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JP4382698B2 - Fuel tank fire / extinguishing situation simulation system - Google Patents
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JP4382698B2 - Fuel tank fire / extinguishing situation simulation system - Google Patents

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  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Description

本発明は、火災・消火状況のシミュレーションシステムに関し、更に具体的には、タンク火災のように、実際の火災状況の想定や訓練が困難な大規模火災に好適な火災・消火状況シミュレーションシステムに関するものである。   The present invention relates to a fire / extinguishing situation simulation system, and more specifically, to a fire / extinguishing situation simulation system suitable for large-scale fires such as tank fires where assumptions and training of actual fire situations are difficult. It is.

2003年9月に発生した十勝沖地震に伴う長周期振動により、出光興産株式会社の北海道製油所の浮き屋根式タンク(FRT:Floating Roof Tank)の浮き屋根がスロッシングにより沈下し、続いて発生した火災は、大型のタンクの全面火災となった。前記浮き屋根式タンクの場合は、通常、タンク全面火災に発展することなく、浮き屋根とタンク内壁との間のリング状のシール部分が燃えるリング火災に留まることを前提に、リング火災を消火できる程度の固定消火設備が設けられている。また、石油コンビナート等災害防止法では、大型タンクの所有者等に、大型高所放水車,大型化学消防車,泡消火原液搬送車からなる3台セットを使って消火活動を行う自衛防災組織を設置することを義務づけているが、浮き屋根式タンクの場合は、1セットあればよいこととなっている。しかしながら、上述のような大規模なタンク火災は過去に経験がなく、国内の法令で定める消防体制では消火することができなかった。   Due to the long-period vibration accompanying the Tokachi-oki earthquake that occurred in September 2003, the floating roof tank (FRT: Floating Roof Tank) of Idemitsu Kosan Co., Ltd. subsided due to sloshing. The fire was a full-scale fire in a large tank. In the case of the floating roof type tank, the ring fire can be extinguished on the assumption that the ring-shaped seal portion between the floating roof and the tank inner wall stays in the burning fire without developing into the entire tank fire. About fixed fire extinguishing equipment is provided. In the disaster prevention law such as the oil complex, the owner of a large tank has a self-defense disaster prevention organization that conducts firefighting activities using a set of three large water discharge trucks, large chemical fire trucks, and foam fire extinguishing liquid concentrate transportation vehicles. Although it is obliged to install, in the case of a floating roof type tank, only one set is required. However, the large-scale tank fires described above have no experience in the past and could not be extinguished by the fire fighting system stipulated by domestic laws and regulations.

前記長周期振動に伴う浮き屋根式タンクの大規模火災は、起こりうる危険として看過できない状況となったが、このような大規模火災は、世界的に見ても希であり、消火の実績が少ないため、実際に火災が発生したらどのような状況になるか,如何にして消火するのかは、専門の消防士にとっても未知の領域である。また、大規模な火災実験は、あまりにも周囲に与える影響が大きいため、実現は極めて困難である。浮き屋根式タンクの全面火災は、前記十勝沖地震での火災後、国会でも問題となり、2004年6月頃に法の改正が国会を通過した。これに伴い、大規模火災の消火に対してより有効だと考えられる大容量泡放射砲による消火設備・消火方法の導入がすすむものと考えられる。   Large-scale fires in floating roof tanks associated with long-period vibrations have become a situation that cannot be overlooked as a possible danger, but such large-scale fires are rare even in the world and have a proven track record of extinguishing fires. Because there are few, what kind of situation will happen when a fire actually occurs and how to extinguish it are unknown areas even for professional firefighters. In addition, large-scale fire experiments are extremely difficult to realize because they have a great influence on the surroundings. The full fire of the floating roof tank became a problem in the Diet after the Tokachi-oki earthquake, and a law revision passed the Diet in around June 2004. Along with this, the introduction of fire extinguishing equipment and fire extinguishing methods using large-capacity bubble guns that are considered to be more effective for extinguishing large-scale fires is expected.

ところで、国外で提案されたタンク火災の消火方法としては、以下の特許文献1に示す手法がある。当該技術によれば、泡消火剤面を確立し、その後、内側および/または外側タンク壁部を冷却し、残留火炎に乾燥粉末を噴霧することとなっている。
特表2001−500397公報
By the way, as a method for extinguishing a tank fire proposed outside the country, there is a method shown in Patent Document 1 below. According to the art, a foam extinguisher surface is established, after which the inner and / or outer tank wall is cooled and the residual flame is sprayed with dry powder.
Special table 2001-500377 gazette

