JPH09653A - Sodium flame extinguishing method - Google Patents

Sodium flame extinguishing method

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JPH09653A
JPH09653A JP15738995A JP15738995A JPH09653A JP H09653 A JPH09653 A JP H09653A JP 15738995 A JP15738995 A JP 15738995A JP 15738995 A JP15738995 A JP 15738995A JP H09653 A JPH09653 A JP H09653A
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JP
Japan
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sodium
fire
flame
extinguishing
silica
Prior art date
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Application number
JP15738995A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyomitsu Nemoto
清光 根本
Naohisa Watabiki
直久 綿引
Hiromi Tokoi
博見 床井
Katsuo Kawasaki
勝男 川崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To facilitate the fire extinguishing process by inhibiting the generation of aerosol and white smoke by allowing stable and harmless compounds, such as sodium oxide, sodium peroxide, and sodium hydroxide, to be produced through reactions between air and solid sodium or with liquid sodium vaporized into the air. CONSTITUTION: Upon detection of the leakage of Na 2, a metal Na sump 1 on a truck 6 is dispatched to the point of leakage of Na 2 for Na 2 collection. In view of the quantity of Na collected and the spread of flame, a shovel, small fire-extinguisher, or flexible compressor tube 5 is used to cover airtight the Na surface or flame with an extinguishant 3, 3'. In this process, chemically stable m-sodium silicate (Na2 SiO2 ) 4 is generated along the contact surface between Na 2 and the extinguishant 3' for the suspension of combustion and then for complete extinguishment due to interrupted oxygen supply.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はナトリウム火炎の消火方
法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for extinguishing a sodium flame.

【0002】[0002]

【従来の技術】FBRやFBRの各種の試験装置などで
用いられる金属ナトリウムは、非常に活性で種々の成分
元素と簡単に反応するために通常は閉止系ループ状の装
置、または、自由液面が存在する機器,タンク容器など
の場合は、アルゴン(Ar)などの不活性ガスで覆って
空気や湿分を遮断して用いられている。
2. Description of the Related Art Metallic sodium used in FBR and various FBR testing devices is very active and easily reacts with various constituent elements. Therefore, it is usually a closed loop device or a free liquid surface. In the case of a device, a tank container, or the like in which is present, it is used by being covered with an inert gas such as argon (Ar) to block air and moisture.

【0003】例えば、FBRや試験装置などでは、Na
が温度120〜600℃で用いられており、この高温の
Naが、万一、配管、または、機器などから漏洩する
と、化1,化2及び化3のように、急激に酸化反応が生
じる。過渡的には黒色の過酸化ナトリウム(Na22
と白色の酸化ナトリウム(Na2O)が混在して生成し、
この不安定な過酸化ナトリウムの発火によって火災が発
生するものと考えられる。また、Naの発火温度は、3
00℃前後であるが、燃焼炎は、ほぼ500〜700℃
まで上昇する。
For example, in an FBR and a test device, Na
Is used at a temperature of 120 to 600 ° C., and if this high temperature Na leaks from a pipe, a device or the like, a rapid oxidation reaction occurs as shown in Chemical formula 1, Chemical formula 2 and Chemical formula 3. Transiently black sodium peroxide (Na 2 O 2 )
And white sodium oxide (Na 2 O) are mixed and generated,
It is considered that this unstable ignition of sodium peroxide causes a fire. The ignition temperature of Na is 3
Although it is around 00 ° C, the combustion flame is almost 500-700 ° C.
To rise.

【0004】[0004]

【化1】 2Na+1/2O2=Na2O …(化1)[Chemical formula 1] 2Na + 1 / 2O 2 = Na 2 O (Chemical formula 1)

【0005】[0005]

【化2】 Na2O+1/2O2=Na22 …(化2)Embedded image Na 2 O + 1 / 2O 2 = Na 2 O 2 (Chemical formula 2)

【0006】[0006]

【化3】 2Na+O2=Na22 …(化3) なお、Naの燃焼が始り、燃焼部にNa2O 及びNa2
2などの酸化ナトリウムが一旦生成すると、この生成
物はポーラスなため、Naの表面張力やNa火炎による
煙突効果などにより、Naが生成物表面に供給されて燃
焼するので、膨潤して、あたかも溶岩が盛り上がった形
態になる。このため燃焼表面には、ほぼ数cmの凹凸部が
発生する。
[Formula 3] 2Na + O 2 = Na 2 O 2 (Formula 3) Note that the combustion of Na begins and Na 2 O and Na 2 are present in the combustion section.
Once sodium oxide such as O 2 is produced, since this product is porous, Na is supplied to the surface of the product and burns due to the surface tension of Na and the chimney effect due to the Na flame. The form of lava rises. Therefore, irregularities of approximately several cm are generated on the burning surface.

【0007】Na火災における火炎の長さは、たかだか
2〜3cmで比較的短かく、また、石油類の火災と比較す
ると燃焼速度(〜0.1mm2/sec)は約1桁小さい。この
ように火災の拡がりは遅いが、刺激性の強い白煙の発生
量が多いので火災を過大に評価して混乱したり、煙によ
る窒息事故などには十分に注意が必要である。このNa
の燃焼によって発生する煙のほとんどは、Na2O 形の
エアロゾルとして飛散する。
The length of the flame in the Na fire is at most 2 to 3 cm, which is relatively short, and the burning velocity (.about.0.1 mm 2 / sec) is about one digit smaller than that of the petroleum fire. Although the spread of the fire is slow in this way, the amount of white smoke that is highly irritating is large, so it is necessary to be careful enough to overestimate the fire and confuse it, or to be suffocated by smoke. This Na
Most of smoke generated by the combustion, scattered as aerosols Na 2 O type.

