JPH02220673A - 消火系配管の腐食対策装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は消火系配管の腐食対策装置に関する。

（従来の技術） 原子力発電所等のプラントには、屋内消火栓設備・屋外
消火栓設備・泡消火設備・スプリンクラ−設備等水を使
用する消火設備が多数設置されている。

これらの消火設備に使用する水を貯蔵する為に消火用水
タンクが設置され、消火設備に使用する水を加圧送水す
る為に消火ポンプが設置される。

消火用水タンクには、そのドレン抜きの為のドレン配管
と止弁が設置されている。

消火用水タンクと消火ポンプの吸込口は消火ポンプ吸込
配管により接続され、消火ポンプの吐出口と各消火設備
は消火ポンプ吐出配管により接続される。

消火ポンプ吐出配管の低位置には、そのドレン抜きの為
のドレン配管と止弁が設置されている。

なお消火ポンプ吐出配管の各消火設備直近には、各消火
設備で水を使用しない場合に水の流れを止める為に止弁
を設置する。

よって通常時、各消火設備では水を使用されていないこ
とから、上記の止弁は閉止されており。

水を加圧送水する必要が無い為、消火ポンプは通常停止
している。

原子力発電所等の場合建屋の階高が高い為、各消火設備
の設置位置および各消火設備に接続される消火ポンプ吐
出配管の布設位置は、消火ポンプおよび消火用水タンク
の設置位置よりも高位となる為、消火ポンプ吐出配管の
消火ポンプ近傍には、消火ポンプ吐出配管内の水が静水
頭差により消火ポンプ側へ逆流しないよう消火ポンプ吐
出配管逆流防止弁を設置する。

しかし消火ポンプ吐出配管逆流防止弁を設置しても若干
の漏洩は有る為、消火ポンプ吐出配管はその高位の部分
から徐々に空状態とな゛る。

一部の配管が空状態で消火ポンプを起動し消火設備を使
用するとエアーハンマー等が発生し、消火設備等の保全
上好ましくないゆ よって消火ポンプ吐出配管を満水保管する為に圧力保持
ポンプを設置している。

圧力保持ポンプは、その吸込口と消火用水タンクとの間
を圧力保持ポンプ吸込配管によって接続され、またその
吐出口と消火ポンプ吐出配管との間を圧力保持ポンプ吐
出配管によって接続されている。

更に圧力保持ポンプ吐出配管には、圧力保持ポンプ停止
時に消火ポンプ吐出配管側から水が逆流しないよう圧力
保持ポンプ吐出配管逆流防止弁を設置している。

この圧力保持ポンプを常時連続運転することにより、消
火ポンプ吐出配管を満水保管することが可能となる。

なお圧力保持ポンプは消火用水を送水することが目的で
はない為、その容量は小さい。

以上の通り圧力保持ポンプは常時連続運転しているが、
その運転状態は締切運転に近く、摩擦熱により過熱状態
となり、機器、配管等に悪影響を与える恐れがある。

この過熱状態を防止する為、圧力保持ポンプ吐出配管か
ら分既し消火用水タンクに接続するミニマムフロー配管
を設置し、圧力保持ポンプが締切運転とならないように
している。

ここでミニマムフロー配管の摩擦損失水頭に比べ消火ポ
ンプ吐出配管の静水頭差が大きいと、圧力バランスによ
り消火ポンプ吐出配管の高位置の部分は満水保管できな
い為、ミニマムフロー配管にはオリフィス等を設置しミ
ニマムフロー配管の摩擦損失水頭を十分大きくしている
。

このように構成することにより、原子力発電所等で火災
が発生した場合消火ポンプを起動しても。

常時連続運転していた圧力保持ポンプにより消火ポンプ
吐出配管は満水保管されている為、エアーハンマー等が
発生することなく消火設備からの消火用水の放水による
消火活動が行える。

（発明が解決しようとする課題） 従来の消火用水供給装置の大部分の配管内の水は、消火
設備からの消火用水の放水、消火ポンプ吐出配管の低位
置に設置されたドレン配管からのドレン抜き若しくは消
火用水タンクに設置されたドレン配管からのドレン抜き
を行なわなければ、水の流動および水の入れ替えは出来
ない構成となっている。

消火設備からの消火用水の放水は、火災時若しくは年１
回の定期点検時のみであり、またドレン抜きについても
、火災に対する警戒体制という点から頻繁には実施でき
ない。

