泡消火システムがどこでどのように使用されるか: 完全な応用ガイド

泡消火システムは、可燃性液体の火災を制御するために利用できる最も多用途かつ効果的なソリューションの 1 つです。標準的な水ベースのスプリンクラー システムとは異なり、泡は 3 つの同時メカニズムを通じて機能します。つまり、燃料表面を覆って酸素を遮断し、燃焼物質を冷却し、可燃性蒸気の放出を抑制します。この組み合わせにより、水だけでは効果がないか、危険ですらある環境では泡システムが不可欠になります。

このガイドでは、発泡システムが導入されている主要な業界と施設の種類、各環境が示す特定の課題、およびそれらの課題に対応するためにシステム設計がどのように適応するかを説明します。

フォームシステムの仕組み: 基本

アプリケーションに入る前に、泡抑制の特徴を理解するのに役立ちます。泡システムは、プロポーショナーまたはブラダータンクを使用して、濃縮泡濃縮物 - を通常、濃縮物の種類と危険性に応じて 1% ～ 6% の比率で混合します -。得られた泡溶液は、スプリンクラー、ノズル、モニター、または泡チャンバーを通して放出され、そこで膨張して安定したブランケットになります。

発泡システムは発泡倍率によって分類されます。

低膨張フォーム（最大 20:1）密度が高く、液体表面をよく流れます。これは、屋外流出火災、タンク保護、積載ラックの標準的な選択肢です。-

中膨張フォーム（20:1 ～ 200:1）移行環境や一部の海溝や堤防のシナリオで使用されます。

高膨張フォーム (200:1 ～ 1,000:1+)膨大な量の泡を迅速に生成し、格納庫、倉庫、ケーブル トンネルなどの密閉空間を浸水させるために使用されます。

適切な膨張率、濃縮タイプ、および適用方法は、特定の危険に適合させる必要があります。-これが、泡システムの設計が NFPA 11 (低-、中-、および高-膨張泡) や NFPA 16 (泡-散水システム) などの規格によって管理される工学分野である理由です。

応用シナリオ 1: 石油およびガス施設

泡が不可欠な理由:原油、ガソリン、ディーゼル、その他の炭化水素はクラス B 燃料です。水ではこれらの火災を消すことはできません - 燃えている燃料が飛散し、状況が悪化する可能性があります。泡は、石油およびガス部門全体の主要な抑制剤です。

導入される場所:

大気貯蔵タンク- 泡室または地下注入システムは、固定屋根-および浮き屋根-タンクに設置されます。火災が発生すると、タンクの壁から泡が発生し、燃料表面を横切って流れ、端から内側に向​​かってブランケットを形成します。

ローディングラックとポンプステーション- オーバーヘッド ノズルを備えた低膨張フォーム デラージュ システムは、燃料が車両に移送される積載エリアを保護します。積載ラックでの流出火災は急速に広がる可能性があるため、これらのシステムは迅速に作動します。

オフショアプラットフォームとFPSO- 海上施設のヘリデッキ、坑口、機械スペースには、過酷な海洋条件下でも機能するコンパクトで信頼性の高い発泡システムが必要です。

パイプラインターミナルと処理ユニット- 局所的な流出と大規模なプロセス火災の両方に対処するために、固定泡モニターとポータブル機器が製油所とターミナル全体に配置されています。

設計上の重要な考慮事項:ガソリン、原油、アルコールベースの燃料は、泡に対する反応が異なります。{0}極性溶媒やエタノール-混合燃料には耐アルコール性 AR-AFFF または AR-FFFP 濃縮物が必要ですが、純粋な炭化水素火災には標準の AFFF またはプロテインフォームが使用されます。

応用シナリオ 2: 航空機格納庫

泡が不可欠な理由:航空機の格納庫には、大量の燃料（航空燃料）、狭いスペース、価値の高い資産、障害物のない広い床面積が組み合わされています。{0}}航空機の下への燃料流出は非常に急速に拡大する可能性があります。このため、航空用フォーム システムは、可能な限り早くフロアをカバーできるように設計されています。

実際にどのように機能するか:

大型航空機格納庫が一般的に使用されています高-発泡フォーム洪水システム。熱感知器によって自動的に - または手動で - 作動すると、システムは数秒以内に格納庫の床を泡で満たし、燃焼燃料が構造要素や航空機自体に到達する前に流出を抑制します。

格納庫フォーム システムは、NFPA 409 (航空機格納庫に関する規格) の特定の要件を満たすように設計されており、格納庫グループ (グループ I からグループ IV)、航空機のサイズ、燃料の種類に基づいて最小放出密度と適用時間が義務付けられています。