【0008】図3にNaの着火限界における酸素濃度と
Na温度の関係を示す。同図からわかるように、Na温
度が約200℃以上の着火温度限界曲線の右上部側で
は、ほぼ酸素濃度5%以上で燃焼が起こり、逆に着火曲
線の下側では酸化のみで空気中でも火災にならない領域
と考えられている。
FIG. 3 shows the relationship between oxygen concentration and Na temperature at the ignition limit of Na. As can be seen from the figure, combustion occurs at an oxygen concentration of 5% or more on the upper right side of the ignition temperature limit curve where the Na temperature is about 200 ° C or higher, and conversely, on the lower side of the ignition curve, only oxidation occurs and fire occurs in the air. It is considered to be an area that cannot be.

【0009】しかし、実際には固体のNaでも雰囲気中
の湿度によっては、その水分とNaが化4のように、反
応して水素ガス(H2)を生成し、発火することがしばし
ば経験されている。
However, in practice, even with solid Na, depending on the humidity in the atmosphere, it is often experienced that the moisture reacts with Na to produce hydrogen gas (H 2 ) as shown in Chemical formula 4 and ignites. ing.

【0010】[0010]

【化4】 Na+H2O=NaOH+1/2H2 …(化4) 一般にNa取扱施設でのNa火災に対しては、主に重炭
酸ナトリウム(NaHCO3)や乾燥砂を用いて消火するのが良
いとされ、また、現在の消防法でも、重炭酸ナトリウ
ム,乾燥砂及び膨張ひる石などが適用消火剤として規定
されている。
[Chemical formula 4] Na + H 2 O = NaOH + 1 / 2H 2 (Chemical formula 4) Generally, for a Na fire in a Na handling facility, it is better to extinguish it mainly by using sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) or dry sand. In addition, the present Fire Defense Law stipulates that sodium bicarbonate, dry sand, expanded vermiculite, etc. should be applied as extinguishing agents.

【0011】以下に、これまでに市販されているNa消
火剤の種類とその得失を述べる。
The types of commercially available Na fire extinguishing agents and their advantages and disadvantages are described below.

【0012】(1)消火剤A 塩化ナトリウム(NaCl)を主成分とした粉末消火剤
であり、半融してクラストを生成して窒息消火するもの
である。300℃以上で有効であるが300℃以下の低
温側ではクラストが割れて再燃するため、完全消化は難
しい。また、Clによる腐食などが問題となる。
(1) Fire Extinguisher A A powder fire extinguisher containing sodium chloride (NaCl) as a main component, which is a substance which is half melted to form crust for extinguishing by suffocation. It is effective above 300 ° C, but complete digestion is difficult because the crust cracks and reignites at low temperatures below 300 ° C. Further, there is a problem such as corrosion due to Cl.

【0013】(2)消火剤B 無水炭酸ナトリウム(Na2CO3)を主成分とした粉末
消火剤であり、消化剤Aより鎮火性に優れ、後処理も容
易である。しかし、窒息効果が期待できるのみで低温側
で有効であるが、300℃以上の高温側では完全消化は
難しい。また、少量のNa火災でも多量の消火剤を必要
とする。
(2) Extinguishing agent B A powder extinguishing agent containing anhydrous sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) as a main component, which is superior in extinguishing property to extinguishing agent A and can be easily post-treated. However, although a choking effect can only be expected and it is effective on the low temperature side, complete digestion is difficult on the high temperature side of 300 ° C or higher. Even a small amount of Na fire requires a large amount of fire extinguishing agent.

【0014】(3)消火剤C 重炭酸ナトリウム(NaHCO3)を主成分とした粉末消
火剤であるが、消化剤AやBより消火力が劣る。また、
分解して水を生成するので、二次反応が問題となる。
(3) Fire Extinguisher C A powder fire extinguisher containing sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) as a main component, but the fire extinguishing power is inferior to that of the extinguishing agents A and B. Also,
Since it decomposes to produce water, the secondary reaction becomes a problem.

【0015】(4)乾燥砂 少量のNa火災に対しては、多量の乾燥砂は熱容量が大
きいので有効である。しかし、密度が大きく融解Na中
に沈んでしまうため、防Na堤や漏洩Naの受け容器か
らNaがこぼれてしまうことや、密閉被覆が難しいた
め、窒息しにくく、Na温度が低下しにくいなどの問題
がある。また、乾燥砂に含有する湿分や結晶水と反応し
て一時的に温度上昇して、反応が激しくなることがある
ので注意が必要である。
(4) Dry Sand A large amount of dry sand is effective for a small amount of Na fire because it has a large heat capacity. However, since it has a high density and sinks in molten Na, Na spills from the Na levee and the container for leaking Na, and because it is difficult to seal the cover, it is difficult to suffocate and the Na temperature does not drop easily. There's a problem. In addition, it should be noted that it may react with moisture contained in dry sand or water of crystallization to raise the temperature temporarily and the reaction may become violent.