しかしながら、上述した特許文献1に記載の技術では、実際に火災が発生したらどのような現象が起こるのか,どのような消防訓練をすればよいのかという疑問を解消することはできない。実際の火災は、燃料の種類,タンクの大きさや配置,利用する消火設備,天候,周囲構造物の有無など、多数の要素によって状況が大きく左右されるものと考えられるため、個々のタンク毎に最適な消火条件が異なってくるからである。上述した通り、実際には、大規模な火災訓練や実験は極めて困難である。従って、個々のタンクや製油所ごとに想定される火災状況・消火状況などを、シミュレーションによって事前に検討でき、更には視覚的に確認することができれば、消火設備の配置や準備,消火剤の貯蔵量,あるいは、消火訓練など、各方面での対策を立てるために非常に都合がよい。   However, the technique described in Patent Document 1 described above cannot solve the question of what kind of phenomenon will occur if a fire actually occurs and what kind of fire drill should be performed. The actual fire is thought to be greatly affected by many factors, including the type of fuel, the size and location of the tank, the fire extinguishing equipment used, the weather, and the presence of surrounding structures. This is because the optimum fire extinguishing conditions are different. As mentioned above, in practice, large-scale fire drills and experiments are extremely difficult. Therefore, if the fire situation / extinguishing situation assumed for each tank or refinery can be examined in advance by simulation and further confirmed visually, the arrangement and preparation of fire extinguishing equipment and storage of extinguishing agent It is very convenient to make measures in various areas such as quantity or fire fighting training.

現状では、CG化されたシミュレーションプログラムは、火災に限らずほとんど普及していない。これまでは、CGといえば、殆どがゲームである。しかしながら、ゲームは、予め作成されたシナリオに基づいて進められており、用意されていないファクターを人為的に入力することができない。火災などのシミュレーションプログラムの既存品がない理由としては、(1)国内での大規模火災は、前記十勝沖地震のときが初めてであり、議論が煮詰まっていない,(2)シミュレーションプログラムを開発するためには、CGやプログラミングなどのコンピュータ技術だけでは足りず、流体力学,化学工学,安全工学など各種分野にわたる知識が必要になる,(3)泡による消火のプロセスのデータが、ごく最近得られたばかりである,(4)実際に消火する防消火機器の知識も上記と併せ持っている必要がある,などが考えられる。   At present, simulation programs converted to CG are not limited to fires and are not widely used. Until now, CG is mostly games. However, the game is advanced based on a scenario created in advance, and factors that are not prepared cannot be input artificially. Reasons why there are no existing simulation programs such as fires are as follows: (1) Large-scale fires in Japan are the first time when the Tokachi-oki earthquake has occurred, and the discussion has not been finalized. (2) Development of simulation programs For this purpose, computer technology such as CG and programming is not sufficient, but knowledge in various fields such as fluid dynamics, chemical engineering, and safety engineering is required. (3) Data on the process of fire extinguishing with foam is very recently obtained. (4) It is considered necessary to have knowledge of fire-fighting equipment that actually extinguishes fires.

本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、火災現象が起こるための様々なファクターを考慮しながら火災・消火現象を数値計算し、実験では不可能な現象も視覚的に確認することができる燃料タンクの火災・消火状況のシミュレーションシステムを提供することである The present invention focuses on the above points, and its purpose is to numerically calculate fire / extinguishing phenomena while considering various factors for the occurrence of fire phenomena, and visually confirm phenomena that are impossible in experiments. Is to provide a simulation system of the fire / extinguishing situation of the fuel tank that can be

