本発明に係る消火システム８０は、図１に示すように、逆止弁２２によって区切られたガス配管１２ａ、１２ｂの区間ごとに設けられた周知のＴ字継手５０と、窒素ガス、炭酸ガス（二酸化炭素）、アルゴンガス等の周知の不活性化ガスを消火ガスとして供給する本管５４と、この本管５４から分岐してＴ字継手５０のそれぞれに接続する消火ガス供給管５２と、この消火ガス供給管５２ごとに設けられＴ字継手５０側からのガス（可燃性ガス、支燃性ガス）の流入を防止する周知の供給管逆流防止部材６２（逆止弁）と、本管５４を開閉する開閉手段６４と、高圧の消火ガスを貯留するとともに本管５４に消火ガスを供給する消火ガスボンベ５６と、を有している。尚、本例で示すように複数のガス配管１２ａ、１２ｂを有する金属加工機器１０では、ガス配管１２ａ、１２ｂと接続した全ての消火ガス供給管５２を最終的に１本の本管５４に接続し、消火動作時には基本的にガス配管１２ａ、１２ｂの全ての区間に消火ガスが噴出するようにする。

また、本管５４を開閉する開閉手段６４としては、作業者が火災発生時に一つの動作で開閉手段６４を開状態とすることができる手動レバー式もしくは手動ボタン式の開閉弁を用いることが好ましい。また、開閉手段６４は、対応する金属加工機器１０の近傍の目立つ場所に設置することが好ましい。

また、本管５４の経路上には消火ガスの圧力を所定の値に調整し維持するガス圧調整手段５８が設けられる。また、本管５４には圧力計６６が設けられ、この圧力計６６によって本管５４の圧力はモニタされる。尚、本管５４の消火ガスの圧力は、分岐した各消火ガス供給管５２内の消火ガスの圧力がガス配管１２ａ、１２ｂ内の可燃性ガス及び支燃性ガスのガス圧よりも例えば０．２ＭＰａ程度高い値となるように設定される。よって、本管５４における消火ガスの圧力は、金属加工機器１０に供給される可燃性ガス、支燃性ガスの圧力、消火ガス供給管５２の分岐数及び長さ等により異なる。

尚、消火ガスボンベ５６は消火システム８０ごとに設けても良いし、エリアごとや建屋ごとに集約して設けても良い。ただし、この場合でも開閉手段６４は金属加工機器１０ごとに設置し、ガス圧調整手段５８、圧力計６６も金属加工機器１０ごとに設けることが好ましい。

次に、本発明に係る消火システム８０の使用方法を説明する。初めに本発明に係る消火システム８０の金属加工機器１０への設置方法を説明する。先ず、金属加工機器１０のガス配管１２ａ、１２ｂを逆止弁２２の間の区間で切断する。そして切断した両端の間にＴ字継手５０を設置して再接続する。これにより、ガス配管１２ａ、１２ｂはＴ字継手５０を介して連通する。次に、このＴ字継手５０の設置を逆止弁２２で区切られたガス配管１２ａ、１２ｂの全ての区間で行う。次に、供給管逆流防止部材６２を備えた消火ガス供給管５２をそれぞれのＴ字継手５０の残りの接続口に接続する。これにより、消火システム８０の金属加工機器１０への設置が完了する。

次に、本発明に係る消火システム８０の使用方法を説明する。先ず、開閉手段６４を閉じた状態で、消火ガスボンベ５６のバルブ５６ａを開く。このときガス圧調整手段５８は閉状態もしくは最少開度状態とする。次に、圧力計６６を確認しながらガス圧調整手段５８を徐々に開き本管５４のガス圧を予め取得された所定の圧力とする。このときの本管５４のガス圧は、前述のように消火ガス供給管５２の消火ガスの圧力が、ガス配管１２ａ、１２ｂの可燃性ガス、支燃性ガスの圧力よりも所定の値高くなるような圧力である。これにより、消火システム８０は待機状態となる。

次に、金属加工機器１０を動作させる。これにより、例えばガスボンベ１６ａ、１６ｂ内の可燃性ガスもしくは支燃性ガスが加工ガス圧調整手段１８によって所定の圧力とされ、ガス配管１２ａ、１２ｂを流下して加工部１４に供給される。尚、ガス配管１２ａ、１２ｂはＴ字継手５０を介して消火ガス供給管５２と連通しているが、ガス配管１２ａ、１２ｂの可燃性ガスもしくは支燃性ガスは供給管逆流防止部材６２によって堰き止められ、これよりも上流側に流下することはない。そして、供給された可燃性ガス及び支燃性ガスは加工部１４において燃焼し高温のガス炎となってワークＷ側に噴射する。これにより、ガス炎が当たる位置のワークＷは溶融する。次に、所定のプログラムによって加工部１４もしくはワークＷが移動し、ガス炎の当たる位置が変化する。これによりワークＷは所定の形状に溶断される。