【0016】(5)その他 米,英国などの諸外国では、プール火災の消火剤として
黒鉛粉末系のペレット(180〜250℃で約100倍
に膨張)を用いており、Naの他、Li火災にも適用で
きるとしているが、窒息効果が期待できるのみである。
(5) Others In foreign countries such as the United States and the United Kingdom, graphite powder type pellets (expanded about 100 times at 180 to 250 ° C.) are used as a fire extinguisher for pool fires. Although it is said that it can be applied to, it can only be expected to have a choking effect.

【0017】以上のように、これらの消火剤は熱容量の
大きな物質を用い、これにより火炎部を覆って窒息,降
温して消火する方法である。したがって、Na火災の拡
がりが大きい場合やNa受け容器内のNa量が多いとき
は完全消火が難しく、また、できるだけ早く降温し、N
aを凝固したい場合でも熱容量の大きな物性の相反する
消火剤を用いるため降温しにくく、再燃すること及び刺
激性の強いエアロゾルを伴った白煙の放出を抑制できな
いこと並びに鎮火に手間がかかるなどの問題がある。
As described above, the extinguishing agent is a method in which a substance having a large heat capacity is used to cover the flame portion to suffocate and lower the temperature to extinguish the fire. Therefore, when the spread of the Na fire is large or when the amount of Na in the Na receiving container is large, it is difficult to completely extinguish the fire.
Even when it is desired to solidify a, it is difficult to lower the temperature because it uses an extinguishing agent with large physical capacity and conflicting physical properties, and it is difficult to re-burn and suppress emission of white smoke accompanied by highly irritating aerosol, and it takes time to extinguish the fire. There's a problem.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】従来技術は、Na火災
の特徴を十分に把握して開発されたものではない。すな
わち、融解したNaが燃焼するので消火剤により被覆す
る、いわゆる、窒息効果のみであり、一時的に空気を遮
断しても温度が低下してNaが固化しなければ、被覆に
亀裂が入り再燃すること及び消火には大量の消化剤を必
要とするので、これらを解決する必要がある。
The prior art was not developed by fully understanding the characteristics of Na fire. That is, since the molten Na burns, it is covered by a fire extinguisher, which is only a so-called suffocation effect. Even if the air is temporarily shut off, if the temperature does not drop and Na solidifies, the coating cracks and re-burns. To do this and to extinguish a fire requires a large amount of extinguishing agent, which needs to be resolved.

【0019】本発明の目的は、Na消火剤として安価で
入手しやすいシリカ(SiO2)の微粉末のみ、または、
これにNa2CO3を適宜混合したものに、Ag2CO3
ZnCO3,PbCO3及びMgCO3 のうち1種類、ま
たは2種類以上を、ほぼ数%〜40%を添加した消火剤
を火炎部を覆うようにして用い、Na接液面においてN
aと反応して安定化合物を生成させ、また、エアロゾル
や白煙の発生を抑制して、簡単に消火できるNa消火
剤,消火方法及びその装置を提供することにある。
The object of the present invention is to use only silica (SiO 2 ) fine powder which is inexpensive and easily available as a Na fire extinguishing agent, or
A mixture of this with Na 2 CO 3 is added to Ag 2 CO 3 ,
ZnCO 3, PbCO 3 and one of MgCO 3, or two or more, used in the fire extinguishing agent with the addition of about a few% to 40% so as to cover the flame portion, N in Na wetted surface
(EN) It is intended to provide a Na fire extinguishing agent, a fire extinguishing method, and a device thereof which can easily extinguish a fire by reacting with a to form a stable compound and suppressing generation of aerosol or white smoke.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はNa消火剤として微粉末のSiO2 を単
独、SiO2 とNa2CO3を1:1または、2:1の割
合で混合したものにAg2CO3,ZnCO3,PbCO3
及びMgCO3 などの炭酸塩の1種類、または複数種類
を、ほぼ数%〜40%を添加した消火剤を用いる。消火
時にはこれらの消火剤で火炎部を覆い、Na接液面にお
いてNaと消火剤を反応させ化学的に安定な物質を生成
させ、化学的に安定な層を作って鎮火させる。さらにN
a液面への空気の接触を完全に遮断し、窒息消火させ
る。また、発生したエアロゾルを炭酸塩の熱分解によっ
て生成するCO2 ガスと反応させてNa2CO3として捕
集する。
In order to achieve the above object, the present invention uses a fine powder of SiO 2 as a Na fire extinguishing agent alone, and SiO 2 and Na 2 CO 3 in a ratio of 1: 1 or 2: 1. Ag 2 CO 3 , ZnCO 3 , PbCO 3
A fire extinguishing agent containing one or a plurality of carbonates such as MgCO 3 and approximately several to 40% is used. At the time of extinguishing fire, the flame portion is covered with these extinguishing agents, and Na and the extinguishing agent react with each other on the Na-wetted surface to generate a chemically stable substance, thereby forming a chemically stable layer to extinguish the fire. Further N
Completely block air contact with the liquid surface and extinguish by suffocation. Further, the generated aerosol is reacted with CO 2 gas generated by thermal decomposition of carbonate to collect Na 2 CO 3 .