前記目的を達成するため、本発明は、データの入力画面を表示装置に表示するとともに、データの入力を行なうための入力装置によってオペレータがデータ入力を行なうことで、燃料タンク内における燃料の火災・消火現象を数値計算するためのデータを取得するデータ取得手段,該データ取得手段によって取得したデータに基づいて、燃料タンク内における燃料の火災・消火現象を数値計算する状況解析手段,該状況解析手段によって得られた結果に基づいて、火災・消火状況を表示装置に視覚的に表示する表示処理手段,を備えており、前記状況解析手段は、前記データ取得手段によって取得した泡放射率や大容量泡放射砲の定格流量に基づいて、消火設備における大口径ホースの圧力損失及び供給圧力の計算,並びに消火用泡の残量計算を行うとともに、前記データ取得手段によって取得した風速,風向,消火用泡の種類,発泡倍率に基づいて、消火用泡の放射飛行距離の計算を行うステップa,前記データ取得手段によって取得した燃料タンクに貯蔵されている燃料の物性に基づいて火炎サイズの計算を行うか、もしくは、ステップeで消火用泡の展開面積が計算されたときは、その展開面積に基づいて火炎サイズの再計算を行うステップb,該ステップbで計算した火炎サイズに基づいて、火災による上昇気流とスイートスポットの計算を行うステップc,前記データ取得手段によって取得した燃料の物性及び消火用泡の種類や発泡倍率に基づいて、消火用泡の着地時間の計算を行うステップd,前記データ取得手段によって取得した燃料の物性及び消火用泡の種類や発泡倍率に基づいて、消火用泡の展開面積の計算を行うステップe,を含むとともに、前記ステップeの後に前記ステップb〜eを繰り返し行い、前記表示処理手段は、前記状況解析手段による計算結果の少なくともいずれかを表示することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention displays a data input screen on a display device, and allows an operator to input data using the input device for inputting data. Data acquisition means for acquiring data for numerically calculating a fire extinguishing phenomenon, situation analysis means for numerically calculating a fire / extinguishing phenomenon of fuel in a fuel tank based on the data acquired by the data acquisition means, and the situation analysis means Display processing means for visually displaying the fire / extinguishing status on a display device based on the result obtained by the above-mentioned, the status analysis means, the bubble emissivity and the large capacity acquired by the data acquisition means Calculation of pressure loss and supply pressure of large-diameter hose in the fire extinguishing equipment based on the rated flow rate of the bubble cannon, and fire extinguishing foam fuel gauge Performs, wind speed acquired by the data acquisition means, the wind direction, the type of extinguishing foam, based on the expansion ratio, the step performs a calculation of the radiation flight distance of fire fighting foam a, a fuel tank obtained by the data acquisition means The flame size is calculated based on the physical properties of the fuel stored in the tank, or when the expansion area of the extinguishing foam is calculated in step e, the flame size is recalculated based on the expansion area. Step b, Step c for calculating the updraft and sweet spot due to fire based on the flame size calculated in Step b, Based on the physical properties of the fuel acquired by the data acquisition means, the type of fire extinguishing foam, and the expansion ratio Step d for calculating the landing time of the fire extinguishing foam, the physical properties of the fuel obtained by the data obtaining means, the type of fire extinguishing foam, A step e for calculating the expansion area of the fire extinguishing foam based on the magnification, and the steps b to e are repeated after the step e, and the display processing means At least one of them is displayed.

主要な形態の一つによれば、前記状況解析手段は、前記ステップbによって計算された火炎サイズと、前記データ取得手段によって取得した燃料の物性に基づいて、タンク内燃料面高さの計算を行うステップp,前記ステップbによって計算された火炎サイズと、前記データ取得手段によって取得した輻射熱計算用データに基づいて、輻射熱の計算を行うステップq,該ステップqによる輻射熱の計算結果に基づいて、周囲構造物の温度上昇の計算を行うか、もしくは、ステップsで周囲構造物を冷却するための冷却散水量が計算されたときは、その冷却水量に基づいて、周囲構造物の温度上昇の再計算を行うステップr,該ステップrによる周囲構造物の温度上昇の計算結果に基づいて、該周囲構造物を冷却するための冷却散水量の計算を行うステップs,を含むとともに、前記ステップsの後に前記ステップr〜sを繰り返し行うことを特徴とする。 According to one of the main forms, the situation analysis unit calculates the fuel level in the tank based on the flame size calculated in the step b and the physical property of the fuel acquired by the data acquisition unit. Based on the flame size calculated in step p, step b, and the radiation heat calculation data acquired by the data acquisition means, step q for calculating radiant heat, based on the calculation result of radiant heat in step q, or the calculation of the temperature rise of the surrounding structures, or, when the cooling water spray amount for cooling the surrounding structures was calculated in step s, based on the cooling dispersion water, the temperature rise of the surrounding structures Step r for recalculation, and calculation of the cooling water spray amount for cooling the surrounding structure based on the calculation result of the temperature rise of the surrounding structure by the step r Performing step s, with including, and performs repeatedly the steps r~s after said step s.

更に他の形態によれば、前記表示処理手段は、前記火災・消火状況を経時的に表示することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的,特徴,利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。


According to yet another aspect, the display processing means displays the fire / extinguishing status over time . The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.


本発明は、火災現象に関する様々なファクターを考慮しながら、火災・消火現象を数値計算し、計算結果に基づいて視覚的に火災・消火状況を表示することで、実験不可能な現象も含めて、火災・消火の状況を容易に確認できるという効果が得られる。また、シミュレーション結果を、消火設備機器などの準備や消火訓練などの参考にすることで、シミュレーション結果の有効活用を図ることができる。 The present invention numerically calculates fire / extinguishing phenomena while taking into consideration various factors related to fire phenomena, and visually displays the fire / extinguishing status based on the calculation results, including phenomena that are impossible to experiment. The effect of being able to easily check the fire / extinguishing situation can be obtained. In addition, the simulation results can be effectively utilized by referring to the simulation results for preparation of fire extinguishing equipment and the like and for fire fighting training.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail based on examples.

