WO2005079923A1 - タンクへの消火剤供給方法及びタンク用消火剤供給設備 - Google Patents

タンクへの消火剤供給方法及びタンク用消火剤供給設備 Download PDF

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WO2005079923A1
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tank
extinguishant
fire
extinguishing agent
side wall
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PCT/JP2005/002673
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gengo Matsuoka
Original Assignee
K & G Ltd.
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/06—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products

Definitions

  • the present invention relates to a method for supplying a extinguishant to a tank storing flammable liquids in case of a fire, and a facility for supplying the extinguishant.
  • tank storage which is installed on the ground.
  • the tank has a substantially cylindrical shape, is provided in a floating state on a flammable liquid, and has a floating roof type having a floating roof that moves up and down along the liquid level. If a fire occurs in a tank storing such combustible fuel and the scale of the fire becomes large, the tank side wall may be accompanied by the collapse, and such a phenomenon is prevented in the extinguishing process, and the tank fire extinguishes quickly. It is a big issue to do.
  • the scale is local immediately after a fire occurs, and it is possible to perform an initial fire extinguishing which is relatively difficult, but if this time is lost, the fire will spread over the entire flammable surface.
  • the behavior of the flame at the time of fire is not stable at a constant state, and for example, it becomes a phenomenon accompanied by an action that “the flame breathes” in which ambient air is taken in during the flame (for example, 1-5 0 397, "Detailed Description of the Invention", third paragraph, cf.
  • the tank side wall above the flammable liquid level rises to near the flame temperature (1200 ° C or more).
  • the flammable liquid is removed by the flammable liquid immediately below the liquid surface of the tank side wall, and the temperature drops sharply, for example, to near the boiling point of the flammable liquid.
  • the side wall is made of steel with a thickness of 5 to 2 O mm, so under the above temperature conditions, the side wall expands in the direction of expansion of the tank (expansion of diameter) at the site where flames are present. There is almost no change in the lower part of the sex liquid.
  • the temperature of steel products is It is known that, in the process of rising from a temperature to a high temperature of 120 ° C. or more, deterioration or the like occurs in the material and, for example, the material becomes brittle. Due to these facts, expansion expansion in the circumferential direction of the side wall at the time of tank fire differs depending on the height position of the tank.
  • the expansion is small in the lower part of the liquid level near the flammable liquid level and large in the upper part of the liquid level. Therefore, stress due to differential expansion acts on the tank side wall, so cracking or bending tends to occur, which may cause tank collapse.
  • the method of releasing the extinguishant into the tank is the method of hanging the foam extinguishing agent along the wall from the tank side wall, the method of injecting the foam extinguishing agent from the bottom of the tank and spreading it on the liquid surface, the foam from the outside It is known how to inject the inside of a tank by a radiation cannon.
  • the same document also shows a technology using carbon dioxide which has the action of diluting the flammable gas and the action of cooling as a extinguishing agent.
  • This fire extinguishment using carbon dioxide is to extinguish fires by making the fire compartments incombustible.
  • the tank side wall may be heated by the flame, and the tank side wall may be curved or the like.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2014 is effective when the fire occurring on the floating roof type tank is an initial fire.
  • fire-fighting targets are limited to floating roof type tanks, and when the fire becomes large, the floating roof may sink as described above, which is not applicable in such cases.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to suppress the temperature rise of the tank side wall at the time of fire and to extinguish the tank fire quickly. Providing methods and equipment. Disclosure of the invention
  • the method of supplying a extinguishant to a tank according to claim 1, which achieves the above object, is a method of supplying a extinguishant on the surface of the flammable liquid surface of a substantially cylindrical tank for storing flammable liquid, which comprises: The fire extinguishing agent is injected from the vicinity of the side wall of the tank above the liquid surface of the organic liquid, and the injection is performed at a predetermined angle with respect to the center direction of the tank in the circumferential direction of the tank.
  • the injection of the extinguishing agent eg foam (foam solution)
  • the injection of the extinguishing agent gives a swirling movement to the gas above the combustible liquid being burned.
  • the rising air flow is already generated by the fire energy, but the above-mentioned injection operation gives a whirl of the swirling flow generation and the swirling of the gas occurs.
  • an updraft that rises like a dragonfly is generated.
  • the upwelling air current is a gas flow that flows upward while stably swirling, so the inside of the upflow air is under negative pressure relative to the surrounding air pressure. That is, the updraft has a suction force that entrains surrounding gas in the center, and the flame is drawn to be drawn to the center of the tank by this updraft like updraft. As a result, the flame is moved inward from the tank side wall, the temperature rise of the tank side wall is suppressed, and the curvature due to the thermal expansion of the tank side wall until the fire extinguishing agent is filled in the tank and the fire is extinguished effectively. It is prevented.