【0021】[0021]

【作用】本発明のNa消火剤は、微粉末のSiO2
独、SiO2とNa2CO3を1:1または、2:1に混
合したものをNaの燃焼部を覆うようにして用いる。こ
れらがNaと反応して化学的に安定なNa2SiO3を生
成して、消化剤と溶融ナトリウムの接液部にNa2Si
3の安定層ができて鎮火する。また、これが火災部全
体を覆うことにより、完全に窒息消火ができる。
The Na fire extinguishing agent of the present invention is used as a fine powder of SiO 2 alone, or a mixture of SiO 2 and Na 2 CO 3 in a ratio of 1: 1 or 2: 1 so as to cover the burned portion of Na. These react with Na to form chemically stable Na 2 SiO 3 and Na 2 Si is formed in the liquid contact part between the extinguishing agent and the molten sodium.
A stable layer of O 3 is formed to extinguish the fire. In addition, since it covers the entire fire area, it can be extinguished completely by suffocation.

【0022】なお、Na燃焼表面に凹凸ができるため、
これを完全に被覆するためには、さらさらしたSiO2
のみより、これにNa2CO3を添加してSiO2とよく
混合し、SiO2 表面にNa2CO3を付着させることに
よって、火災の凸部を消火剤で被覆しやすくし、さらに
窒息効果を向上させる。
Since the Na burning surface has irregularities,
In order to completely cover this, free-flowing SiO 2
Than only, this was mixed well with SiO 2 by the addition of Na 2 CO 3, by attaching a Na 2 CO 3 on SiO 2 surfaces, and easily cover the convex portion of the fire extinguishing agent, further choking effect Improve.

【0023】この他、Naの燃焼の際には白煙として刺
激臭の強い多量のエアロゾルが発生する。このエアロゾ
ルのほとんどはNa2O として飛散するが、Ag2
3,ZnCO3,PbCO3及びMgCO3 などの炭酸
塩の1種類、または複数種類を添加した消火剤を用いる
ことにより、熱分解して生成するCO2 と反応して、エ
アロゾルを安定化合物(Na2CO3)として捕集でき、
環境汚染を防止でき、また、熱分解した一方のZnO,
Ag2O ,PbO及びMgOなどは、金属ナトリウムに
還元されたのち、Naと合金となるため、Naの活性度
を低下させる相乗効果も期待できるなどのメリットがあ
る。
In addition, when Na is burned, a large amount of aerosol with strong irritating odor is generated as white smoke. Most of this aerosol is scattered as Na 2 O, but Ag 2 C
O 3, ZnCO 3, PbCO 3 and one carbonate such as MgCO 3, or by using a plurality of types extinguishing agent was added, reacts with CO 2 to produce by pyrolysis, the aerosol in a stable compound ( Can be collected as Na 2 CO 3 ),
Environmental pollution can be prevented, and one of the thermally decomposed ZnO,
Since Ag 2 O, PbO, MgO, etc. are reduced to metallic sodium and then alloy with Na, there is an advantage that a synergistic effect of lowering the activity of Na can be expected.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0025】まず、万一、Na漏洩が発生したならば、
基本的な処置としてNaと反応しやすい物質を隔離する
ことはもちろんのこと、一般火災と同様に初期消火が重
要である。したがって、FBRやNa試験装置などの配
管やタンク容器からNaが洩れ出したら、あわてず、十
分に状況を把握してから、鋼製の受皿などを用いて、こ
れにNaを受入れ、液体Naの広がりを抑えて火災の拡
大防止を図ったのち、消火作業を実施することが肝要で
ある。
First, if Na leaks,
As a basic measure, it is important not only to isolate the substance that easily reacts with Na but also to extinguish the fire as in the case of a general fire. Therefore, if Na leaks from the piping or tank container of the FBR or Na tester, do not rush to know the situation sufficiently, and then use a steel pan or the like to receive Na into It is important to carry out fire extinguishing work after suppressing the spread and preventing the spread of fire.

【0026】これまでの知見から、一般的にはNa配管
等がギロチン破断のような大事故が起こり、多量のナト
リウムが瞬時に漏洩することはほとんどないと考えて良
く、また、FBRやNa試験装置はトラブルが発生する
と、Na貯蔵タンクに系内のNaを緊急ドレンするシス
テムとなっているので多量のNaが一度に空気中に漏洩
することはないと考えてよい。
From the knowledge obtained so far, it can be considered that a large accident such as a guillotine rupture generally occurs in a Na pipe or the like, and a large amount of sodium is unlikely to leak instantly, and an FBR or Na test is performed. When a trouble occurs in the device, it is a system that urgently drains Na in the system to the Na storage tank, so it can be considered that a large amount of Na will not leak into the air at one time.

【0027】万一、このような重大事故が発生した場合
は、直ちに消火活動を実施するのは難しいから、まず、
人体の防護と類焼を防止し、十分時間をかけて検討した
のち対策を講じてよいので本発明の範囲からは除外する
ものとする。
In the unlikely event that such a serious accident occurs, it is difficult to immediately carry out fire fighting activities.
It is excluded from the scope of the present invention because it is possible to protect the human body and prevent burning, and take measures after taking sufficient time for study.