最初に、図1〜図8を参照しながら、本発明の実施例1を説明する。本実施例の火災・消火状況シミュレーションシステムは、本発明のシステムを大型タンク(例えば、浮き屋根式タンクなど)の火災・消火状況のシミュレーションに利用したものである。なお、以下の説明では、前記タンク火災の消火に、大容量泡放射砲,フロロプロテイン泡(Fluoroprotein Foam),大口径ホース,移動式消火ポンプからなるヨーロッパ方式を適用したものとする。図1は、本実施例のシステム構成を示すブロック図,図2は、タンクとノズル(泡放射砲)の位置関係を示す図である。図3〜図5は、シミュレーション用入力データの一例を示す図,図6及び図7は、シミュレーション結果の表示例である。図8は、シミュレーション時の計算サブルーチンの一例を示すフロー図である。   First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. The fire / extinguishing situation simulation system of the present embodiment uses the system of the present invention for simulation of a fire / extinguishing situation of a large tank (for example, a floating roof tank). In the following description, it is assumed that a European system comprising a large-capacity foam cannon, a fluoroprotein foam, a large-diameter hose, and a mobile fire pump is applied to extinguish the tank fire. FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between a tank and a nozzle (foam radiation gun). 3 to 5 are diagrams showing examples of simulation input data, and FIGS. 6 and 7 are display examples of simulation results. FIG. 8 is a flowchart showing an example of a calculation subroutine at the time of simulation.

図1に示すように、火災・消火状況シミュレーションシステム10は、演算処理装置12に、表示装置14,入力装置16,プログラムメモリ18,データメモリ30が接続されており、一般的なコンピュータを利用して構成することが可能となっている。また、必要に応じて、プリンタなどの出力装置17も接続される。前記演算処理装置12は、CPU,RAM,ROMを含んでいる。また、前記表示装置14は、例えば、液晶パネルなどを用いたディスプレイであり、シミュレーション結果50などが表示される。前記入力装置16には、キーボードやマウスが含まれており、シミュレーション用データ40などの入力に用いられる。前記出力装置17は、シミュレーション結果や、その結果に基づく検討内容などを必要に応じて印刷するものである。なお、シミュレーション結果等の出力は、印刷などに限定されるものではなく、一般的な記録媒体に記録するような形態であってもよい。前記プログラムメモリ18やデータメモリ30は、例えば、ハードディスクによって構成されている。   As shown in FIG. 1, a fire / fire extinguishing situation simulation system 10 includes a display device 14, an input device 16, a program memory 18, and a data memory 30 connected to an arithmetic processing device 12, and uses a general computer. Can be configured. Further, an output device 17 such as a printer is also connected as necessary. The arithmetic processing unit 12 includes a CPU, a RAM, and a ROM. The display device 14 is a display using a liquid crystal panel, for example, and displays a simulation result 50 and the like. The input device 16 includes a keyboard and a mouse, and is used for inputting simulation data 40 and the like. The output device 17 prints the simulation result and the examination contents based on the result as necessary. Note that the output of the simulation result or the like is not limited to printing or the like, and may be recorded on a general recording medium. The program memory 18 and the data memory 30 are constituted by a hard disk, for example.

プログラムメモリ18には、タンク火災用シミュレーションプログラム20が格納されており、該タンク火災用シミュレーションプログラム20には、データ取得プログラム22A,状況解析プログラム22B,火災・消火状況表示処理プログラム22Cなどが含まれている。前記データ取得プログラム22Aは、オペレータが入力装置16を用いてシミュレーション用データ40を入力するための画面を表示し、取得したデータを、前記データメモリ30に格納する。状況解析プログラム22Bは、前記データ取得プログラム22Aによって取得したデータに基づいて、火災・消火現象を数値計算し、その計算結果をデータメモリ30に格納する。火災・消火状況表示処理プログラム22Cは、前記数値計算によって得られた結果に基づいて、火災・消火状況を、前記表示装置14で表示できるように処理を行う。 The program memory 18 stores a tank fire simulation program 20, and the tank fire simulation program 20 includes a data acquisition program 22A, a situation analysis program 22B, a fire / fire extinguishing situation display processing program 22C, and the like. ing. The data acquisition program 22 </ b> A displays a screen for the operator to input the simulation data 40 using the input device 16, and stores the acquired data in the data memory 30. Status analysis program 22B based on the data acquired by the data acquisition program 22A, the fire-extinguishing phenomenon numerically calculated, and stores the calculation result in the data memory 30. The fire / extinguishing status display processing program 22C performs processing so that the display device 14 can display the fire / extinguishing status based on the result obtained by the numerical calculation .