  • the extinguishant injected into the tank is gradually expanded toward the center while swirling on the upper surface of the flammable liquid level. Since the level expansion of the extinguishant is drawn to the central area by the suction force of the updraft formed in the central area of the tank by the swirling flow, the amount of the extinguishant disappears to the outside of the tank is small, so the swift and reliable The entire surface of the flammable liquid is covered, and extinguishing of the tank fire is performed quickly and reliably.
  • the method for supplying extinguishant to the tank according to claim 2 is the method for supplying extinguishant to the tank according to claim 1, wherein the injection of the extinguishant is carried out from a plurality of positions in the circumferential direction of the tank sidewall. It is characterized in that it is carried out in the common circumferential direction.
  • the swirling gas flow can be generated more reliably. That is, Since the extinguishant injection force that generates the swirling gas flow can be obtained from a plurality of positions on the tank side wall, it is possible to more reliably obtain the energy required to swirl the gas. In addition, even if some of the multiple locations where the fire extinguishing agent is sprayed become incapable of spraying, this can be compensated by the fire extinguishing agent from other locations, and the certainty of operation is also improved.
  • the tank extinguishing agent supply facility is provided in a substantially cylindrical tank for storing flammable liquid, and is a facility for injecting a extinguishing agent onto the liquid surface of the flammable liquid, and the flammable agent is flammable.
  • a plurality of extinguishant injection ports provided at predetermined intervals on the tank side wall above the liquid surface of the liquid, each having a predetermined angle in the circumferential direction common to the tank with respect to the center direction of the tank to inject the extinguishant
  • a extinguishant supply device for supplying a extinguishant.
  • the extinguishant injected into the tank is gradually spread toward the center while swirling on the upper surface of the flammable liquid level. Since the level expansion of the extinguishant is drawn to the central area by the suction force of the rising air formed in the central area of the tank by the swirling flow, the entire surface of the flammable liquid is covered quickly and reliably, and the tank fire is Fire extinguishing will be carried out quickly and reliably.
  • the tank fire extinguisher supply facility according to claim 4 is the tank fire extinguisher supply facility according to claim 3, and the fire extinguisher jet orifices can be adjusted with their respective injection directions within a predetermined range. It is characterized in that it is provided.
  • the tank-extinguishing agent supply facility is the tank-extinguishing agent supply facility according to any one of claims 3 or 4, wherein the tank contains a tank in addition to the extinguishant jet port.
  • An auxiliary fire extinguishing agent supply port for supplying a fire extinguishing agent to the inside is additionally provided.
  • the auxiliary extinguishant is additionally added from the auxiliary extinguishant supply port, so that the flammable liquid can be more reliably and rapidly. It can cover the liquid surface.
  • the tank fire extinguishant supply facility according to claim 6 is the tank fire extinguisher supply facility according to claim 5, wherein the auxiliary fire extinguishant supply port is disposed along the inner side surface of the side wall of the tank. It is characterized in that it is the supply of either or both of the supply port supplied downward and the supply port supplied from the bottom side of the tank.
  • the tank side wall portion is cooled and the fire extinguisher is supplied.
  • the extinguishant can be supplied while avoiding the situation where the extinguishant disappears due to the flame.
  • FIG. 1 is a schematic top view of the tank equipped with the tank fire extinguishing system according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the arrangement of the components shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic top view showing the state of extinguishing a fire with the tank fire extinguishing system shown in FIG.
  • FIG. 4 is a side view of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic explanatory view showing another embodiment of the tank fire extinguishing system according to the present invention.
  • Figure 1 is a diagram showing the conceptual configuration of the floating roof tank 12 equipped with the tank fire extinguishing agent supply facility according to this embodiment (the floating roof configuration is not shown).
  • Figure 2 shows the arrangement of components It is explanatory drawing which shows a person in charge. Examples of flammable liquids stored in the tank include heavy oil, crude oil, petroleum, gasoline, kerosene, light oil and the like, as well as chemical liquids such as methanol and ethanol.
  • the fire extinguishing agent injection ports 14 for injecting the fire extinguishing agent 100 into the tank 1 2 are equally spaced at 5 power stations of the tank side wall portion 1 3 of the tank 1 2 having a substantially circular horizontal cross section. It is provided.
  • the installation position of the fire extinguisher jet 14 in the height direction is, as shown in Fig. 2, the tank side wall 13 above the liquid surface 16 above the liquid level 16a of the flammable liquid 16 stored in the tank 12 It is a near position.
  • the extinguishant jet 14 is attached so as to inject the extinguishant 100 by inclining the extinguishant in the circumferential direction of the tank 12 relative to the center of the tank.
  • the injection directions of all the extinguishant injection ports 14 are angled at the same angle with the center direction of the tank.
  • the angulation of the injection direction promotes the injection of the extinguishant 100 along the inner wall 13a of the tank and the generation of a swirling flow due to the injection.
  • the extinguishant injection port 14 have a configuration in which the injection direction can be changed by remote control.
  • the supply piping 1 8 (shown by only one solid line in FIG. 1) for supplying the extinguishant 100 to the jet port 14 (circled around the circumference of the tank 12) is a circle.
