警防計画・消火戦術

業務内容

弊社が開発したシミュレーションプログラムを使用して、タンク火災消火やプロセスエリア火災時の消防車、泡放射砲など防消火資機材の適切な配置を検討します。

検討にあたっては、次表に挙げるように消火戦術上重要な要因をシミュレーションにより決定します。シミュレーション結果を考察し得られた重要事項を、消火戦術の一環として提案します。
また下記に例示する「大型原油タンク火災の消火戦術」のように、海外での消火戦術の実態や考え方などを調査し、その内容も盛り込んで報告書を作成します。

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検討要因 使用シミュレーションプログラム
風向、風速による輻射熱や放水(泡)への影響
消防士に危険が及ばない輻射熱強度範囲
輻射強度に基づく隣接タンク・設備への放水の必要性
ボイルオーバーの可能性と発生する時間の推定
タンク火災の消火時間の推定
爆発の可能性と影響範囲
漏洩に伴い発生する可燃性ガスの拡散範囲(爆発下限界以上)
3Dビューワーで、シミュレーション結果をより「リアル」に

専用の「FMビューワー」をご活用いただければ、お手元のPCでシミュレーション結果を自由自在に操れます。「見たい場所」をピンポイントで拡大・回転できるため、従来の静止画に比べ、解析精度への理解が飛躍的に高まります。

対応: タンク火災消火 / 輻射熱計算 / 水・泡放射

詳細はFMビューワーの紹介ページにて詳しく解説しています。

FMビューワー
参考

大型原油タンク火災の消火戦術

大型の浮き屋根式原油タンク火災に対応するために、大容量泡放水砲システムの配備が石油コンビナート等災害防止法により義務付けられており、既に配備済みです。しかし、実際に火災が起こった時には、状況に応じて様々な判断が求められることになります。
大型タンク火災の消火戦術や問題点については、メジャーオイルで構成されているLASTFIRE(Large Atmospheric Storage Tank Fires)から提言があるなど、主として海外の規格、文献等に非常に有益な情報が散見されます。

弊社は、このような情報を整理し、実際の火災報告書などを参考にし、かつ弊社のプラント防災エンジニアリングに関する経験知見をもとに、消火戦術マニュアルについて、標準書あるいは参考書としてまとめ、報告します。

主な調査内容

  • LASTFIREの提言
  • API規格
  • NFPA規格
  • 海外文献
  • 海外の火災と消火実績
  • ボイルオーバーの可能性と対策(弊社が開発したホットゾーンや消火後の冷却推算プログラムなどを使用)
  • 浮き屋根が傾いた状態で沈下している場合など、状況に応じた対応の考察と実際
  • 油の抜き出しの可否
  • 消火後の対策(弊社が開発した冷却推算プログラムも使用)

タンク火災

消火戦術の検討

タンク火災の消火時の予想、ボイルオーバーの可能性などシミュレーションによる検討も併せて実施します。

タンク火災シミュレーション結果

配置図の作成

消防車、放水銃、放水砲、ホースなど火災発生タンク毎に必要となる防消火資機材の適切な配置図を作成します。配置図には警防計画作成ガイドラインで要求されている配置検討に関わる全ての事項が反映されていますので、このまま行政機関への提出資料としてお使いいただけるものと考えております。

配置図に記載する内容

  • 泡の飛行軌跡-グラフ表示及び3D表示
    無風の時のみではなく、風がある時の泡飛行軌跡を表示します。
  • 輻射熱マップ
    大気条件下で放射砲が2,000[kcal/m2/h]以下の場所に配置されているかを確認出来ます。
  • ホースの敷設ルート
    放射砲から取水までのルートを表示します。
  • 消火活動に必要な機器の配置
    メインポンプ及び中継ポンプ等の配置,大型化学消防車、高所放水車、泡原液搬送車等、放水銃、放水砲などの配置など
  • 機器の配置スペース確認の為それぞれの機器周辺の拡大図
  • 泡放射障害物の有無を確認するための拡大図
    どのような角度からでも確認することが出来ます。
  • 各機器における圧力
  • その他必要事項

※大容量泡放射システムの場合は移動式メインポンプや中継ポンプが必要になる場合があります。また固定式泡放出口による消火の場合でも発災タンクや隣接タンクへの放水が必要な場合もあります。