一方、データメモリ30には、データ取得プログラム22Aによって取得された取得データ32,前記解析処理プログラム22Bによって得られた解析データ34のほか、シミュレーション結果を表示する際に利用される画像データなどの表示用データ36が含まれている。前記取得データ32は、前記シミュレーション用データ40と同じ内容である。   On the other hand, in the data memory 30, in addition to the acquisition data 32 acquired by the data acquisition program 22A, the analysis data 34 obtained by the analysis processing program 22B, display of image data and the like used when displaying the simulation result Data for use 36 is included. The acquired data 32 has the same contents as the simulation data 40.

図3(A)〜(G)には、シミュレーション用データ40の一例が示されている。なお、これらのシミュレーション用データ40を入力するための画面は、前記データ取得プログラム22Aにより、表示装置14上に表示される。また、以下のシミュレーション用データ40で用いる位置・方位などは、図2に示すタンク60とノズル62の位置関係などを含んでいる。具体的な入力例としては、例えば、図3(A)〜(G)に示すように、
(A)タンク中心:位置X,位置Y,高さZ,半径
(B)天候:空気(外気)の温度,湿度,風速,風向X,風向Z(X,Y,Z軸は、図2に基づく)
(風向X:0〜90deg,0=Y軸上の下から上への風,90=X軸上の右から左への風)
(風向Z:0〜90deg,0=Z軸上の水平の風,90=Z軸上の下から上への風)
(C)展開計算用:油密度,油粘度,(水密度,水粘度),有効泡投入ロス(放出量×(1−ロス))
(D)ノズル:ノズル口径,ノズル圧力,放出量
(E)泡特性:発泡倍率
(F)シミュレーション環境:流体口径,連続流体長さ,放射キザミ時間,展開キザミ時間,スイートスポット半径率,スイートスポット上限高さ,ノズル絶対位置X,ノズル絶対位置Y,ノズル絶対位置Z,仮想タンク直径
(G)着地時損失:油の種類,油の比熱,真発熱量,蒸発潜熱,密度,泡着地半径R0,着地範囲内rate,攪拌層の厚さ,攪拌層の初期温度,K値
に関するデータなどがある。
3A to 3G show an example of simulation data 40. FIG. A screen for inputting the simulation data 40 is displayed on the display device 14 by the data acquisition program 22A. Further, the position / orientation used in the following simulation data 40 includes the positional relationship between the tank 60 and the nozzle 62 shown in FIG. As a specific input example, for example, as shown in FIGS.
(A) Tank center: Position X, Position Y, Height Z, Radius
(B) Weather: Air (outside air) temperature, humidity, wind speed, wind direction X, wind direction Z (X, Y, Z axes are based on Fig. 2)
(Wind direction X: 0 to 90 deg, 0 = wind from bottom to top on Y axis, 90 = wind from right to left on X axis)
(Wind direction Z: 0 to 90 deg, 0 = horizontal wind on the Z axis, 90 = wind from bottom to top on the Z axis)
(C) For expansion calculation: Oil density, oil viscosity, (water density, water viscosity), effective foam input loss (discharge amount x (1-loss))
(D) Nozzle: Nozzle diameter, nozzle pressure, discharge amount
(E) Foam characteristics: foaming ratio
(F) Simulation environment: Fluid diameter, continuous fluid length, radial knurling time, expansion knurling time, sweet spot radius ratio, sweet spot upper limit height, nozzle absolute position X, nozzle absolute position Y, nozzle absolute position Z, virtual tank diameter
(G) Loss at landing: Data on oil type, specific heat of oil, true calorific value, latent heat of vaporization, density, bubble landing radius R0, rate within landing range, thickness of stirring layer, initial temperature of stirring layer, K value and so on.

このほか、図4に一例を示すように、
(H)輻射熱計算用:タンク又は矩形地の選択,油の物性,タンクのサイズ,矩形地のサイズ,大気,受熱面,
のデータも入力される。なお、図3及び図4は一例であり、入力項目に重複がある場合には、いずれか一方に入力したデータが他方に自動的に反映されるようにしてもよい。
In addition, as shown in FIG.
(H) For radiant heat calculation: tank or rectangular area selection, oil properties, tank size, rectangular area size, atmosphere, heat receiving surface,
Is also input. Note that FIGS. 3 and 4 are examples, and when there is an overlap in input items, data input to either one may be automatically reflected to the other.