小型の一般航空格納庫では、低{0}}頭上泡-散水システム(NFPA 16 による) 手動塗布用の補助泡モニターと組み合わせて使用​​します。

格納庫発泡システム規模の注目に値する実際の例: サンフランシスコ国際空港の SFO スーパーベイは 276,000 平方フィートをカバーしており、4 機のボーイング 747 を同時に保護できる高膨張発泡泡発生器を備えています。-

設計上の重要な考慮事項:応答速度は重要です。航空機格納庫の発泡システムは、多くの場合次のように設計されています。大洪水システム個々のスプリンクラーではなく（すべてのノズルが同時に開きます）、システムが作動した瞬間に保護エリア全体が泡を受け取ります。

応用シナリオ 3: 化学プラントおよび可燃性液体の貯蔵所

泡が不可欠な理由:化学施設では、広範囲の可燃性溶媒、試薬、最終製品を扱っています - その多くは炭化水素とは異なる挙動を示す極性溶媒です。標準的な泡状濃縮物は、アセトン、メタノール、エタノールなどの極性溶媒と接触すると分解します。

導入される場所:

ドラム缶保管エリアおよびIBC（中間バルクコンテナ）倉庫- 泡-水浸水システムが保管通路をカバーしています。ドラム缶が破損して発火した場合、システムは隣接するコンテナに衝突する前にプール火災を抑制します。

溶剤処理エリア- 密閉発泡チャンバーまたは指向性ノズルは、特定のプロセス容器と格納領域を保護します。

廃棄物収集溜めと堤防エリア- 泡注入器を備えた低膨張泡システムは、貯蔵タンク周囲の格納構造に設置されています。{1}}

設計上の重要な考慮事項:システム設計の前に、泡濃縮物と特定の化学薬品との適合性を検証する必要があります。間違った濃縮物の選択は、化学環境におけるフォームシステムの故障の最も一般的な原因の 1 つです。水混和性引火性液体を扱う施設には、耐アルコール性濃縮液（通常は AR-AFFF 3% または 6%）が必要です。-

適用シナリオ 4: 発電設備

泡が不可欠な理由:発電所には大量のタービン油、変圧器油、燃料油が含まれています-。これらはすべて可燃性の液体であり、発電機室、タービン建屋、変電所に重大な火災の危険をもたらします。

導入される場所:

タービンホール下部と潤滑油システム- 固定低膨張泡システムまたは泡-散水システムは、高温の表面で発火する可能性がある潤滑油の漏れに対処するために、タービン発電機の下に設置されています。

燃料油ポンプ室- ディーゼル油が存在する密閉空間には、迅速な抑制が可能な大洪水システムが必要です。

変圧器ベイ- 大型の屋外変圧器設備は、油火災事象を封じ込め、連鎖故障を防ぐために、固定泡モニターまたは大洪水システムによって保護される場合があります。

設計上の重要な考慮事項:タービン ホールの用途では、高温環境では泡濃縮物の完全性を広い温度範囲にわたって維持する必要があります。{0}システム設計者は、施設の場所に応じて、極端な高温と低温の両方に適した濃縮物保管ソリューションを指定します。

適用シナリオ 5: 船舶および海洋構造物

泡が不可欠な理由:船舶や海上プラットフォームでは、火災の封じ込めは生存上の問題です - 避難する場所がありません。 SOLAS (海上人命安全) 規制および旗国の要件に基づき、エンジンルーム、可燃性液体を運ぶ貨物スペース、ヘリデッキでは泡システムの設置が義務付けられています。

導入される場所:

エンジンルーム- 固定された高膨張泡システムがエンジン ルーム全体の容積を満たし、機械スペースでの燃料油の火災を抑制します。-

タンカーに貨物を停泊させる- フォームシステムは、ケミカルタンカーや製品運搬船のポンプ室や貨物マニホールドを保護します。

海上プラットフォームのヘリデッキ- 低膨張泡浸水システムは、ICAO および CAP 437 ヘリデッキの安全要件に沿って、ヘリコプターの燃料流出または墜落後の火災が検出されたときに作動します。-

設計上の重要な考慮事項:塩水への適合性を確認する必要があります。多くの海洋泡濃縮物は、希釈媒体として海水を使用するために特別に配合されており、淡水システムとは異なる方法で性能に影響を与えます。

適用シナリオ 6: 可燃物を保管する倉庫

泡が不可欠な理由:エアロゾル、可燃性液体、またはその他のクラス B の商品を保管する最新のハイラック倉庫には、火災に関する重大な問題が生じます。- -商品自体が燃焼燃料を広範囲に放出できる場合、標準のラック内スプリンクラーでは不十分な場合があります。

導入方法:

