JPH07280192A - 危険性ガス拡散促進方法 - Google Patents

危険性ガス拡散促進方法

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JPH07280192A
JPH07280192A JP6835794A JP6835794A JPH07280192A JP H07280192 A JPH07280192 A JP H07280192A JP 6835794 A JP6835794 A JP 6835794A JP 6835794 A JP6835794 A JP 6835794A JP H07280192 A JPH07280192 A JP H07280192A
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計二 武野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可燃性あるいは有毒性液体貯蔵タンクから液
体が漏洩した際に発生する危険性ガスを速やかに希釈、
拡散させる危険性ガス拡散促進方法に関する。 【構成】 液体貯蔵タンクを囲む防液堤の内側に複数の
空気吹き出し用ノズルを有する空気配管を設置し、前記
ノズルから空気を吹き出させることにより防液堤内に溜
まった液体の液面上に上昇気流を生じさせるか、防液堤
内に溜まった液体の液面上に高発泡剤を散布して高発泡
層を形成させ、該高発泡層に液面から高発泡層の上面に
貫通する多数の通気孔を生じさせることによる危険性ガ
ス拡散促進方法。 【効果】 設備が簡略化され、高発泡剤の使用量も少な
くして、効率のよいガス拡散が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は各種可燃性あるいは有毒
性液体を貯蔵するタンクから液体が漏洩した際に発生す
る危険性ガスを速やかに希釈、拡散させるための危険性
ガス拡散促進方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液化天然ガス(LNG)、液化石油ガス
(LPG)、液体水素、液体酸素などの可燃性液体ある
いはメタノールなどの毒性を有する液体の貯蔵タンクを
備えた設備において、液体の漏洩があった場合には、危
険防止のためできるだけ早急に漏洩した液体からの蒸発
ガスを希釈、拡散させることが必要である。例えばLN
G基地では、大気中への拡散濃度を希薄にするためLN
Gタンクを囲む形で防液堤を設置し、防液堤の高さを
漏洩想定時の液体面の高さの数倍とすることで拡散源高
さを高くする方法、漏洩したLNG液面上にHi−E
x(商品名:Hight-Expansion-Foam)等の高発泡剤を散
布し、蒸発ガスを昇温し拡散を促進する方法、防液堤
の外側に地上から垂直上方に高さ10m程度の水幕をつ
くり、拡散源高さを高くすると同時に蒸発ガスを昇温す
る方法等が取られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】LNG、LPG、液体
水素、液体酸素などの可燃性液体あるいはメタノールな
どの毒性を有する液体が流出すると、地面や大気から熱
を受けて蒸発し、大気中へ拡散する。これらの蒸発ガス
は、蒸発ガスが低温であったり、常温であっても分子量
が大きく、空気より比重が大きいものが多い。比重が大
きいガスの拡散は、通常重力拡散と呼ばれる形態で拡散
し、その拡散速度は極めて小さく、可燃性液体あるいは
有毒な気体の塊が地上に形成され、蒸発が進むにつれて
その体積は増大する。これは、地上における風は通常、
地面と平行方向の成分の速度が主で、比重の重い気体の
塊の中に風が流入しにくいことに起因している。通常、
LNG以外の液体についても前記〜のような方法で
拡散を促進し、希薄化させる対策が施されているが、こ
れらの方法は設備費が膨大となるばかりでなく次のよう
な問題点がある。すなわち、の防液堤を高くする方法
では、防液堤を越えたガスが再び堤の外で重力拡散す
る。またの水幕を設ける方法では、発泡剤の昇温効果
の持続性が短い、大量の水を要するためコストが高い、