  • a control valve 19 is provided between the extinguishant supply device 20 and the supply pipe 18.
  • Figures 3 and 4 show the outline of the fires occurring in the tank 12 shown in Figures 1 and 2, respectively, and the fire is extinguished with the above-mentioned tank extinguishing system.
  • the floating roof is damaged by the fire and does not exist.
  • the fire extinguishing agent 1 0 0 is injected from each extinguishing agent injection port 1 4, but the direction of the fire extinguishing agent injection port 1 4 is circumferentially to the center direction of the tank 1 2 as described above As it is angled, the fire extinguishing agent 100 is injected to pivot in the circumferential direction of the tank 12 as indicated by the arrow 200.
  • the injection of the extinguishant 100 gives the gas above the liquid surface 16 a a power to turn in the direction of the arrow shown by the broken line 300 in FIGS. 3 and 4.
  • the gas starts swirling at the upper part of the tank by this sticking operation and forms a swirling gas, the gas is centered on the tank as shown in FIG. Ascends to form a rising air flow part 22 which rises like a dragonfly in the part.
  • the gas flow in the updraft portion 22 is a gas flow that rises stably as the gas rotates, as described above, such as the dragon-like or dust-devil.
  • the inside of such a stable, constant flow of gas flow is at a negative pressure relative to the ambient pressure. For this reason, as shown by the white arrows 400 in FIGS. 3 and 4, gas around the tornado is drawn toward the center of the tank 12 and the gas swirling flow 300 also rises (FIG. 4). See).
  • the generated flame is drawn so as to be narrowed down to the rising air flow portion 22 along the gas flow. , And diffuse in the sky.
  • the flame is moved away from the side wall 13 so that the side wall 13 is not directly hit by the flame and the heat load on the side wall 13 is reduced, so the temperature rise on the side wall 13 is also suppressed Be done.
  • the extinguishant 100 since the extinguishant 100 is angled to be jetted along the side wall 13, the injected extinguishant 100 swirls in the direction of the arrow 200 and flows. Expand the solution level 16a. This expansion receives the suction force of the above-mentioned dragonfly-like rising air flow part 22 and becomes expansion of the extinguishant tank 12 towards the center, and the expansion on the liquid level 16 a is smoother than natural expansion. To be done. That is, the flow of the extinguishant in the swirling direction injected and the suction of the dragonfly-like updraft generated in the central region of the tank rapidly extinguishes the extinguishant 100 in a spiral shape all over the surface 16a. And they will be covered and extinguish the tank fire quickly.
  • the surface of the liquid surface 16a is covered with a fire extinguishing agent, and the fire is extinguished quickly in a short time while maintaining the condition that the curvature of the side wall 13 is prevented by suppressing the temperature rise of the tank side wall 13. It is a thing.
  • FIG. 5 shows another embodiment of the tank extinguishing system according to the present invention.
  • a fire extinguishant jet port 14 and a foam chamber 1 2 6 which is an auxiliary extinguishant supply port for auxiliary addition of a fire extinguishing agent are provided side by side.
  • a plurality of foam chambers 26 are provided at upper positions of the side walls 13 at predetermined intervals. Then, an auxiliary extinguishing agent such as foam (aqueous foam solution) is supplied from the foam chamber 26 to the flammable liquid 16.
  • the extinguishant injection port 14 or They also try to inject foam (foam solution).
  • the rising air flow portion 22 rising like a drooping by injection of the fire extinguishing agent 100 from the above-mentioned fire extinguishing agent 14 is generated supplementary to the swirling flow of the fire extinguishing agent 100.
  • (Foam aqueous solution) 100 is added. Therefore, the supply of foam (foam aqueous solution) is more abundant, and the suction force of the updraft portion 22 spreads more quickly on the liquid surface 16a, thereby extinguishing more quickly and reliably. .
  • the configuration of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications are possible within the scope of the present invention.
  • the present invention is limited thereto. is not.
  • the fire extinguishing agent 100 discharged from the fire extinguishing agent injection port 14 is carbon dioxide gas or a mist or powder mixed gas
  • the fire extinguishing agent supplied from the auxiliary extinguishing agent supply port 26 is a low foaming solution. It is also possible.
  • auxiliary fire extinguishing agent supply port 26 It is also possible to set the installation position of the auxiliary fire extinguishing agent supply port 26 near the side wall 13 of the bottom of the tank 12 and to raise the extinguishant from above the liquid surface 16 a. In this case, the fire extinguishant can be supplied while avoiding the situation where the fire extinguishant disappears due to the flame.
  • the extinguishant injection port 14 and the extinguishant supply device 20 can inject the extinguishant 100 with a predetermined injection force, and a control valve that can adjust the injection output of the extinguishant 100 You may provide in supply piping.
  • the direction of the extinguishant injection from the extinguishant injection port 14 may be set so that a swirling flow directed from the side wall 13 to the center can be generated by the injection of the extinguishant 100, for example, It is preferable to be able to experiment in advance and to be able to angle to the optimum state.