倉庫環境の場合、泡-散水システム（NFPA 16）が使用されています。これらのシステムは、従来のスプリンクラーの広範囲の適用範囲と泡濃縮物の抑制利点を組み合わせて、頭上のスプリンクラー ヘッドから泡水溶液を供給します。-このシステムは、見た目も動作も標準の湿式パイプ スプリンクラーと同様ですが、水の供給量に応じて泡濃縮物を追加します。{4}}

設計上の重要な考慮事項:泡-散水システムでは、作動するすべてのヘッドにわたって一貫した比率を確保するために、慎重な油圧設計が必要です。適切に校正されていないプロポーショナーは、一部の領域に不十分な泡濃度を与え、他の領域に過剰な濃度を与えます - 両方とも有効性を低下させます。

フォームシステムのコンポーネント: システムを機能させるもの

アプリケーションを理解するには、主要なハードウェア コンポーネントについての知識も必要です。完全な泡抑制システムには通常、次のものが含まれます。

泡濃縮物貯蔵タンク- システム設計に応じて、ブラダー タンク（圧力-タイプ）またはオープントップ タンク-。ブラダータンクは、活性化するまで濃縮物を水から隔離した状態に保ち、長期間の使用期間にわたって濃縮物の品質を維持します。

プロポーショナ/インダクタ- 濃縮物を正しい比率で水流に引き込む装置。タイプには、ライン プロポーショナー、ポンプ プロポーショナー、ブラダー タンク プロポーショナーなどがあります。--

フォームチャンバーと注ぎ口- 貯蔵タンクの保護に特に使用され、タンクの壁にある泡を導入して、燃料表面をかき混ぜることなく燃料表面全体に穏やかに広げます。

泡スプリンクラーとスプレーノズル- 格納庫、倉庫、加工エリアのエリアをカバーするオーバーヘッド分配装置。

泡モニターと大砲- タンク農場や積載ラックなどの大規模なオープンエリア用途で使用される-高流量指向性装置。手動または自動で操作されます。

フォームインダクタ（ポータブル）- 固定システムの適用範囲を補うために手動消火対応用のホース ラインとともに使用されます。

施設に適した泡システムの選択

あらゆる用途に適したフォーム システムは、次の 4 つの重要な要素によって決まります。

燃料の種類- 炭化水素、極性溶媒、混合環境によって、必要な濃縮タイプが決まります。

エリアジオメトリ- 開放流出エリア、密閉空間、貯蔵タンク、または処理容器によって、膨張率と排出方法が決まります。

要求される応答速度- 航空機の格納庫には数秒かかります。タンクファームの保護により、さらに時間がかかる可能性があります。これにより、大洪水構成と自動スプリンクラー構成のどちらを選択するかが決まります。

適用規格- NFPA 11、NFPA 16、NFPA 409、および地域の消防法により、施設タイプごとの最低性能要件が定義されています。

製品仕様と業界の規制要件の両方を理解している経験豊富な防火サプライヤーと協力することが不可欠です。規格の内容を満たしていても、比率が間違っていたり、適合しない濃縮物を使用していたり​​、メンテナンスが不十分であったりするフォームシステムは、重大な瞬間に機能しません。

メンテナンス: システムの準備を整える

一度もテストされていないフォームシステムは、機能しない可能性があります。主なメンテナンス活動には次のようなものがあります。

毎月の目視検査バルブの位置、タンクのレベル、漏れの有無を確認するため

年に一度の比例テスト代表的なノズルでの泡と-水の比率を確認するには

定期的な泡濃縮物のサンプリングと実験室分析特に膀胱タンクシステムにおいて、濃縮物が分解、分離、または汚染されていないことを確認するため-

放電試験メーカーごとの要件と NFPA 25 要件に従って、システム全体が設計どおりに動作することを確認します。

泡状濃縮物は、特に極端な温度で保管されている場合、またはブラダータンクに漏れが発生して濃縮物に水が浸入している場合、時間の経過とともに劣化します。定期的なサンプリングは、システム全体の排出テストを行わずに濃縮物の品質を確認する唯一の信頼できる方法です。

結論

泡消火システムは、万能の解決策ではありません。---すべてに適合する-。水では確実に制御できない特定の火災の危険に対処するために設計されたものです。石油タンク農場から航空機格納庫、化学品倉庫に至るまで、可燃性液体火災を他の利用可能な固定式抑制技術よりも迅速かつ完全に抑制するという基本原則は変わりません。

泡が使用される場所とその理由 -、およびシステム設計が各環境 - にどのように適応する必要があるかを理解することは、防火技術者、施設安全管理者、調達チーム、および消火設備を指定または購入するすべての人にとっての基礎知識です。

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参考文献: 低-、中-、高-発泡フォームに関するNFPA 11規格(2021年版)。 NFPA 16 泡-散水装置および泡-散水システムの設置に関する基準。航空機格納庫に関する NFPA 409 規格。 SOLAS 第 II-2 章の防火要件。