【0028】したがって、本発明では、Naが数十リッ
トル以下、または、小リークによる火災に適用するもの
として以下に記述する。
Therefore, in the present invention, it will be described below as being applied to a fire of Na of several tens of liters or less, or a small leak.

【0029】表1に、従来品の市販消化剤及び本提案の
消化剤の物性を比較して示した。
Table 1 shows the physical properties of the conventional commercial digestive agent and the proposed digestive agent in comparison.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】同表よりわかるように、本発明の消化剤で
あるSiO2 150〜200メッシュのみかけの密度
は、ほぼ、0.45 で液体ナトリウムの密度(0.8〜
0.95)の約1/2と小さい。このため、Na火災の火
炎部の液体ナトリウム中に沈降することなく、火炎部を
覆って簡単に密封し、窒息することができる。
As can be seen from the table, the apparent density of SiO 2 150 to 200 mesh, which is the extinguishing agent of the present invention, is approximately 0.45, and the density of liquid sodium (0.8 to 0.8).
It is as small as about 1/2 of 0.95). For this reason, it is possible to cover the flame portion and easily seal and suffocate it without settling in the liquid sodium in the flame portion of the Na fire.

【0032】なお、上述のように本提案の消火剤のみか
けの密度は小さく、ほとんど沈降しないが、液体ナトリ
ウム中に入り込むものと考えられる。これは液面近くの
ナトリウムとの接触の機会が多くなるので、反応層の生
成を促進するため、ある程度の拡散や沈降は鎮火には好
ましい現象である。
As mentioned above, although the apparent density of the fire extinguishing agent of the present proposal is small and hardly settles, it is considered that the fire extinguishing agent enters the liquid sodium. Since this increases the chances of contact with sodium near the liquid surface, it promotes the formation of a reaction layer, so that some diffusion or sedimentation is a preferable phenomenon for quenching.

【0033】また、さらに消火剤に、Ag2CO3,Zn
CO3,PbCO3及びMgCO3 などの炭酸塩の1種
類、または複数種類を、ほぼ数%〜40%を添加する
と、これらの炭酸塩はNaの燃焼熱によって熱分解(分
解温度:200〜350℃)を起し、CO2 ガスを生成
するため、これによる窒息効果が期待できること及びN
aの燃焼による多量の刺激臭の強い白煙(主成分はNa
2O のエアロゾル)と反応して安定化合物(Na2
3)として捕集できるため、環境汚染を防止できる。
添加剤のうち、PbCO3を用いた場合を例に、以下に
詳述する。PbCO3は315℃で化5のように、熱分
解してCO2ガスを生成する。このCO2は白煙として放
出する刺激性の強いNa2O,Na22 などと反応し
て、化6のように安定で無害なNa2CO3として捕集で
きる。また、熱分解した一方のPbOは金属ナトリウム
に還元されて金属鉛となつたのち、NaとNa15
4,Na5Pb,Na4Pb などの金属間化合物を作る
ため、金属ナトリウムの活性度を低下する相乗効果が期
待できる。因みに、PbはNa中に250℃で約40w
t%が溶解するが、これを多量に添加すると消火剤の全
密度を大きくするので、ほぼ10%以下が望ましい。
Further, as a fire extinguishing agent, Ag 2 CO 3 , Zn
When one kind or plural kinds of carbonates such as CO 3 , PbCO 3 and MgCO 3 is added in an amount of several to 40%, these carbonates are thermally decomposed by the combustion heat of Na (decomposition temperature: 200 to 350). ° C.) cause, in order to generate CO 2 gas, it can be expected choking effect this and N
A large amount of white smoke with a strong pungent odor due to combustion of a (main component is Na
2 O aerosol) and the reaction was stable compound (Na 2 C
Since it can be collected as O 3 ), environmental pollution can be prevented.
Of the additives, the case of using PbCO 3 will be described in detail below as an example. At 315 ° C., PbCO 3 is thermally decomposed to generate CO 2 gas as shown in Chemical formula 5. This CO 2 reacts with highly irritating Na 2 O, Na 2 O 2 and the like emitted as white smoke and can be collected as stable and harmless Na 2 CO 3 as shown in Chemical formula 6. Further, one of the thermally decomposed PbO is reduced to metallic sodium and converted into metallic lead, and then Na and Na 15 P are added.
Since intermetallic compounds such as b 4 , Na 5 Pb and Na 4 Pb are produced, a synergistic effect of lowering the activity of metallic sodium can be expected. By the way, Pb is about 40w in Na at 250 ° C.
Although t% is dissolved, if it is added in a large amount, the total density of the fire extinguishing agent is increased, so about 10% or less is desirable.

【0034】[0034]

【化5】 PbCO3→PbO+CO2 …(化5)[Chemical formula 5] PbCO 3 → PbO + CO 2 (Chemical formula 5)

【0035】[0035]

【化6】 Na2O+CO2=Na2CO3 …(化6) 図1は実験装置の配管等よりNaが漏洩し、これを鋼製
の受皿に捕集して消火を実施する場合の一例を示す概略
図である。1は鋼製のNa受け容器、2は受け容器に捕
集した漏洩Na、3は消化剤、3′は捕集Na上に噴霧
被覆した消化剤、4は消化剤とNaの反応生成物、5は
消化剤噴霧用のフレキシブルチューブ、6はNa受け容
器運搬用の台車及び14は電磁弁である。
[Chemical formula 6] Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3 (Chemical formula 6) Fig. 1 shows an example of extinguishing Na by leaking Na from the piping of the experimental apparatus and collecting it in a steel pan. FIG. 1 is a steel Na receiving container, 2 is leakage Na collected in the receiving container, 3 is an extinguishing agent, 3'is an extinguishing agent spray-coated on the collected Na, 4 is a reaction product of the extinguishing agent and Na, 5 is a flexible tube for spraying a digestive agent, 6 is a dolly for carrying a Na receiving container, and 14 is a solenoid valve.