更に、図5(A)及び(B)に示すように、
(I)配置:タンク基数,防油提,周囲道路,消火栓,泡消火設備,冷却散水設備,海又は川,長距離泡放射砲,可搬式ポンプ,大口径ホース,可搬式泡原液ホルダー,可搬式泡原液ポンプ,(必要に応じて、火災報知設備,泡原液貯槽,消防隊などの項目も含む),
(J)放射(泡放射砲の放射角度):放射方位,放射角度,放射位置高さ
(放射方位:0〜90deg,0=Y軸上,90=X軸上)
(放射角度:0〜90deg,0=水平,90=真上)
などが入力される。前記配置データは、個々のタンクや製油所などの実情に合わせて実際の配置を入力し、カスタマイズが可能となっている。また、前記泡放射砲(ノズル62)の放射角度は、この入力データを操作することで、消火用泡が、スイートスポットに入るか否かをシミュレートすることができる。なお、スイートスポットとは、泡を投入するのに最適な場所であって、例えば、上昇気流1m以下のところをスイートスポットとする。スイートスポットについては、上述した特許文献1でも説明されている。
Furthermore, as shown in FIGS. 5 (A) and (B),
(I) Arrangement: number of tanks, oil barrier, surrounding road, fire hydrant, foam fire extinguishing equipment, cooling sprinkler equipment, sea or river, long-distance foam cannon, portable pump, large-diameter hose, portable foam stock solution holder, possible Portable foam concentrate pump (including items such as fire alarm equipment, foam concentrate reservoir, fire brigade if necessary),
(J) Radiation (radiation angle of bubble gun): Radiation azimuth, radiation angle, radiation position height (radiation azimuth: 0-90deg, 0 = on Y axis, 90 = on X axis)
(Radiation angle: 0-90deg, 0 = horizontal, 90 = directly above)
Etc. are entered. The arrangement data can be customized by inputting the actual arrangement according to the actual situation of individual tanks or refineries. Further, the radiation angle of the bubble gun (nozzle 62) can simulate whether or not the fire-extinguishing bubble enters the sweet spot by manipulating this input data. The sweet spot is an optimum place for introducing bubbles, and for example, a sweet spot is a place where the ascending air flow is 1 m or less. The sweet spot is also described in Patent Document 1 described above.

次に、前記状況解析プログラム22Bでは、以下のような各種数値計算が行われる。
(a)大口径ホースによる水の輸送の水力計算:海からポンプで海水を取水し、ホースを通して放射砲(ノズル)まで送水する際に、ポンプで必要になる圧力を計算する。既存のデータに基づき計算を行う。
(b)スイートスポットの計算:タンクの上昇気流との関係から、消火剤を投入する有効なポイントを計算する。
Next, in the situation analysis program 22B, the following various numerical calculations are performed.
(a) Hydropower calculation of water transport by large-diameter hose: When the seawater is taken from the sea with a pump and sent to the radiation gun (nozzle) through the hose, the pressure required by the pump is calculated. Perform calculations based on existing data.
(b) Calculation of sweet spot: Calculate the effective point to put in the fire extinguishing agent from the relationship with the upward air flow in the tank.

(c)泡消火剤の放射軌跡(飛行曲線)の擬似計算とスイートスポットの判定:ノズルまで届いた水は、泡消火剤原液と混合して泡としてノズルから放出されるが、その際の泡の軌跡を計算する。泡の放射軌跡は、液体の泡を擬似的に特定の形状に見立て、重力と空気の慣性抵抗のみを考慮して計算し、実際のデータに合わせた補正を行う。この際、取得データ32(シミュレーション用データ40)に含まれる風向・風速の影響も計算のファクターとして含む。この計算によって、泡消火剤が燃えているタンク60に入るか否かを確認する。入らなければ、例えば、図5(B)において、入力値を変更して放射砲(ノズル)の向きを変え、入るように調整する。ここで、スイートスポットに入るか否かの判定も行う。   (c) Simulation of foam extinguishing agent radiation trajectory (flight curve) and sweet spot determination: Water that reaches the nozzle is mixed with the foam extinguisher stock solution and discharged from the nozzle as foam. Calculate the trajectory of. The bubble radiation locus is calculated considering the liquid bubble as a pseudo specific shape, taking into account only the inertial resistance of gravity and air, and is corrected according to the actual data. At this time, the influence of the wind direction and the wind speed included in the acquired data 32 (simulation data 40) is also included as a calculation factor. This calculation confirms whether the foam extinguishing agent enters the burning tank 60. If not, for example, in FIG. 5 (B), the input value is changed to change the direction of the radiation gun (nozzle) and adjust to enter. Here, it is also determined whether or not to enter the sweet spot.