よって消火用水供給装置の大部分の配管の水は常時停滞
していることとなり、また消火用水として消火用水タン
クに供給される水は水道下・地下水等不純物を多量に含
んだものがほとんであり、錆・バクテリア・水垢等が発
生しやすい状態にあった・ 配管内の錆・水垢等は配管内面に付着し、水が流量可能
な配管内断面積を挟め、消火活動時に消大設備に必要な
消火用水の流量・圧力が供給不可能となる恐れがあった
６ また発生したバクテリアの中でもニトロバクタ−という
種類等は配管腐食の原因となり、配管内面に付着した錆
・水垢等の中で繁殖し、配管腐食の結果配管に穴が空い
て設備の健全性が保てなくなる恐れが有った。

これらの問題点の主な原因は、消火用水供給装置に使用
する水が不純物を多量に含んでいる点に有る。

そこで本発明の目的は、消火用水供給装置に使用する水
の水質向上を図ることにある６〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明は、消火用水を貯蔵する消火用水タンクと１機器
および建屋を防護対象として建屋内外に設置される消火
設備に水を供給する消火ポンプと、この消火用水タンク
と消火ポンプ吸込口を接続する消火ポンプ吸込配管と、
消火ポンプの吐出口と消火設備を接続する消火ポンプ吐
出配管と、消火ポンプ吐出配管中に設置し消火設備側か
ら消火ポンプ側人水が逆流することを防止する消火ポン
プ吐出配管逆流防止弁と、消火ポンプ停止時に常時連続
運転をする圧力保持ポンプと、この圧力保持ポンプの水
源となり不純物等の含有量の少ない水を貯蔵する純水タ
ンクと、純水タンクと圧力保持ポンプの吸込口を接続す
る圧力保持ポンプ吸込配管と、圧力保持ポンプ吐出口と
消火ポンプ吐出配管を接続する圧力保持ポンプ吐出配管
と、圧力保持ポンプ吐出配管中に設置し消火ポンプ吐出
配管側から圧力保持ポンプ側へ水が逆流することを防止
する圧力保持ポンプ吐出配管逆流防止弁とを有する消火
系配管の腐食対策装置にある。

（作　　用） 消火用水タンク内には消火設備からの放水に必要な量の
消火用水が貯蔵されており、不純物等の含有量の少ない
水を貯蔵する純水タンクには圧力保持ポンプ吸込配管・
圧力保持ポンプ吐出配管および消火ポンプ吐出配管を満
水保管するのに必要な量の水が貯蔵されている。

圧力保持ポンプ吸込配管・圧力保持ポンプ吐出配管およ
び消火ポンプ吐出配管が空配管状態に於いて、圧力保持
ポンプを運転し、純水タンク内の水で圧力保持ポンプ吸
込配管・圧力保持ポンプ吐出配管および消火ポンプ吐出
配管内を満水保管する。

機器および建屋を防護対象として建屋内外に設置された
消火設備から放水を行なっていない場合、消火用水は使
用されないので消火用水を加圧送水する必要がない為、
消火ポンプは停止している。

この場合、消火ポンプ吐出配管のうち消火用水タンク若
しくは純水タンクよりも高位置に布設されている部分の
水は、静水頭差により消火ポンプ側および圧力保持ポン
プ側へ逆流しようとするが。

消火ポンプ吐出配管逆流防止弁および圧力保持ポンプ吐
出配管逆流防止弁により逆流を防止する。

しかし、消火ポンプ吐出配管逆流防止弁および圧力保持
ポンプ吐出配管逆流防止弁からの漏洩により若干は逆流
が生じ、消火ポンプ吐出配管はその高位の部分から徐々
に空状態となる為、消火ポンプ停止時には圧力保持ポン
プを連続運転し、消火ポンプ吐出配管内および圧力保持
ポンプ吐出配管内を加圧・満水保管する。

火災時若しくは放水試験時に消火設備から水を放出する
場合には消火ポンプを起動し、消火用水タンク内の水を
、消火ポンプ吸込配管および消火ポンプ吐出配管を通し
て消火設備に給水し、消火活動を行なう。

なお消火ポンプ運転時には、消火ポンプ吐出配管側から
圧力保持ポンプ吐出配管側へ消火用水が逆流することが
考えられるが、圧力保持ポンプ吐出配管中には圧力保持
ポンプ吐出配管逆流防止弁が設置されていることから、
圧力保持ポンプ吸込配管までは消火用水が逆流すること
は無い為、純水タンク中へ消火用水が混入することは無
く、純水タンク中の純水の水質が悪化することは無い。