【0036】例えば、配管の一部からNaの漏洩を検
出、または、発見したならば図1のように、予め乾燥保
管してある金属製のNa受け容器を台車に乗せてNaの
漏洩ケ所に運び、これにNaを捕集する。次いで、この
捕集Na量、または、火炎の広がりによってシャベル,
小型消火器、または、圧送フレキシブルチューブ等を用
いてNa表面、または、火炎部を消化剤で覆って密封す
る。
For example, if the leakage of Na is detected or found in a part of the pipe, as shown in FIG. 1, a metal Na receiving container which has been dried and stored in advance is mounted on a trolley to the leakage location of Na. Carry it and collect Na in it. Then, the amount of Na collected or the shovel spreads depending on the spread of the flame.
A small fire extinguisher, a pressure-feeding flexible tube, or the like is used to cover the Na surface or flame portion with an extinguishing agent and seal it.

【0037】このときNaと消化剤の接触面部において
化7のように化学的に安定なメタけい酸ナトリウム(m
−けい酸ナトリウム:Na2SiO3)を生成し、化学的
安定層ができるため燃焼が停止し、さらに酸素の供給が
遮断されて完全に鎮火する。
At this time, chemically stable sodium metasilicate (m
-Sodium silicate: Na 2 SiO 3 ) is produced, and a chemically stable layer is formed, so that combustion is stopped, and further, the supply of oxygen is cut off, and the fire is completely extinguished.

【0038】[0038]

【化7】 2Na+SiO2+1/2O2=Na2SiO3 …(化7) 図2は原子炉プラント、または、Na取扱施設における
自動、または、半自動の消化装置を示す。3は消化剤、
5はフレキシブルチューブ、10は消化剤ホッパ、11
は貯蔵してある消化剤を乾燥するためのヒータ、12は
系の脱気及びホッパ内の消化剤を真空乾燥するための真
空ポンプ、13はホッパ内の脱気及び消化剤を圧送する
ための加圧ガス用導管、14−1〜14ー4は電磁弁、
15はガスボンベ用減圧弁、16は消化剤を圧送するた
めの加圧用不活性ガスボンベ、17はNa取扱施設、ま
たは試験装置、18はNa漏洩検出器、19は信号線、
20はリレー、21は手動で消火装置を作動させる場合
のスイッチ、22はストップ弁、23は消化剤の補給口
及び24はNa漏洩を知らせるためのブザーである。
Embedded image 2Na + SiO 2 + 1 / 2O 2 = Na 2 SiO 3 (Formula 7) FIG. 2 shows an automatic or semi-automatic digester in a reactor plant or a Na handling facility. 3 is a digestive agent,
5 is a flexible tube, 10 is a digestive hopper, 11
Is a heater for drying the stored extinguisher, 12 is a vacuum pump for degassing the system and vacuum drying the extinguishing agent in the hopper, and 13 is for pumping the degassing and extinguishing agent in the hopper. Pressurized gas conduit, 14-1 to 14-4 are solenoid valves,
Reference numeral 15 is a pressure reducing valve for a gas cylinder, 16 is an inert gas cylinder for pressurization for pressure-feeding a digestive agent, 17 is a Na handling facility or a test device, 18 is a Na leak detector, 19 is a signal line,
Reference numeral 20 is a relay, 21 is a switch for manually activating the fire extinguisher, 22 is a stop valve, 23 is a refueling port for the extinguishing agent, and 24 is a buzzer for notifying the leakage of Na.

【0039】以上の構成において、Na取扱施設、また
は試験装置17等において、Naの漏洩が発生した場合
は、Na漏洩検出器18で検出すると共に、ブザー24
が吹鳴してNaの漏洩を知らせる。検出器の信号はリレ
ー20を介して電磁弁14−4が開となり、ホッパ内が
加圧されると同時に電磁弁14−2が開いてフレキシブ
ルチューブ5から消化剤3が噴霧されて消火するように
なっている。
In the above structure, when Na leaks in the Na handling facility, the test apparatus 17, etc., the Na leak detector 18 detects it and the buzzer 24
Sounds to inform about the leakage of Na. The signal from the detector opens the solenoid valve 14-4 via the relay 20, pressurizes the inside of the hopper and simultaneously opens the solenoid valve 14-2, so that the extinguishing agent 3 is sprayed from the flexible tube 5 to extinguish the fire. It has become.