風上側には設置不可能(液体に水がかかると蒸発速度が
増大して大量の蒸発ガスが瞬時に発生し、爆発性ガスが
大量に形成され、危険である)、水幕を通り抜けるガス
量が多い、などである。
【0004】さらにの高発泡剤によりガスを昇温させ
る方法については、次のとおりである。例えば、LNG
タンクからLNGが流出したときには、流出と同時に高
発泡剤がLNG液面上に散布される防災システムがしば
しば用いられる。この高発泡剤の作用は大気からLNG
への熱流束を抑制してLNG蒸発速度を減少させ、さら
に地上からの熱で蒸発した極低温気体(LNGでは約−
180℃)の温度を−100〜0℃に上昇させることに
よって、大気の比重と同程度以下に軽くすることによっ
て大気中への拡散を促進するものである。しかしなが
ら、LNGから蒸発したガスは高発泡剤の層の中に形成
される流路を通って高発泡剤の層の上に出るが、その流
路数は1m2 当たり2〜4個程度であることが実験によ
り確かめられた。さらに時間が経過するにつれてガス流
路の壁面は凍結し、高発泡剤のガス昇温効果は大きくは
ない。すなわち、ガスと高発泡剤との間で熱交換し、ガ
スの昇温に寄与する位置はガスが高発泡剤を通過する際
の接触面積つまり高発泡剤に形成される穴の数によって
決まる。従来、この穴の数を強制的に増加させる試みは
成功されておらず、高発泡剤の量、すなわち高さを3m
以上高く積み上げる対策が取られており、大量の高発泡
剤が必要であった。本発明は前記従来技術における問題
点を解決し、漏洩した危険性液体を速やかに蒸発、揮散
させることができ、高い防液堤や水幕の形成を必要とし
ない危険性ガス拡散促進方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は(1)貯蔵タン
クから漏洩した危険性液体から蒸発するガスを希釈する
ための拡散促進方法であって、液体貯蔵タンクを囲む防
液堤の内側に複数の空気吹き出し用ノズルを有する空気
配管を底面と平行な方向にかつ底面からの高さが漏洩す
る液体の最大予想高さより高い位置に設置し、前記ノズ
ルから空気を吹き出させることにより防液堤内に溜まっ
た液体の液面上に上昇気流を生じさせることを特徴とす
る危険性ガス拡散促進方法及び(2)貯蔵タンクから漏
洩した危険性液体から蒸発するガスを希釈するための拡
散促進方法であって、防液堤内に溜まった液体の液面上
に高発泡剤を散布して高発泡層を形成させ、該高発泡層
に1m2 当たり10個以上の液面から高発泡層の上面に
貫通する通気孔を生じさせることを特徴とする危険性ガ
ス拡散促進方法である。
【0006】
【作用】低温ガスあるいは空気以上の比重のガスは地上
から上空に向かって層をなす形態で、すなわち地上付近
の漏洩した液体の表面に形成された濃度100%に近い
ガス塊が膨らむ形態で大気中に広がっていく。このガス
塊の拡散、希薄化はガス塊への周囲空気の流入(エント
レインメント)によってのみ起こる。一方、比重の小さ
いガスは浮力によって上方へ移動しながら拡散するため
希薄化は早い。この空気のガス塊への流入による拡散は
ガス塊と空気との界面でのみ起こるため、1〜3m/s
程度の地上風の場合にはガスの発生速度が拡散速度を上
回ることが多く、ガス塊の体積は増大する一方である。
そこで本発明ではガス塊の内部において、上向き速度成
分を有する空気を吹き出させることによって、ガス塊へ
の空気の流入を強制的に行わせ、上方への拡散促進、ガ
スの希薄化を行わせる。
【0007】漏洩した液体の表面に高発泡剤を散布し高
発泡層を形成させる場合には、ガスは高発泡層に形成さ
れる通気孔を通って上昇し、高発泡層の上面から拡散し
ていく。高発泡層に形成される通気孔を漏洩した液体が
気化した極低温ガスが通過する際のガスの昇温効果は主
として、(イ)通気孔の長さすなわち高発泡層の積み上
げ高さ、(ロ)通気孔の壁面の温度とガスの温度差及び
(ハ)単位面積当たりの通気孔の数に依存する。通常の
場合、(ロ)と(ハ)は制御不可能であり、従来は主と
して(イ)の観点から、すなわち高発泡層の高さを高く
する方向で対策が講じられていた。(ロ)の温度差につ