  • remotely controlling the fire extinguishing agent injection direction in order to recognize the combustion situation in the tank, etc. You may install it.
  • the extinguishant can be supplied while the heat load on the tank side wall is suppressed, and the supplied extinguishant is a flammable liquid.
  • the tank fire can be extinguished quickly while preventing the side wall from being bent or collapsing.

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Abstract

タンク火災時におけるタンク側壁面の温度上昇を抑制し且つ迅速にタンク火災を消火できる方法と設備を提供する。可燃性液体16を貯留する略円柱形状のタンク12の可燃性液体16の液面16aより上部のタンク側壁面13近傍から消火剤100を噴射する。噴射は、タンク12の中心方向に対しタンク12の円周方向に所定角度角度づけさせ、これによりタンク中央で竜巻状の上昇気流部22を起こすとともに消火剤100をタンク12の円周方向に旋回させつつ供給し消火を行う。

Description

明細書 タンクへの消火剤供給方法及びタンク用消火剤供給設備 技術分野
本願発明は、 可燃性液体を貯蔵したタンクに火災時において消火剤を供給す る方法及び消火剤を供給する設備に関する。 背景技術
我が国では石油を貯留する方法は、 そのほとんどが地上に設置される鋼製石 油貯蔵、 いわゆるタンク貯蔵である。 タンクは例えば、 略円柱状の形状を有し、 可燃性液体上に浮いた状態で備えられ、 液面の上下に伴い上下する浮屋根を有す る浮屋根式のものが知られている。 このような可燃性燃料を貯留したタンクに火 災が発生し火災の規模が大きくなるとタンク側壁の崩壊を伴う場合があり、 消火 過程においてこのような現象を防止し且つ早期にタンク火災の消火を行うことが 大きな課題となっている。
通常、 火災発生直後はその規模は局所的なものであり、 比較的容易ないわゆ る初期消火が可能であるが、 この時期を失すると火災は可燃性液面全面に広がる ようになる。 火災時の炎の挙動は一定状態に安定したものではなく、 例えば炎中 に周囲の空気が取り込まれる「炎が呼吸をする」ような動作を伴う現象になる（例 えば、 特表 2 0 0 1— 5 0 0 3 9 7号公報、 『発明の詳細な説明』第 3段落目、 参照） 。
このような現象を伴う炎に熱せられ、 可燃性液体液面より上部のタンク側壁は 炎の温度（1 2 0 0 °C以上） 付近にまで高くなる。 一方、 タンク側壁の可燃性液体 液面直下部では可燃性液体に抜熱され、 その温度は急激に低下し例えば、 可燃性 液体の沸点近傍にまで低下している。
通常、 側壁は厚さが 5〜 2 O mmの鋼鉄で形成されており、 従って上記温度 状態において、 炎が存在する部位では側壁はタンク径が拡大 （拡径） する方向に 膨張するが、 可燃性液面下部の部位では殆ど変化がない。 また、 鋼材は温度が常 温から 1 2 0 0 °C以上の高温に上昇する過程で材質に変質等が発生し例えば脆く なることが知られている。 これらのことにより、 タンク火災時の側壁の円周方向 の拡大膨張は、 タンクの高さ位置によって異なる。 すなわち、 可燃性液面近傍に おける液面下部では膨張が小さく、 液面上部では大きい。 従って、 タンク側壁に 膨張差による応力が働くので亀裂が発生しあるいは湾曲部が発生し易くなりタン ク崩壌の原因ともなり得る。
また、 浮屋根式タンクにおいて、 可燃性液体上に浮かべられた浮屋根が鋼材 で構成されている場合、 タンク側壁面と同様火災時には膨張差及び鋼材の変質に より亀裂が発生し、 可燃性液体下部に沈む場合も考えられる。
最新燃料便覧、 燃料協会編、 初版第 1刷、 7 3 6頁〜 7 3 9頁には、 消火剤 として泡 （泡水溶液） を使用し、 この消火剤を可燃性液体液面上に展開させ、 液 面の全表面を覆うことによりタンク火災を消火する技術が示されている。
この消火剤のタンクへの放出方法は、 一般的にはタンク側壁より泡消火剤を 壁面に沿って垂下する方法、 タンク底部より泡消火剤を注入し液面に展開する方 法、 外部より泡放射砲によりタンク内部に注入する方法等が知ちれている。
同文献にはまた消火剤として可燃性気体の希釈作用及び冷却作用を有する二 酸化炭素を使用した技術が示されている。この二酸化炭素を使用した火災消火は、 火災区画を不燃濃度にすることにより消火するものである。