消火設備から放水終了後、消火ポンプ吐出配管および圧
力保持ポンプ吐出配管のドレン抜きを行ないこれらの配
管を空状態とした後、再び圧力保持ポンプを運転し、純
水タンク内の水で圧力保持ポンプ吐出配管および消火ポ
ンプ吐出配管内を満水保管する。

以上の通り消火設備からの放水時以外は、圧力保持ポン
プ吸込配管・圧力保持ポンプ吐出配管および消火ポンプ
吐出配管内は不純物等の含有量の少ない純水にて常時満
水保管されており、配管内の水の流動は無いもののその
水質は良好である為、著しい錆・バクテリア・水垢等の
発生は起こらない。

（実　施　例） 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

原子力発電所等に設置される水を使用する消火設備に供
給する消火用水を貯蔵し、消火ポンプ１の水源となる消
火用水タンク２が設置されている。

消火設備へ消火用水を加圧送水する消火ポンプ１の吸込
口は、消火ポンプ吸込配管３によって消火用タンク２と
接続されている。

消火ポンプ１の吐出口は、消火設備へ消火用水を供給す
る消火ポンプ吐出配管４と接続されている。

なお消火設備の近傍には止弁（図示せず）が燃備さ九て
いる。

また圧力保持ポンプ５の水源として不純物等の含有量の
少ない水を貯蔵する純水タンク６が設置されており、圧
力保持ポンプ５の吸込口は圧力保持ポンプ吸込配管７に
よって純水タンク６と接続されている。

圧力保持ポンプ５の吐出口には、消火ポンプ吐出配管４
と合流する圧力保持ポンプ吐出配Ｉｖ！８が接続されて
いる。

消火ポンプ吐出配管４の途中からは消火ポンプミニマム
フロー配管９が分岐し、消火用水タンク２に接続されて
おり、圧力保持ポンプ吐出配管８の途中からは圧力保持
ポンプミニマムフロー配管１０が分岐し、純水タンク６
に接続されている。

消火ポンプ吐出配管４には、圧力保持ポンプ５の運転時
に消火ポンプ１へ水が逆流しないよう逆流防止弁１１が
設置されており、消火ポンプミニマムフロー配管９にも
、消火用水タンク２側から消火ポンプ１へ水が逆流しな
いよう逆流防止弁１１Ａが設置されている。

また消火ポンプ１の保守点検の為の止弁１２．１２Ａも
おのおのに設置されている。

圧力保持ポンプ吐出配管８には、消火ポンプ１の運転時
に圧力保持ポンプ５へ水が逆流しないように逆流防止弁
１１Ｂが設置されており、圧力保持ポンプミニマムフロ
ー配管１０にも、純水タンク６側から圧力保持ポンプ５
へ水が逆流しないよう逆流防止弁１１ｃが設置されてい
る。

また圧力保持ポンプ吐出配管８には、消火ポンプ１の運
転時に自動的に閉となる自動閉止弁１３が設置されてお
り、圧力保持ポンプミニマムフロー配管１０には、圧力
保持ポンプ５の保守点検の為の止弁１２Ｂが設置されて
いる。

消火ポンプミニマムフロー配管９および圧力保持ポンプ
ミニマムフロー配管１０にはおのおのオリフィス１４．
１４Ａを設置し、　当該配管部の圧力損失が十分大きく
なるようにする。

なお、ここでいう十分大きな圧力損失とは、消火ポンプ
ミニマムフロー配管９にあっては次の式によって求めら
れる数値を目安として決定できる。

Ｈｌ＞Δｈ１＞Ｈ，＋Ｈ，＋Ｈ４ ここで、Δｈ１は消火ポンプミニマムフロー配管９の圧
力損失（ｎ）であり、Ｈｌは消火ポンプ揚程（ｍ）、Ｈ
２は消火用水タンク２と消火ポンプ吐出配管４のうち最
高位置に設置される部分との静水頭差（Ｉｌｌ）、■、
は最高位置に設置される消火設備から放水を行なった際
の消火ポンプ吸込配管３と消火ポンプ吐出配管４の圧力
損失を加算したもの（ｍ）、　＋＋、は最高位置に設置
される消火設備から放水を行った際の消火設備必要放水
圧力（ｍ）を表わす。

また圧力保持ポンプミニマムフロー配管１０にあっては
１次の式によって求められる数値を目安として決定でき
る。

Ｈ５＞Δｈ２＞　ＤＩ ここで、Δｈ２は圧力保持ポンプミニマムフロー配管１
０の圧力損失（＠）であり、■、は圧力保持ボンブ５の
揚抵（ｍ）、１１．は純水タンク６と消火ポンプ吐出配
管４のうち最高位置に設置される部分との静水頭差（腸
）を表わす。

