石油および石油化学産業のタンクファームにおける消火のための泡の使用

米国テキサス州ディアパークのタンク農場火災

石油および石油化学産業のタンクファーム火災は頻繁には発生しません。

それらが実際に発生すると、壊滅的な結果と悪評が生じます。 この記事では、典型的な事故シナリオについて説明し、最も一般的に使用される消火設備とともに最も適切な消火剤としての泡を紹介します。 最後に、あらゆる事件から学んだ教訓が考慮に入れられているかどうかが疑問視される。

過去に何度も火災が発生し、タンク農場、製油所、荷積みターミナルに大きな被害をもたらしました。 著名な例としては、2019年3月の米国テキサス州ディアパークのITCタンクファームや2020年2月の米国ルイジアナ州バトンルージュの製油所火災などが挙げられます。

石油化学プラントの爆発と火災による惨状

悲しいことに、防火技術の向上により最悪の事態が回避されたニアミス事故とは異なり、この種のニュースだけがニュースに取り上げられる。 これは、将来の火災の影響を最小限に抑えるために、防火方法と消火方法の両方を改善する必要があることを意味します。 石油およびガス産業の危険区域 (火災クラス B) の防火システムには、泡が液体火災に最適な消火剤と考えられているため、独自の消火システムが必要です。 ただし、水の使用は、タンクの壁や隣接するタンクを冷却するためにも重要です。

幸いなことに、このような大規模な事件は頻繁に発生するものではありませんが、発生した場合には、人間、地域の生態系、一般的な環境に深刻な影響を与える可能性があります。 石油タンク火災の全面消火は非常に困難です。 多くの当局や企業はこのような事件から学んでおらず、中には悲惨な結果をもたらす可能性のある事件もある。

使用されているタンクは通常、屋根のタイプと直径によって分類されます。 固定屋根式タンク、浮き屋根式タンク、浮き蓋付き固定屋根式タンクに区別されます。 可燃性液体は通常、浮きカバーまたは屋根のあるタンクに保管されます。 爆発性流体は、固定屋根付きのタンクに保管されます。 タンクの直径は通常 65 フィートから 265 フィートの間ですが、最大 394 フィートのより大きなタンクも使用されます。 通常、その高さは 33 フィートから 246 フィートの間で変化します。この記事では消火技術に焦点を当てており、戦車の種類については詳しく扱いません。

防火に関しては、世界中でさまざまな地域法および国内法が存在します。 この記事では、全米防火協会が発行し、世界的に適用されている泡による消火の規格である NFPA 11 の基本について説明します。

石油および石油化学産業のタンクファームでの火災事故はさまざまなシナリオで発生し、その影響は軽微なものから悲惨なものまで多岐にわたります。 最も一般的なシナリオは次のとおりです。

泡は液体火災を消火するのに最適な媒体であることが証明されています。 泡は水、泡濃縮物、空気から構成されます。 泡濃縮物は、正確に定められた割合で消火水と混合されます。 次に、このプレミックスに空気を加えて泡を生成します。 泡の濃度と空気の量に応じて、さまざまな種類の火災を消火するためにさまざまな種類の泡が生成されます。 泡は気泡の均質な層を形成し、消火剤の体積を増加させ、したがってその密度を減少させます。 泡は可燃性液体の上に浮かび、その表面全体に広がります。 これとその化学的特性により、フォームブランケットは可燃性蒸気の放出を抑制し、空気の供給を遮断し、火災時の物質を冷却します。 燃えている液体の表面全体を完全に覆うまで泡を吹き続けると、最終的に火が消えます。

フォーム濃縮物は、特定の割合に合わせて開発されています。 最も一般的なものは 1% と 3% です。 一般に、泡濃縮物は、正しい割合以上で消火用水と混合された場合にのみ、安定した機能する泡を形成できます。 比例率を高めても安定した機能的な泡が形成されますが、保存された泡濃縮物はより早く消費されます。 割合が不足すると、泡が生成され、完全な消火力を発揮できなくなります。

○ 適切な泡濃縮物

○十分な泡原液の供給

○十分な水分補給

○ 機能する十分な量の消火設備（よく維持され、素早く簡単にアクセスでき、適切に戦略的に配置されている）

○訓練を受けた人材

○適切な行動計画の迅速な実行

タンクのタイプとタンクファームの規模に応じて、消火システムは各サイトに合わせて特別に設計する必要があります。 固定屋根タンクには、屋根の下で泡を放出できる固定消火システムが必要です。 屋外のモバイル システムからのアプリケーションは、屋根が火災や爆発によって損傷または除去された場合にのみ可能です。 浮き屋根タンクの場合、泡は外部から固定システムまたは移動システムを使用して適用できます。

固定消火システムは通常、1 つまたは複数の固定消火ポンプ、1 つのプロポーショナーと泡濃縮物用のタンク、泡ノズル、スプリンクラー、泡パイプまたは火災モニターなどの放出装置、および対応する配管で構成されます。

モバイル システムは通常、同じコンポーネント (消火ポンプ、プロポーショナー、供給タンク) で構成されます。 ただし、これらは車両またはトレーラーでモバイル形式で利用できる必要があります。 また、放電装置としては通常火災監視装置のみが使用される。 配管・ラインはホースとサクションパイプで構成されます。 移動ユニットを含む泡放出ポイントの戦術的な位置決めに加えて、泡濃縮物と消火用水へのその割合が、消火を成功させるための最も重要な要素です。 これについては、NFPA 11 を参照してさらに詳しく見ていきます。

タンク農場で試験運転中の火災モニター M9

泡濃縮物を適切な容器に保管する場合は、保護対象物から安全な距離を保って保管することに注意する必要があります。 量は、最大の保護対象物、または最小限で同時に保護される対象物の消火を可能にするのに十分な量でなければなりません。 比率によって、必要な泡濃縮物の量が決まります。 一般に、異なる泡濃縮物や異なる比率の泡濃縮物を混合しないことが重要です。混合すると、泡の形成が不安定になる可能性があります。 以下は、NFPA 11 に基づく泡需要の計算例です。

タンク表面 x 特定の消火水量 x 泡濃縮物の割合 x 要求される最小消火時間。

直径 196 フィート (60 m) の固定屋根付き原油タンクの場合、NFPA 11 では 65 分間の消火時間で 0.16 gpm/ft² (6.5 l/min*m2) の適用が必要です。

3% の泡濃縮物を使用する場合、最小量の泡濃縮物は約 9,500 ガロン (36,000 リットル) となり、必要な消火水の流量は約 4,750 gpm (18,000 リットル/分) になります。 NFPA 11 は、堤防エリアにほぼ同量の追加の泡濃縮物を備蓄することを推奨しています。 さらに、風やその他の要因によって引き起こされる消火中の泡の損失を補償するために、1.5 の安全係数が推奨されます。 これにより、3% 泡濃縮物の在庫が 28,500 ガロン (108,000 リットル) になります。 泡濃縮物と比率の選択は、消火する液体によって決まります。

この記事の続きでは、泡配分技術、移動式消火システム、およびこれらが石油および石油化学産業のタンクファームの安全性向上にどのように貢献するかについて詳しく学びます。

FireDos 製品の詳細については、firedos.com をご覧ください。