特表 2 0 0 1— 5 0 0 3 9 7号公報にはタンク消火を行う他の技術が開示さ れている。 これは、 火災が可燃性液体の全面に広がった場合の、 従って側壁が加 熱された状況での消火方法についてのものであり、 同文献には消火剤の供給方法 と側壁の冷却方法が開示されている。 この文献に開示された方法では、 タンク火 災が発生した場合、 すぐにはタンク側壁の冷却を行わず、 先ず泡消火剤等の消火 剤をタンク内に供給することが優先されている。 そして消火剤の供給により、 ほ とんどの炎が消失したとき （沈火に至る前のノックダウン状態） に側壁に散水等 を行い、 側壁の冷却を行うことが側壁部の湾曲を回避する上で適切であることを 例示している。 また、 冷却箇所はタンク液面上約 3フィート上部が好ましいとさ れている。 そして側壁の冷却と並行して更に粉末消火剤をタンクに供給し最終的 な消火が行われるものである。 タンク消火を行う他の技術が特開 2 0 0 0— 1 4 0 1 4 2号公報に開示され ている。 これは、 浮屋根式タンクの火災を火災規模の小さい初期火災の段階で消 火するためのもので、 浮屋根のシール周囲で発生した火災を感知へッドで早期に 検知し、 且つ火災と判断し粉末消火剤を放出するものである。 なお、 火災発生の 判断は感知ヘッドの作動時に不活性ガスを放出させ、 このガス放出に伴う圧力低 下が所定値以下になった時に火災発生としている。
し力 し、 最新燃料便覧、 燃料協会編、 初版第 1刷、 7 3 6頁〜 7 3 9頁に記 載された二酸化炭素を使用した消火技術では、 風通しの良い場所では消火の効果 は低下する。 そして火災発生部位の気体が不燃濃度にまで低下するのに長時間を 要すると、 タンク側壁が炎により加熱されタンク側壁の湾曲等が発生するおそれ がある。
また、 同文献に開示された泡消火剤を壁面に沿って垂下させる方法等では、 可燃性液体の液面上での消火剤の展開はいずれも自然展開によるものであり、 こ のため消火剤を多量に放出したとしても可燃性液体の液面全面を覆うのに要する 時間の短縮には限界があった。 従って、 全面を覆うまでの間に炎によりタンク側 壁が加熱されると可燃性液体液面付近のタンク側壁部で可燃性液体が沸騰し、 た とえ液面全面を消火剤が覆ったとしても可燃性液体沸騰による炎が点在する。 そ して、 この炎の側壁加熱により前記沸騰状態が維持されて完全な消火に長時間を 要するようになり、 また側壁部に亀裂や湾曲が発生する危険性が残る。
特表 2 0 0 1— 5 0 0 3 9 7号公報に示された、 ノックダウンの後に側壁の 冷却を行う方法では、 火災の程度が大きい時期に側壁が熱により湾曲することを 防止する積極的な対策がなされているものではなくノックダウン前にタンク側壁 面が変形するおそれが残る。
また、 特開 2 0 0 0— 1 4 0 1 4 2号公報に示された技術は、 浮屋根式タン クに発生した火災が初期火災の場合には有効に作用する。 しかし、 消火の対象が 浮屋根式タンクに限られており、 また火災が大きくなつた場合には上述のように 浮屋根が沈むような場合もあり、 このような場合に適用できるものではない。
本願発明は上記課題を解決するためになされたものであり、 その目的は、 火 災時におけるタンク側壁面の温度上昇を抑制し且つ迅速にタンク火災を消火でき る方法と設備を提供することにある。 発明の開示
上記目的を達成する請求項 1に記載のタンクへの消火剤供給方法は、 可燃性 液体を貯留する略円柱形状のタンクの可燃性液体液面上に消火剤を供給する方法 であって、 可燃性液体の液面より上部のタンクの側壁近傍から消火剤を噴射し、 噴射は、 タンク中心方向に対しタンクの円周方向に所定角度角度づけして行うこ とを特徴とする。
これにより、 消火剤 （例えば泡 （泡水溶液） ) の噴射が燃焼している可燃性 液体の上方の気体に対して旋回方向の動きを与える。 タンク内は火災のエネルギ 一により既に上昇気流が発生しているが、 上記噴射動作により旋回流発生のきつ かけが与えられ、 気体の旋回が生じる。 これにより、 タンク内の液面上方の中心 領域において竜卷状に上昇する上昇気流が発生するようになる。
この竜卷状に上昇する上昇気流は安定して旋回しながら上方向に流れる気体 流であり、 従ってこの上昇気流内部は周囲の気圧に対して負圧になっている。 す なわち、 この上昇気流は周囲の気体を中心部に巻き込む吸引力を有しており、 炎 はこの竜卷状上昇気流によりタンク中央へ絞り込まれるように吸引される。 その 結果、 炎はタンク側壁から内側に遠ざけられ、 タンク側壁部の温度上昇が抑制さ れ、 消火剤がタンクに充填されて火災を消火するまでの間のタンク側壁の熱膨張 による湾曲が有効に防止される。
更に、 タンクに噴射された消火剤は、 可燃性液面の上面を旋回しながら徐々 に中心部に向けて展開されて行く。 この消火剤の液面展開は旋回流によりタンク 中心領域に形成された上記上昇気流の吸引力により中心領域に吸引されるので、 消火剤がタンク外部に消失する量が少ないので、 迅速且つ確実に可燃性液面全面 が覆われ、 タンク火災の消火が迅速且つ確実に行われる。