ここで、劣化や損傷、接続箇所の緩み等の何らかの原因により漏洩部分Ａが生じ、ガス配管１２ａ、１２ｂの可燃性ガスもしくは支燃性ガスが漏洩、引火して火災が発生した場合を考える。このとき、作業者は開閉手段６４を操作して、開閉手段６４を開状態とする。このとき、開閉手段６４に一つの動作で開状態となる開閉弁を用いることで、作業者は瞬時に開閉手段６４を開状態とすることができる。これと前後して、作業者は金属加工機器１０の動作を停止する。これにより、例えば開閉弁２４が閉状態となり、可燃性ガス、支燃性ガスの供給が停止する。

そして、開閉手段６４が開状態になると、消火ガスボンベ５６内の消火ガスが消火ガス供給管５２及びＴ字継手５０を介して全ての区間のガス配管１２ａ、１２ｂ内に噴出する。このとき、消火ガスの圧力は可燃性ガス、支燃性ガスの圧力よりも高いため、仮に可燃性ガス、支燃性ガスの開閉弁２４の閉動作が遅れた場合でも、消火ガスはガス配管１２ａ、１２ｂ内に問題無く噴出するとともに、可燃性ガス、支燃性ガスの供給を阻害する。そして、ガス配管１２ａ、１２ｂ内に噴出した消火ガスはガス配管１２ａ、１２ｂ内に流入して可燃性ガス（支燃性ガス）の濃度を燃焼範囲外としてガス配管１２ａ（１２ｂ）内の炎を消火するとともに、燃焼範囲外とした可燃性ガス（支燃性ガス）を外部に放出して炎の伝播を阻止する。さらにこの消火ガスは、図２に示すように漏洩部分Ａから噴出し、漏洩部分Ａの外部の炎を消火する。このように本発明に係る消火システム８０では、ガスの漏洩部分Ａから消火ガスが噴出するため、外部の火災発生地点近傍に直接消火ガスが噴射され、極めて効果的な消火動作を行うことができる。

以上のように、本発明に係る消火システム８０は、火災発生時に消火ガスを金属加工機器１０のガス配管１２ａ、１２ｂ内に直接圧入する。このため、ガス配管１２ａ、１２ｂ内の炎を極めて短時間で消火することができる。また、ガス配管１２ａ、１２ｂ内の可燃性ガス、支燃性ガスを燃焼範囲外の濃度としながら外部に放出させガス配管１２ａ、１２ｂ内における炎の伝播を防止する。さらに、消火ガスはガスの漏洩部分Ａから外部の火災発生地点近傍に直接噴射される。これにより、ガス配管１２ａ、１２ｂ外の火災に対しても極めて効果的な消火動作を行うことができる。また、消火ガスは上記のように局所的に使用されるため、作業者の避難が不要である他、消火ガスの消費量も抑制することができる。

また、本発明に係る消火システム８０は、不活性化ガスを消火ガスとして使用するため消火剤による汚損が無く、基本的に火災による被害部分の修繕のみで金属加工機器１０を復旧することができる。さらに、本発明に係る消火システム８０は、装置規模が小さいことに加え機構が単純であり、低コストで導入することができる。また、本発明に係る消火システム８０は、金属加工機器１０のガス配管１２ａ、１２ｂにＴ字継手５０を取付けることで簡単に設置することができる。これにより、既存の金属加工機器１０にも容易に設置することができる。

尚、本例で示した消火システム８０は一例であるから、適用する金属加工機器１０、各配管の経路、配管の構成、配管部材、機構、その他は上記の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

１０金属加工機器
１２ａ、１２ｂガス配管
２２逆止弁（逆流防止部材）
５０Ｔ字継手
５２消火ガス供給管
５４本管
５６消火ガスボンベ
５８ガス圧調整手段
６２供給管逆流防止部材
６４開閉手段
８０消火システム

Claims

逆流防止部材で複数の区間に区切られ可燃性ガスもしくは支燃性ガスが流下するガス配管を備えた金属加工機器に対する消火システムであって、
前記ガス配管の区間ごとに設けられたＴ字継手と、
消火ガスを供給する本管と、
前記本管から分岐して前記Ｔ字継手のそれぞれに接続する消火ガス供給管と、
前記消火ガス供給管ごとに設けられ前記Ｔ字継手側からのガスの流入を防止する供給管逆流防止部材と、
前記本管を開閉する開閉手段と、
高圧の消火ガスを貯留するとともに前記本管に消火ガスを供給する消火ガスボンベと、を有することを特徴とする消火システム。
前記本管に設けられ消火ガスの圧力を前記ガス配管内のガス圧よりも高い圧力に維持するガス圧調整手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の消火システム。
開閉手段が１つの動作で開状態となる手動レバー式もしくは手動ボタン式の開閉弁であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の消火システム。