【0040】火炎部を消火剤で数cm厚みに覆ったら、手
動に切り替えスイッチ21により一旦消火剤の噴霧を停
止する。前述したように、消火剤をNa火炎部に数cm厚
みに被覆するとNa火災は鎮火するが、火炎部を消火剤
で完全に覆うことができたか否か、または再燃しないか
を確認し、火炎部の露出があったり、または再燃した場
合は、フレキシブルチューブを移動させ、手動スイッチ
で消火剤を噴霧して完全に消火する。
After the flame portion is covered with the extinguishant to a thickness of several cm, the change switch 21 is manually operated to temporarily stop the spray of the extinguishant. As mentioned above, if the fire extinguishing agent is coated on the Na flame portion to a thickness of several cm, the Na fire will be extinguished, but it will be confirmed whether or not the flame portion could be completely covered with the fire extinguishing agent, or whether it will not reignite. In case of exposed parts or reignition, move the flexible tube and use a manual switch to spray extinguishing media to extinguish the fire completely.

【0041】なお、消火剤の噴霧量については、予め量
決めしておき、タイマなどによって電磁弁を閉止するこ
と、または光電管などを用いて噴霧レベルを検出するこ
とによって全自動で消火することも可能である。
The amount of spray of the extinguishant may be determined in advance, and the solenoid valve may be closed by a timer or the like, or the spray level may be detected by using a photoelectric tube to extinguish the fire automatically. It is possible.

【0042】また、これらのNa消火剤,消火方法及び
その装置は、FBR関連の施設,装置のみならず、金属
ナトリウムを利用する種々の製品,試験装置など、あら
ゆるものに適用可能である。
The Na fire extinguishing agent, the fire extinguishing method, and the apparatus therefor can be applied not only to FBR-related facilities and apparatuses, but also to various products using metallic sodium and test apparatuses.

【0043】以上の説明のように、Na消火剤として安
価で入手しやすいシリカ(SiO2)の微粉末のみ、また
は、これに炭酸ナトリウム(Na2CO3)を適宜混合し
たものに、AgCO3,ZnCO3,PbCO3及びMg
CO3の1種類、または複数種類を、ほぼ数%〜40%
添加し、良く混合したものを火炎部を覆うようにして用
いることにより、Na接液面でNaと反応して安定化合
物を生成して、化学的に安定な層を形成することにより
火災を鎮火させ、また、エアロゾルや白煙を安定化合物
として捕集し、その発生,放出を抑制して環境汚染を防
止できる。
As described above, AgCO 3 is used only as a fine powder of silica (SiO 2 ) which is inexpensive and easily available as a Na fire extinguisher, or a mixture of this with sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) as appropriate. , ZnCO 3, PbCO 3 and Mg
A few% to 40% of one or more types of CO 3
When added and mixed well to cover the flame part, it reacts with Na on the Na-wetted surface to form a stable compound and forms a chemically stable layer to extinguish the fire. In addition, it is possible to prevent aerosols and white smoke from being polluted as stable compounds and suppress their generation and release to prevent environmental pollution.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、微粉末のSiO2
独、SiO2とNa2CO3を1:1、または、2:1に
混合したものに、AgCO3,ZnCO3,PbCO3
びMgCO3の1種類、または複数種類を、数%〜40
%添加し、良く混合したものをNaの燃焼部を覆うよう
にして用いると、これがNaと反応して化学的に安定な
Na2SiO3を生成して、消火剤と溶融ナトリウムの接
液部にNa2SiO3の安定層ができること及びこれが火
災部全体を覆い酸素の供給を抑止することによって完全
に窒息消火ができる。
According to the present invention, a fine powder of SiO 2 alone, a mixture of SiO 2 and Na 2 CO 3 in a ratio of 1: 1 or 2: 1 is added to AgCO 3 , ZnCO 3 , PbCO 3 and A few% to 40% of one or more kinds of MgCO 3
%, And when mixed well and used so as to cover the combustion part of Na, this reacts with Na to form chemically stable Na 2 SiO 3 and the wetted part of the extinguishant and molten sodium In addition, a stable layer of Na 2 SiO 3 is formed, which covers the entire fire area and suppresses the supply of oxygen.

【0045】また、Naの燃焼の際に白煙として刺激臭
の強い多量のエアロゾルが発生する。このエアロゾルの
ほとんどはNa2O として飛散するが、本発明の消火剤
を用いることによって、炭酸塩が熱分解を起してCO2
ガスを生成し、これとエアロゾルとが反応して安定で無
害な化合物として捕集できるので環境の汚染防止ができ
る。
Further, when Na is burned, a large amount of aerosol having a strong irritating odor is generated as white smoke. Most of this aerosol is scattered as Na 2 O, but by using the fire extinguisher of the present invention, the carbonate causes thermal decomposition and CO 2
Since gas is generated and this reacts with the aerosol to collect as a stable and harmless compound, environmental pollution can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す漏洩ナトリウムの捕集
と消火例の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of an example of collecting and extinguishing leaking sodium according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す漏洩ナトリウムの自動
消火装置の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of an automatic fire extinguishing system for leaking sodium according to an embodiment of the present invention.