請求項 2に記載のタンクへの消火剤供給方法は、 請求項 1に記載のタンクへ の消火剤供給方法であって、 消火剤の噴射は、 タンク側壁の円周方向の複数の位 置から共通の円周方向に向けて行うことを特徴とする。
これにより、 気体旋回流をより確実に発生させることができる。 すなわち、 気体旋回流を発生させる消火剤噴射力がタンク側壁の複数の位置から得られるの で、 気体の旋回に必要なエネルギーをより確実に得ることができる。 また、 消火 剤の噴射を行う複数の位置の一部が噴射不可能な状態になった場合でも他の位置 からの消火剤噴射がこれを補うことが可能となり、 動作の確実性も向上する。
請求項 3に記載のタンク用消火剤供給設備は、 可燃性液体を貯留する略円柱 状のタンクに設けられ、 可燃性液体の液面上に消火剤を噴射供給する設備であつ て、 可燃性液体の液面より上部のタンク側壁に所定間隔をもって複数設けられ、 それぞれ噴射方向をタンク中心方向に対しタンクの共通する円周方向に所定角度 角度づけして消火剤を噴射する消火剤噴射口と、 消火剤を供給する消火剤供給装 置と、 を備えたことを特徴とする。
この設備により、 請求項 1に記載の発明方法を達成することが可能になって いる。 すなわち、 タンク側壁に設けられた消火剤噴射口からの消火剤の噴射によ り、 タンク内での気体の旋回流が発生し、 タンク内の液面上方の中心領域におい て竜卷状に上昇する上昇気流を発生させるようになる。 この上昇気流の吸引力に より炎がこの上昇気流に絞り込まれるように吸引されるので、 タンク側壁部の温 度上昇が抑制され、 従ってタンク火災を消火するまでの間の側壁の湾曲が有効に 防止される。
更に、 タンクに噴射された消火剤は可燃性液面の上面を旋回しながら徐々に 中心部に向けて展開されて行く。 この消火剤の液面展開は旋回流によりタンク中 心領域に形成された上記上昇気流の吸引力により中心領域に吸引されるので、 迅 速且つ確実に可燃性液面全面を覆い、 タンク火災の消火が迅速且つ確実に行われ る。
請求項 4に記載のタンク用消火剤供給設備は、 請求項 3に記載のタンク用消 火剤供給設備であって、 消火剤噴射口は、 それぞれの噴射方向が所定の範囲で調 整可能に設けられたことを特徴とする。
これにより、 消火剤の旋回流を発生させるための適切な消火剤噴射方向を設 定することができる。 すなわち、 タンクの直径や高さ更に貯留されている可燃性 液体の量 （液面高） 等の状況に対応して消火剤噴射口の消火剤噴射方向を消火剤 噴射口毎に微調整することができる。 請求項 5に記載のタンク用消火剤供給設備は、 請求項 3又は 4の何れかに記 載のタンク用消火剤供給設備であって、タンクには、前記消火剤噴射口に加えて、 タンク内に消火剤を供給する補助消火剤供給口が併設されたことを特徴とする。
この補助消火剤供給口の併設により、 前記消火剤噴射口からの消火剤の噴射 に加えて補助消火剤供給口からも消火剤が補助的に加えられるので、 より確実か つ迅速に可燃性液体液面上を覆うことができる。
請求項 6に記載のタンク用消火剤供給設備は、 請求項 5に記載のタンク用消 火剤供給設備であって、 捕助消火剤供給口は、 前記タンクの側壁の内側面に沿つ て下方に供給する供給口及ぴタンクの底部側から供給する供給口の何れか一方又 は双方の供給であることを特徴とする。
これにより、 請求項 5のタンク用消火剤供給設備の作用に加えて、 タンクの 側壁の内側面に沿つた下方への消火剤供給ではタンク側壁部の冷却を行いつつ消 火剤を供給することができ、 また、 タンクの底部側からの消火剤供給では、 炎に より消火剤が消失する状況を回避しつつ消火剤供給を行うことができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係るタンク用消火設備をタンクに備えた状態の概略上面 図である。
第 2図は、 図 1の構成部材の配置関係を示す説明図である。
第 3図は、 図 1に示したタンク用消火設備で火災を消火する状態を示した概 略上面図である。
第 4図は、 図 3の側面図である。
第 5図は、 本発明に係るタンク用消火設備の他の実施の形態を示した概略説 明図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 図 1は、 本実施の形 態に係るタンク用消火剤供給設備を浮屋根式タンク 1 2に備えた状態の概念構成 を示した図であり （浮屋根の構成は図示していなレ、） 、 図 2は構成部材の配置関 係を示す説明図である。なお、タンク内に貯留される可燃性液体としては、重油、 原油、 石油、 ガソリン、 灯油、 軽油等の他、 メタノール、 エタノール等の化学液 体が挙げられる。
図 1に示したようにタンク 1 2内に消火剤 1 0 0を噴射する消火剤噴射口 1 4は、 水平断面略円形のタンク 1 2のタンク側壁部 1 3の 5力所に等間隔で設け られている。 消火剤噴射口 1 4の高さ方向の設置位置は、 図 2に示したようにタ ンク 1 2に貯留された可燃性液体 1 6の液面 1 6 aより上部のタンク側壁 1 3上 端近傍位置である。 消火剤噴射口 1 4は消火剤をタンク中心方向よりもタンク 1 2の円周方向に傾斜させて消火剤 1 0 0を噴射するように取り付けられている。