いては、通気孔形成の後、時間に対してほぼ指数関数的
に減少する。すなわち、通気孔の壁面のみがガスの通過
により凍結し、ガスと壁面の温度差が減少する。本発明
では、投石機を設けて一時的あるいは間欠的に高発泡層
に投石するようにしたり、高発泡層の下部に金網を設け
るなどの手段により、通気孔の数を強制的に増加させる
ようにしている。ガスの昇温効果は通気孔の数に比例し
て増加するので、少量の高発泡剤で大きな昇温効果を得
ることができるのである。
【0008】ここで使用する高発泡剤は水と界面活性剤
を主体とする泡硝化剤などに使用されているものであ
る。これらの高発泡剤はタンク内に液体として保管さ
れ、タンク外に放出すると体積が6〜1000倍、好ま
しくは400〜600倍に膨張し泡状となる。そのた
め、LNG、LPG等の上に散布することで周りの空気
を遮断して爆発を防止したり、低温のLNG等を昇温し
て危険ガスの拡散と希薄化を促進する効果がある。高発
泡層の高さは1〜3m程度とする。LNGの場合蒸発し
たLNGガス(約−180℃)は高発泡層内を上昇し大
気中に出るまでに高発泡層から熱をもらい−100〜0
℃まで昇温する。この場合、蒸発したガスは高発泡層内
に形成される通気孔を通って大気中に出るが、自然の状
態で形成される通気孔の数は1m2当たり2〜4個程度
であるが、本発明ではこの数を1m2 当たり10個以上
に増加させる。
【0009】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。以下の例ではLNG大量貯蔵基地において、L
NG貯蔵タンク1の不具合により、防液堤3の内部にL
NG2が流出した場合を想定している。 (実施例1)図1は本発明の第1の発明の1実施態様を
示す説明図である。漏洩したLNG2の液面の最大高さ
(LNG貯蔵量と防液堤3の面積から推定できる)より
10〜100cm程度上方に内径3〜10cm程度の空
気配管4を3〜10mピッチで防液堤3内に張りめぐら
せておく。空気配管4には1〜5mピッチで例えばベン
チュリノズル5を設置し、空気ブロワ6で空気配管4に
空気を送ることにより防液堤3内に上昇気流を生じさせ
ることができる。これにより、漏洩したLNG2の液面
上のガスの上方への拡散を早めることができる。風量は
LNGの蒸発直後ガス比重を空気と同程度にまで増加さ
せるように設定するが、これは地面の材質等からLNG
の蒸発量を推定し、計算できる。さらにベンチュリノズ
ル5からの吹き出し方向は、水平方向に対して45〜9
0度とし、民家等が無い方向を予め設定しておくのが望
ましい。この実施例によれば、空気管がない場合には2
〜3m必要であった防液堤の高さが、1mですみ、ま
た、高発泡剤散布のための付帯設備も不要となった。
【0010】(実施例2)図2は本発明の第2の発明の
1実施態様を示す説明図である。この例では漏洩したL
NG2の表面に高発泡剤(フカダHi−Ex:深田工業
(株)製、市販品)を散布し、高発泡層7を形成させ
る。そして、この高発泡層7に形成される通気孔8の数
を増加させる手段として投石機9を設けている。高発泡
剤はある程度低温になるとシャーベット状に凝固し、投
石によって容易に直径5〜10cm程度の穴を開けるこ
とができ、通気孔8が形成される。時間が経過し、通気
孔8の壁面が凍結し昇温効果が小さくなったときに、再
度投石し、新たな通気孔8を形成させるのが効果的であ
る。時間の経過と高発泡層の上面に出てくるガスの温度
との関係を図4に示す。投石なしの場合には通気孔の壁
面が凍結し、図の点線に示すようにガス温度は急激に下
降するが、投石を断続的に行うことによって新たな通気
孔を形成させることによりガス温度上昇効果を継続させ
ることができることが分かる。
【0011】(実施例3)図3は本発明の第2の発明の
1実施態様を示す説明図である。この例では実施例2の
投石機の代わりに漏洩したLNG2の上方、高発泡層の
下部に5〜10cm角の金網10を設置することにより
通気孔8の数を増加させている。金網10の設置位置は
想定される液体の最大高さより20〜100cm上方と