また、上記に加えて必要に応じて下記事項をまとめたExcelシートも提出いたします。

  • 各機器における圧力
  • 各機器の配置高さ その他送水に必要な事項

移動式中継ポンプを使用する場合はホースの耐圧及びサクション圧を考慮して、その配置位置を決定する必要がありますが、弊社のプログラムにより確認することができます。

なお、放射障害物有無の確認などの為にはタンク周辺の3次元配置図が必要となりますが、AutoCADで作成された2次元配置図があれば弊社にて3次元化いたします。
また、配置図がない場合でも航空写真から3次元配置図を作成することができますので、お気軽にご相談ください。

参考

大容量泡放射システムによる警防計画図

大型の浮き屋根式タンク火災に対応するために、大容量泡放水砲システムの配備が石油コンビナート等災害防止法により義務付けられており、既に配備済みですが、実際の運用には高度な訓練と、優れた警防計画が必要となります。
弊社はタンク火災消火シミュレーションによる的確なシミュレートにより、大容量泡放水砲、大口径ホース、消火ポンプなど消火機器の配置検討業務を行い、ご好評いただいております。

大容量泡放射システムによる警防計画図1 大容量泡放射システムによる警防計画図2

プロセスエリア火災

消火戦術の検討

任意の場所に漏洩燃料のプール火災を設定し、炎の広がりと高さを図示して炎に包まれる機器と、輻射熱による周辺機器及び消防士の安全距離を確認するなどシミュレーションによる検討も併せて実施します。

プロセスエリア火災シミュレーション結果

配置図の作成

消防車、放水銃、放水砲、ホースなど発生火災毎に必要となる防消火資機材の適切な配置図を作成します。

配置図に記載する内容

  • 消防車等からの泡及び水の飛行軌跡-グラフ表示及び3D表示
    無風の時のみではなく、風がある時の泡飛行軌跡を表示します。特にストラクチャー内部に設置されている機器に十分放水が可能かをチェックできます。
  • 輻射熱マップ
    大気条件下で放射砲が2,000[kcal/m2/h]以下の場所に配置されているかを確認できます。
  • ホースの敷設ルート
    車両通行の障害にならないかを確認できます。
  • 消火活動に必要な機器の配置
    大型化学消防車、高所放水車、泡原液搬送車等、放水銃、放水砲などの配置など※
  • 機器の配置スペース確認の為それぞれの機器周辺の拡大図
  • 泡及び水放射障害物の有無を確認するための拡大図
    どのような角度からでも確認することができます。
  • 各機器における圧力
  • その他必要事項

※放水・泡放射の放水範囲、安全な輻射熱範囲、爆発時の安全な位置などを考慮して防消火資機材の適切な配置を計画します。

なお、放射障害物有無の確認などの為にはプロセスエリアの3次元配置図が必要となりますが、機器やストラクチャーなどの大きな構造物のみの表示で十分であり、AutoCADで作成された2次元配置図があれば弊社にて3次元化も可能ですので、お気軽にご相談ください。

参考

プロセスエリアにおける漏洩火災と放水冷却計画図

下図は機器周りに漏洩火災を想定した時、放水砲や消防車による周囲機器の放水冷却シミュレートしたものです。これにより様々な状況下での放水による防火対策を検討できます。また消防車からの泡放射によるタンク火災消火についても検討しています。

プロセスエリア漏洩火災放水冷却シミュレーション1

下図は機器周りに漏洩火災を想定した時、放水砲や消防車による周囲機器の放水冷却シミュレートしたものです。これにより様々な状況下での放水による防火対策を検討できます。また消防車からの泡放射によるタンク火災消火についても検討しています。

プロセスエリア漏洩火災放水冷却シミュレーション2
多様な条件への適応
  • 風の影響を考慮したシミュレーション
    水や泡の放射は風の影響を大きく受けますが、水/泡放射シミュレーションは有風下での放射軌跡を正確に再現。多様な風向・風速条件下でのシミュレーションが可能です。
  • 多彩なノズル形状に対応
    水ノズルにおいては、直射(ストレート)だけでなく、噴霧の場合には噴霧角度に応じた計算にも対応しています。
  • アスピレータ・ノンアスピレータ両形式を網羅
    泡放射ノズルは、泡状で放出する「アスピレータ型」と、飛行中に発泡する「ノンアスピレータ型」の両タイプに対応しています。
  • メーカーデータに基づく個別調整
    メーカー提供の無風時放射データに基づき、放射軌跡のカスタマイズ・最適化を行うことも可能です。