本実施の形態では全ての消火剤噴射口 1 4の噴射方向が、 タンク中心方向に 対して同じ角度で角度づけされている。 この噴射方向の角度づけにより消火剤 1 0 0のタンク内側壁 1 3 aに沿った噴射とこれに因る旋回流の発生を促すもので ある。 なお、 消火剤噴射口 1 4は、 その噴射方向を遠隔操作で変更可能とする構 成を取ることが好適である。
消火剤噴射口 1 4には、 噴射口 1 4に消火剤 1 0 0を供給する供給配管 1 8 (図 1では一本の実線のみで示している） がタンク 1 2の周囲を囲んで円環状に 備えられており、 更にこの供給配管 1 8を介して消火剤噴射口 1 4に消火剤 1 0 0を供給する消火剤供給装置 2 0がタンク 1 2の外部に設置されている。 消火剤 供給装置 2 0と供給配管 1 8との間には制御弁 1 9が設けられている。
図 3、 4はそれぞれ図 1、 2に示したタンク 1 2で火災が発生し、 これを上 述したタンク消火設備で消火する概要を示したものである。 なお、 図 3、 4にお いて、 浮屋根は火災により破損し、 存在しない状態となっている。
火災が発生した場合、 各消火剤噴射口 1 4から消火剤 1 0 0が噴射されるが 消火剤噴出口 1 4の向きは、 上述のようにタンク 1 2の中心方向に対し円周方向 に角度づけされているので、 消火剤 1 0 0は矢印 2 0 0で示したようにタンク 1 2の円周方向へ旋回するように噴射される。 この消火剤 1 0 0の噴射により、 液 面 1 6 aの上方の気体に対し図 3及び図 4の破線 3 0 0で示した矢印の方向に旋 回する動力が与えられる。 このきつかけ動作によりタンク上部で気体が旋回し始 め、 気体旋回流を形成するようになると、 気体は図 4に示したようにタンク中心 部で竜卷状に上昇する上昇気流部 2 2を形成するようになる。
この上昇気流部 2 2の気体流は前述した竜卷ゃあるいは旋風 (dust-devil)の ように気体が回転しながら安定して上昇する気体流である。 このような安定して 一定方向に流れる気体流の内部は周囲の圧力に対して負圧になる。このため図 3、 4で白い矢印 4 0 0で示したように竜巻の周囲の気体をタンク 1 2中心方向に向 かって吸引するようになり、 また気体旋回流 3 0 0も上昇する （図 4参照） 。
このように消火剤噴射口 1 4からの消火剤の噴出力により上昇気流部 2 2が 形成されると、 発生した炎は気体の流れに沿って上昇気流部 2 2に絞り込まれる ように吸引され、 そして上空に拡散される。 炎が中心方向に向かうことにより、 炎は側壁 1 3から遠ざけられ、 側壁 1 3が炎に直接煽られることがなくなり、 側 壁 1 3の熱負荷が軽減され従って側壁 1 3の温度上昇も抑制される。
また、 上述のように消火剤 1 0 0は側壁 1 3に沿って噴射されるように角度 づけされているので、噴射された消火剤 1 0 0は矢印 2 0 0方向に旋回して流れ、 液面 1 6 a上を展開する。 この展開は上記の竜卷状の上昇気流部 2 2の吸引力を 受け、 消火剤タンク 1 2の中心方向への展開となり、 自然展開されるよりも液面 1 6 a上の展開がスムーズに行われる。 すなわち、 噴射された旋回方向の消火剤 の流れと、 タンク中央領域で生じている竜卷状上昇気流の吸引とによって消火剤 1 0 0は液面 1 6 a上の全面をうず卷状に迅速かつ確実に覆い、 迅速なタンク火 災の消火がなされる。
このように、 タンク側壁 1 3の温度上昇の抑制により側壁 1 3の湾曲等を防 止した状態を維持しながら、 液面 1 6 a上を消火剤で覆い火災を短時間で確実に 消火するものである。
図 5は、本発明に係るタンク消火設備の他の実施の形態を示している。なお、 図 3と同様の要素には同一の符号を付し、 その説明を省略する。 本実施の形態で は、 消火剤噴射口 1 4と、 消火剤を補助的に付加するための捕助消火剤供給口で あるフォームチャンパ一 2 6とが併設されている。 フォームチャンパ一 2 6は側 壁 1 3の上部位置に所定間隔ごとに複数備えられている。 そして、 フォームチヤ ンパー 2 6から可燃性液体 1 6に向けて補助消火剤、 例えば泡 （泡水溶液） 1 0 2を供給するものである。 なお、 本実施の形態においては、 消火剤噴射口 1 4か らも同じく泡 （泡水溶液） を噴射するようにしている。
これにより、 上述の消火剤嘖射ロ 1 4から消火剤 1 0 0の噴射による竜卷状 に上昇する上昇気流部 2 2の発生及び消火剤 1 0 0の旋回流動に対して補助的に 泡 （泡水溶液） 1 0 2が追加される。 従って、 泡 （泡水溶液） の供給がより豊富 に行われ、 上昇気流部 2 2の吸引力により液面 1 6 a上をより迅速に展開するの で、 より迅速確実に消火が行われる。 .