なお、圧力保持ポンプ５・純水タンク６・圧力保持ポン
プ吸込配管７・圧力保持ポンプ吐出配管８・圧力保持ポ
ンプミニマムフロー配管１０・圧力保持ポンプ吐出配管
８および圧力保持ポンプミニマムフロー配管１０に設置
された逆流防止弁ｌｉｅと止弁１２Ｂ・自動閉止弁１３
・　圧力保持ポンプミニマムフロー配管１０に設置され
たオリフィス１４Ａは、錆等の発生による純水の水質悪
化を防止する為ステンレス鋼製とする。

また、消火ポンブト消火用水タンク２・消火ポンプ吸込
配管３・消火ポンプ吐出配管４・消火ポンプミニマムフ
ロー配管９・消火ポンプ吐出配管４および消火ポンプミ
ニマムフロー配管９に設置された逆流防止弁１１と止弁
１２・消火ポンプミニマムフロー配管９に設置されたオ
リフィス１４は、経験性を考慮し炭素鋼製とする。

ここで消火ポンプ吐出配管４と圧力保持ポンプ吐出配管
８は接続する必要が有るが、両配管は異種金属であり現
地溶接が困難な為、炭ｉｓ配管とテレンス鋼配管を工場
にて溶接したスプールピース１５を設置し、両配管を接
続する。

先に１本実施例の作用について述べる。

原子力発電所等に於いて、消火設備に関連する機器・配
管を設置した後、消火用水タンク２には消火設備からの
放水に必要となる容量の消火用水を、また純水タンク６
には消火設備に関連する機器・配管を満水状態とできる
容量の純水を各々に貯蔵する。

なお消火用水タンク２に消火用水を供給する際には、消
火ポンプ吐出配管４中の止弁１２を閉状態して、静水頭
差により前記止弁１２の下流側の消火ポンプ吐出配管４
には消火用水が流入しないようにする。

次に圧力保持ポンプ５を運転することにより、純水タン
ク６内の純水は、圧力保持ポンプ吸込配管７・圧力保持
ポンプ５・圧力保持ポンプ吐出配管８・圧力保持ポンプ
吐出配管８中の逆流防止弁１１Ｂ・自動閉止弁１３・ス
プールピース１５・消火ポンプ吐出配管４・圧力保持ポ
ンプミニマムフロー配管１０・圧力保持ポンプミニマム
フロー配管１０中のオリフィス１４Ａと逆流防止弁１１
ｃと止弁１２Ｂを。

満水状態とすることができる。

上記満水保管終了後、消火ポンプ吐出配管４中の止弁１
２を開とすることにより、水を使用する消火設備はその
準備が完了し火災時にはすぐに放水可能な状態となるが
、満水保管終了後も以下の理由により圧力保持ポンプは
連続運転を行なう。

すなわち消火用水タンク２および純水タンク６よりも消
火ポンプ吐出配管４の布設位置が高位置の場合は、静水
頭差により消火ポンプ吐出配管４内の水は消火用水タン
ク２および純水タンク６側へ流れようとする。

消火ポンプ吐出配管４および圧力保持ポンプ吐出配管８
中に設置した逆流防止弁１１Ｂはこの静水頭差による水
の流れを防ぐ為のものであるが、若干の漏洩は有る為、
消火用水タンク２および純水タンク６よりも高位置に布
設されている消火ポンプ吐出配管４の一部は、徐々に空
配管となっていく。

この空配管化による消火ポンプ吐出配管４内の空気は、
消火ポンプ１の起動時エアーハンマーが発生する原因と
なり、消火設備・配管等に損傷を与える可能性が有る。

従ってこの空配管化を防止する為、常時は小容量の圧力
保持ポンプ５を連続運転することにより圧力保持ポンプ
吐出配管８および消火ポンプ吐出配管４内を加圧し、満
水保管を行なう。

なお小容量の圧力保持ポンプ５を連続運転する理由は、
大容量の消火ポンプ２を連続運転するよりも経済性に於
いて有利、つまり動力費の低減が計れるからである。

消火設備からの放水等による消火用水の使用が行なわれ
ていない場合、圧力保持ポンプ５は締切運転となり、摩
擦熱による過熱状態となり機器・配管等の保全上好まし
くない。