(d)実質消火時間の計算:(d-1)泡の展開開始時間の計算と、(d-2)泡の展開時間(消火時間)の計算が行われる。タンク60に入った泡は、蒸発などによりなかなかタンクの液面上に溜まらないが、どの程度の時間が経過すれば溜まり始めるか,すなわち、実際の消火のために泡が展開し始めるまでの時間(泡展開開始時間)を計算する。着地した泡が広がり始めると、泡で覆われた部分は消火されたことになる。この泡の広がる経時変化の計算を行い、泡の展開時間を求める。実質消火時間は、泡の展開開始時間+泡が100%展開する時間(消火時間),すなわち、泡がタンクに入り始めてから消火に至るまでの時間となる。   (d) Calculation of real fire extinguishing time: (d-1) Calculation of foam development start time and (d-2) Calculation of foam development time (fire extinguishing time) are performed. Bubbles that have entered the tank 60 do not readily accumulate on the liquid level of the tank due to evaporation or the like, but how long will it begin to accumulate, that is, the time until the bubbles start to develop for actual fire extinguishing Calculate (foam expansion start time). When the landed foam begins to spread, the part covered with foam is extinguished. The change with time of the expansion of the bubbles is calculated to determine the bubble development time. The actual fire extinguishing time is the foam development start time + the time when the foam develops 100% (fire extinguishing time), that is, the time from when the foam starts to enter the tank until the fire extinguishes.

(e)火炎サイズの計算
(f)タンク内の油面高さの計算
(g)泡原液残量計算
(e) Flame size calculation
(f) Calculation of oil level in tank
(g) Calculation of remaining amount of foam stock solution

(f)輻射熱の計算:液面が泡で覆われ始めると、火炎の大きさが変化し、それに応じ周りに対する輻射熱も変化する。輻射熱は、地面からの高さや火災からの距離によっても変化するため、ある位置において受ける火災からの輻射熱を計算する。輻射熱の計算は、例えば、世界的に通用するIP及びNFPAの方法による。   (f) Calculation of radiant heat: When the liquid surface begins to be covered with bubbles, the size of the flame changes, and the radiant heat to the surroundings changes accordingly. Since the radiant heat changes depending on the height from the ground and the distance from the fire, the radiant heat from the fire received at a certain position is calculated. The calculation of radiant heat is based on, for example, the IP and NFPA methods that are commonly used worldwide.

(g)隣接タンクの冷却散水量と散水後の温度計算:前記輻射熱をタンク60の隣接タンク64(図2参照)が受けると、該隣接タンク64の温度が上昇してきて発災する危険性がでてくるため、隣接タンク64の温度上昇を計算する。また、隣接タンク64の温度上昇が危険なレベルに達すると、水をかけて冷却しなければならないため、その際の散水量を計算する。更に、散水後の隣接タンク64の温度も計算する。   (g) Cooling sprinkling amount of adjacent tank and temperature calculation after sprinkling: When the adjacent tank 64 of the tank 60 (see FIG. 2) receives the radiant heat, the temperature of the adjacent tank 64 rises and there is a risk of causing a disaster. Therefore, the temperature rise of the adjacent tank 64 is calculated. Further, when the temperature rise in the adjacent tank 64 reaches a dangerous level, it is necessary to cool it with water, so the amount of water spray at that time is calculated. Furthermore, the temperature of the adjacent tank 64 after watering is also calculated.

次に、火災・消火状況表示処理プログラム22Cによって、表示装置14に表示されるシミュレーション結果の具体例について説明する。図6(A)〜(C)は、大容量泡放射砲(ノズル)から放出された泡の飛行軌跡を示す図であり、図6(A)は、前記図2にXYZ軸で示す3次元の上方から見たもので、XY座標で示される図である。図6(B)は、前記3次元を側方から見たもので、YZ座標により示されており、図6(C)は、前記3次元を正面から見たもので、XZ座標により示されている。このようなグラフは、前記図3及び図5(B)に示すデータを入力すると表示されるものであって、泡の放射軌跡を表示装置14上で視覚的に確認することができる。   Next, a specific example of a simulation result displayed on the display device 14 by the fire / fire extinguishing status display processing program 22C will be described. 6 (A) to 6 (C) are diagrams showing the flight trajectory of bubbles emitted from a large-capacity bubble gun (nozzle), and FIG. 6 (A) is a three-dimensional view indicated by the XYZ axes in FIG. It is a figure seen from the upper side of this and is shown by XY coordinates. FIG. 6 (B) shows the three dimensions from the side and is shown by YZ coordinates, and FIG. 6 (C) shows the three dimensions from the front and shown by XZ coordinates. ing. Such a graph is displayed when the data shown in FIG. 3 and FIG. 5 (B) are input, and the bubble radiation locus can be visually confirmed on the display device 14.