本発明の構成は、 上記実施の形態の構成に限定されるものではなく、 発明の 要旨の範囲で種々の変形が可能である。 例えば、 図 5に示した本実施の形態では 消火剤噴射口 1 4から噴出される消火剤及び補助消火剤供給口 2 6から供給され る消火剤を共に泡としたが、 これに限られるものではない。 例えば、 消火剤噴射 口 1 4から噴出される消火剤 1 0 0を二酸化炭素ガスゃゥオタ一ミスト又は粉末 混合ガスとし、 補助消火剤供給口 2 6から供給される消火剤を低発泡性溶液とす ることも可能である。 また、 補助消火剤供給口 2 6の設置位置をタンク 1 2底部 の側壁部 1 3近傍位置とし、 ここから消火剤を液面 1 6 a上に浮上させる形式に することも可能であり、 その場合、 炎により消火剤が消失する状況を回避しつつ 消火剤供給を行うことができる。
また、 消火剤噴射口 1 4及び消火剤供給装置 2 0は、 消火剤 1 0 0を所定の 噴射力で噴射できるものであれば足り、 消火剤 1 0 0の噴出力を調整できる制御 弁を供給配管に設けても良い。
また、 消火剤噴射口 1 4からの消火剤噴射方向は、 消火剤 1 0 0の噴射によ り側壁 1 3側から中心へ向けた旋回流を発生できるように設定されていれば良く、 例えば予め実験を行い最適の状態に角度づけできるようにしておくのが好適であ り、 また、 消火剤の噴射方向を遠隔で制御するにあたり、 タンク内における燃焼 状況等を認識するためにテレビカメラを設置しても良い。
本発明に係るタンクへの消火剤供給方法及ぴタンク用消火剤供給設備によれ ば、 タンク側壁の熱負荷を抑制した状態で消火剤を供給でき、 かつ供給された消 火剤は可燃性液体の液面上で迅速に全面展開されるので、 側壁の湾曲や崩壌を防 止した状態でタンク火災を迅速に消火することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 可燃性液体を貯留する略円柱形状のタンクの可燃性液体液面上に消火剤を供 給する方法であって、
前記貯留された可燃性液体の液面より上部の前記タンクの側壁近傍から消火剤 を噴射し、 該噴射は、 タンク中心方向に対し前記タンクの円周方向に所定角度角 度づけして行うことを特徴とするタンクへの消火剤供給方法。
2 . 前記消火剤の前記噴射は、 前記タンク側壁の円周方向の複数の位置から共通 の前記円周方向に向けて行うことを特徴とする請求項 1に記載のタンクへの消火 剤供給方法。
3 . 可燃性液体を貯留する略円柱状のタンクに備えられ、 このタンク内に貯留さ れた前記可燃性液体の液面上に消火剤を噴射供給する設備であって、
前記貯留された可燃性液体の液面より上部のタンク側壁に所定間隔をもつて複 数設けられ、 それぞれ噴射方向をタンク中心方向に対し前記タンクの共通する円 周方向に所定角度角度づけして消火剤を噴射する消火剤噴射口と、
この消火剤噴射口から前記消火剤を噴射させるように前記消火剤を供給する消 火剤供給装置と、 を備えたことを特徴とするタンク用消火剤供給設備。
4 . 前記消火剤噴射口は、 それぞれの噴射方向が所定の範囲で調整可能に設けら れたことを特徴とする請求項 3に記載のタンク用消火設備。
5 . 前記タンクには、 前記消火剤噴射口に加えて、
前記タンク内に消火剤を供給する補助消火剤供給口が併設されたことを特徴と する請求項 3又は 4の何れかに記載のタンク用消火剤供給設備。
6 . 前記補助消火剤供給口は、 前記タンクの側壁の内側面に沿って下方に供給す る供給口及び前記タンクの底部側から供給する供給口の何れか一方又は双方の供 給であることを特徴とする請求項 5に記載のタンク用消火剤供給設備。
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