しかし圧力保持ポンプ吐出配管８の途中から分岐する圧
力保持ポンプミニマムフロー配管１０を通して水の循環
が行なわれる為、圧力保持ポンプ５は締切運転とはなら
ず、摩擦熱による過熱状態は回避できる。

消火膜、備からの放水時には消火ポンプ１は起動し、消
火用水タンク２から、消火ポンプ吸込配管３および消火
ポンプ吐出配管４を介して消火設備へ消火用水を供給す
ると共に、圧力保持ポンプ５の停止および圧力保持ポン
プ吐出配管８中の自動閉止弁１３の閉止を自動的に行な
う。

ここで自動閉止弁１３の閉止理由は、消火用水に比べそ
の製造経費が高価である純水を消火設備からの放水で多
量に使用しない為、および消火ポンプ１から押込圧が加
わり圧力保持ポンプ吐出配管８中の逆流防止弁１１Ｂの
漏洩により純水タンク６内に消火用水が混入し純水の水
質悪化が生じないようにする為であり、圧力保持ポンプ
５の停止理由は、自動閉止弁１３の閉止によりその運転
を行なう必要性が無い為である。

また消火設備からの放水が断続的となると消火ポンプ１
が締切運転となる場合があり、摩擦熱による過熱状態と
なり機器・配管等の保全上好ましくないが、消火ポンプ
吐出配管４の途中から分岐する消火ポンプミニマムフロ
ー配管９を通して水の循環が行なわれ為、消火ポンプ１
は締切運転とはならず、摩擦熱による過熱状態は回避で
きる。

消火設備からの放水終了後、消火ポンプ吐出配管４内は
消火用水にて満水状態となっているが、消火ポンプ吐出
配管４中に設置したドレン抜き配管（図示せず）からド
レン抜きを行ない消火ポンプ吐出配管４を空状態とした
後、再び、消火設備に関連する機器・配管を設置した際
と同様の手順にて、純水にて水張りをし、満水保管する
ことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、圧力保持ポンプの水源を
不純物等の含有量の少ない純水を貯蔵する純水タンクと
したので、圧力保持ポンプ吸込配管・圧力保持ポンプ吐
出配管・消火ポンプ吐出配管内を純水にて満水保管する
ことが可能であり、消火用水を供給する装置内の水の入
れ替えを頻繁に行なわなくともその水質は良好な状態で
継持することが可能となり、錆・バクテリア・水垢等の
発生を抑制することができる。

従って錆・水垢等が配管内面に付着し配管内面の断面積
が減少することによる流量低下の防止、およびバクテリ
アによる配管腐食の防止を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる。消火系配管の腐食対策装置の
一実施例の概略系統図である。 １・・・消火ポンプ　　　　２・・・消火用水タンク３
・・・消火ポンプ吸込配管 ４・・・消火ポンプ吐出配管 ５・・・圧力保持ポンプ　　６・・・純水タンク７・・
・圧力保持ポンプ吸込配管 ８・・・圧力保持ポンプ吐出配管 ９・・・消火ポンプミニマムフロー配管１０・・・圧力
保持ポンプミニマムフロー配管１１、　ＩＩＡ、　ＩＩ
Ｂ、　ＩＩＣ・・・逆流防止弁１２．１２Ａ、１２Ｂ・
・・止弁　　　１３・・・自動閉止弁１４．１４Ａ・・
オリフィス １５・・・スプールピース 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　第子丸　健

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 消火設備と、この消火設備に水を供給する消火ポンプと
   、この消火ポンプの水源として消火用水を貯蔵する消火
   用水タンクと、消火用水タンクと消火ポンプ吸込口を接
   続する消火ポンプ吸込配管と、消火ポンプの吐出口と消
   火設備を接続する消火ポンプ吐出配管と、消火ポンプ吐
   出配管中に設置し消火設備側から消火ポンプ側へ水が逆
   流することを防止する逆流防止弁と、消火ポンプ停止時
   に常時連続運転をする圧力保持ポンプと、この圧力保持
   ポンプの水源となる純水タンクと、純水タンクと圧力保
   持ポンプの吸込口を接続する圧力保持ポンプ吸込配管と
   、圧力保持ポンプの吐出口と消火ポンプ吐出配管を接続
   する圧力保持ポンプ吐出配管と、圧力保持ポンプ吐出配
   管に介挿され消火ポンプ吐出配管側から圧力保持ポンプ
   側へ水が逆流することを防止する逆流防止弁によって構
   成され、消火系配管内を常時不純物等の含有量の少ない
   純水にて満水保管することを特徴とする消火系配管の腐
   食対策装置。