【図3】溶融ナトリウムの発火限界と酸素量の関係を示
す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the ignition limit of molten sodium and the amount of oxygen.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…Na受け容器、2…Na、3,3′…消火剤、4…
反応生成物、5…フレキシブルチューブ、6…台車、1
4…電磁弁。
1 ... Na receiving container, 2 ... Na, 3,3 '... Extinguishing agent, 4 ...
Reaction product, 5 ... Flexible tube, 6 ... Truck, 1
4 ... Solenoid valve.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 勝男 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuo Kawasaki 7-2-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Electric Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】配管、または、機器などから高温のナトリ
ウムが漏洩して、ナトリウム火災が発生する際に、空気
中に漏出した液体ナトリウム及びナトリウムと空気中の
成分と反応して生成する酸化ナトリウム,過酸化ナトリ
ウム,水酸化ナトリウムなどと安定で無害な化合物を生
成して鎮火することを特徴とするナトリウム火炎の消火
方法。
1. When high-temperature sodium leaks from piping or equipment and a sodium fire occurs, liquid sodium and sodium leaked into the air and sodium oxide produced by reacting with components in the air. , A method of extinguishing a sodium flame, which is characterized by generating stable and harmless compounds such as sodium peroxide and sodium hydroxide to extinguish the fire.
【請求項2】請求項1において、本消化剤は、ナトリウ
ムよりみかけの密度の小さいシリカの微粉末を用いるこ
とにより溶融ナトリウム中に沈降することなく、ナトリ
ウムとの接液界面で消化剤とナトリウムが反応して、安
定で無害なケイ酸ナトリウムを生成して、火炎部を被
覆,密閉して鎮火するナトリウム火炎の消火方法。
2. The digestive agent according to claim 1, which is a fine powder of silica having an apparent density lower than that of sodium, so that the digestive agent and sodium are not precipitated in molten sodium at a liquid contact interface with sodium. Reacts to produce stable and harmless sodium silicate, covers and seals the flame part, and extinguishes the sodium flame.
【請求項3】請求項1において、シリカを150〜20
0メッシュの微粉末とし、シリカ単独、または、これに
炭酸ナトリウムを良く混合してシリカ表面に付着させ、
火炎部の凹凸の発生した燃焼部表面を被覆しやすくした
ものを消火剤の自動噴霧装置、または手動式小型噴霧型
の消火器を用いてNa火災を鎮火するナトリウム火炎の
消火装置。
3. The method according to claim 1, wherein the silica content is 150 to 20.
As fine powder of 0 mesh, silica alone or well mixed with sodium carbonate to adhere to the silica surface,
A sodium flame extinguisher that extinguishes a Na fire by using an automatic spraying device for extinguishing agents that makes it easy to cover the surface of the combustion part where irregularities occur in the flame part, or a manual small spray type extinguisher.
【請求項4】請求項1において、ナトリウム火災の火炎
部にシリカ微粉末単独、または、シリカに対して、炭酸
ナトリウムの割合で混合したものを火炎部表面層数cm厚
みのナトリウム量に対して、ほぼ、2〜4倍量をナトリ
ウムの露出箇所のないように全体を覆い、火炎部を密
閉,窒息させてナトリウム火災を鎮火させるナトリウム
火炎の消火方法。
4. The silica fire powder according to claim 1, wherein silica fine powder alone or a mixture of silica and sodium carbonate in a ratio of sodium carbonate to a flame portion of a sodium fire is used with respect to the amount of sodium having a thickness of several flame surface layers. A method of extinguishing a sodium flame in which the sodium is extinguished by covering the whole so that there is no exposed portion of sodium and sealing the flame portion to suffocate the sodium fire.
【請求項5】請求項1の前記ナトリウム消火剤に、Ag
2CO3,ZnCO3,PbCO3及びMgCO3 などの炭
酸塩の1種類、またはこれらの複数種を、ほぼ数%〜4
0%を添加,混合しておくことによって、これらがNa
の燃焼熱で熱分解を起こしてCO2ガスを生成し、この
CO2ガスによる窒息効果があること及び発生するNa
煙、すなわち、ナトリウムエアロゾルと反応して、安定
で無害なNa2CO3として捕集することにより、環境汚
染を防止し、また、熱分解した一方のZnO,Ag
2O,PbO 及びMgOなどはNaに還元されたのち、
金属ナトリウムと合金となるナトリウム火炎の消火方
法。
5. The sodium fire extinguisher according to claim 1, wherein Ag
2 CO 3, ZnCO 3, PbCO 3 and one carbonate such as MgCO 3 or a plurality of these species, approximately several% to 4
By adding and mixing 0%, these are Na
The combustion heat of the carbon causes thermal decomposition to generate CO 2 gas, and the CO 2 gas has a choking effect and the generated Na.
By reacting with smoke, that is, sodium aerosol and collecting as stable and harmless Na 2 CO 3 , environmental pollution is prevented, and one of thermally decomposed ZnO, Ag
2 O, PbO 2 and MgO are reduced to Na,
A method of extinguishing a sodium flame that forms an alloy with sodium metal.
【請求項6】請求項1において、FBR、または、大実
験室等のナトリウムプラントからのナトリウム漏洩を検
出して、この信号により消火剤を貯蔵,乾燥できる消火
剤ホッパよりフレキシブルチューブ等を用いて消火剤を
自動圧送噴霧して、ナトリウム火災を鎮火するナトリウ
ム火炎の消去方法。
6. The fire extinguishing agent hopper capable of detecting and leaking sodium from an FBR or a sodium plant such as a large laboratory, and using a flexible tube or the like from the fire extinguishing agent hopper according to claim 1. A method of extinguishing a sodium flame that extinguishes a sodium fire by automatically extinguishing a fire extinguisher.
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