し、高発泡剤の散布ノズルは漏洩したLNG2の液面と
金網10との間に設けるのが好ましい。この場合の時間
の経過と高発泡層の上面に出てくるガスの温度との関係
を図5に示す。金網は高発泡層に形成される通気孔の数
を飛躍的に増加させる。蒸発ガスの全体量は一定なた
め、一つの通気孔を通過するガス量は通気孔の数に反比
例して減少するので、通気孔の壁面の温度の低下が緩や
かとなり(図の点線)、通気孔壁面が凍結し、蒸発直後
のガス温度と同じ温度になるまでの時間を延ばすことが
できる(図の実線の部分)。
【0012】
【発明の効果】高発泡剤を使用しない場合、従来のよう
に空気の供給を行わないと、先ず防液堤内部全域にわた
ってガス塊が形成され、時間が経過するとガス塊は防液
堤を越えて地面をはう形で拡大する。その場合、防液堤
の働きはガスの拡散源の高さを増加させる効果のみであ
る。一方、本発明のようにガス塊の内部から上昇気流を
生じさせると、ガスの拡散、希薄化が極めて容易に起こ
り、通常防液堤の外側に設置される水幕等の設備が不要
となる。また、防液堤の高さも従来の設備では想定され
る液面高さの数倍必要であったものが、1.1〜1.2
倍程度で済む。また、高発泡剤を使用する場合には、高
発泡層に形成される通気孔の数を強制的に多くするよう
にしているので、危険ガスの昇温効果が大きく、すみや
かに昇温させて比重を小さくし、拡散させることができ
る。さらに、投石機のような手段により、通気孔の数を
増加させる場合には、通気孔壁面の温度が低下した時点
で再度投石などの操作を行うようにすれば、ガス温度上
昇効果を継続させることができる。このようにガスの昇
温効果が大きいので、高発泡剤の使用量を減少させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の発明の1実施態様を示す説明
図。
【図2】本発明の第2の発明の1実施態様を示す説明
図。
【図3】本発明の第2の発明の他の実施態様を示す説明
図。
【図4】実施例2における時間の経過と高発泡層の上面
に出てくるガスの温度との関係を示すグラフ。
【図5】実施例3における時間の経過と高発泡層の上面
に出てくるガスの温度との関係を示すグラフ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 貯蔵タンクから漏洩した危険性液体から
    蒸発するガスを希釈するための拡散促進方法であって、
    液体貯蔵タンクを囲む防液堤の内側に複数の空気吹き出
    し用ノズルを有する空気配管を底面と平行な方向にかつ
    底面からの高さが漏洩する液体の最大予想高さより高い
    位置に設置し、前記ノズルから空気を吹き出させること
    により防液堤内に溜まった液体の液面上に上昇気流を生
    じさせることを特徴とする危険性ガス拡散促進方法。
  2. 【請求項2】 貯蔵タンクから漏洩した危険性液体から
    蒸発するガスを希釈するための拡散促進方法であって、
    防液堤内に溜まった液体の液面上に高発泡剤を散布して
    高発泡層を形成させ、該高発泡層に1m2 当たり10個
    以上の、液面から高発泡層の上面に貫通する通気孔を生
    じさせることを特徴とする危険性ガス拡散促進方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106764406A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 西南石油大学 一种lng泄漏应急收集系统
CN114294558A (zh) * 2021-12-21 2022-04-08 广东华南特种气体研究所有限公司 一种lng槽车应急排空设备

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CN114294558B (zh) * 2021-12-21 2023-11-21 广东华南特种气体研究所有限公司 一种lng槽车应急排空设备

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