また、図7(A)及び(B)には、前記図3〜図5に示すデータを入力した際に表示される他のシミュレーション結果の表示例が示されている。図7(A)に示す例では、スポットの判定,消火時間(秒),泡展開開始時間(分),実質消火時間(分)が示されている。図示の例では、スポットの判定が「HIT」となっているが、ここが「OUT」の場合は、前記図5(B)に示す入力画面で、放射方位・角度・高さなどを変更して、スイートスポットに入るように設定を調整する。なお、上述したように、実質消火時間とは、泡展開開始時間と消火時間(泡展開開始から100%展開までに要する時間)の和で表わされている。図7(A)の場合では、消火時間213秒+泡展開開始時間16.49分(約16分29秒)=実質消火時間20.04分(約20分02秒)となる。   7A and 7B show display examples of other simulation results displayed when the data shown in FIGS. 3 to 5 are input. In the example shown in FIG. 7A, spot determination, fire extinguishing time (seconds), bubble expansion start time (min), and actual fire extinguishing time (min) are shown. In the example shown in the figure, the spot judgment is “HIT”, but when this is “OUT”, the radiation direction, angle, height, etc. are changed on the input screen shown in FIG. Adjust the settings to enter the sweet spot. In addition, as above-mentioned, substantial fire extinguishing time is represented by the sum of bubble expansion start time and fire extinguishing time (time required from bubble expansion start to 100% expansion | deployment). In the case of FIG. 7 (A), the fire extinguishing time is 213 seconds + foam spreading start time 16.49 minutes (about 16 minutes 29 seconds) = the actual fire extinguishing time 20.04 minutes (about 20 minutes 02 seconds).

図7(B)は、前記図7(A)に示された消火に関する時間をグラフ化したものであって、横軸は泡がタンクに入り始めてからの時間(分),縦軸は、泡展開面積(%)となっている。すなわち、泡がタンク内に入り始めてから、溜まり始めるまで(泡展開面積0%)が16.49分,泡が溜まり始めてから液面を100%覆うまでの時間(消火時間)が213秒であるため、実質消火にかかった時間が、20.04分であることを示している。   FIG. 7 (B) is a graph of the fire extinguishing time shown in FIG. 7 (A). The horizontal axis is the time (minutes) after the bubble starts to enter the tank, and the vertical axis is the bubble. Development area (%). That is, the time from when bubbles start to enter the tank until they start to accumulate (bubble expansion area 0%) is 16.49 minutes, and the time from when bubbles start to accumulate until the liquid level is covered 100% (fire extinguishing time) is 213 seconds. Therefore, it shows that the time taken for substantial fire extinguishing is 20.04 minutes.

なお、前記図6及び図7に示した表示例は、全て同一の画面に表示するようにしてもよいし、データ入力用フォームとともに表示するようにしてもよい。例えば、図5(B)に示すシミュレーション用データを入力するフォームと、図7(A)及び(B)の表示及びグラフを同一の画面に同時に表示することにより、ノズル62の放射方位などの設定を変更しながら、その効果を確認することができるので好都合である。上述した表示内容のほか、前記表示装置14には、火災・消火状況表示処理プログラム22Cによって、タンク60の周辺の任意の地点での受熱強度,隣接タンク64内の温度などが表示される。更に、タンク60の火炎サイズの大きさや、隣接タンク64の温度の経時変化を示すイメージ画像などが、必要に応じて表示される。   The display examples shown in FIGS. 6 and 7 may all be displayed on the same screen, or may be displayed together with the data input form. For example, by setting the form for inputting simulation data shown in FIG. 5 (B) and the display and graphs of FIGS. 7 (A) and 7 (B) simultaneously on the same screen, setting of the radial direction of the nozzle 62 and the like. It is convenient because the effect can be confirmed while changing the value. In addition to the display contents described above, the display device 14 displays the heat receiving intensity at an arbitrary point around the tank 60, the temperature in the adjacent tank 64, and the like by the fire / extinguishing status display processing program 22C. Furthermore, the size of the flame size of the tank 60 and an image showing the temporal change in the temperature of the adjacent tank 64 are displayed as necessary.

次に、図8も参照して、本実施例の作用を説明する。図8は、前記タンク火災用シミュレーションプログラム20の計算サブルーチンを示す図である。なお、以下で示す火災・消火状況のシミュレーション時には、プログラムメモリ18中のタンク火災用シミュレーションプログラム20が実行されているものとする。所定の操作により、シミュレーションの開始が指示されると、データ取得プログラム22Aにより、シミュレーション用データの入力画面が表示装置14に表示される。オペレータは、入力装置16を利用して、シミュレーション用データ40を入力する(ステップS10)。ここで、入力されるシミュレーション用データ40は、例えば、前記図3〜図5に示すものである。入力されたシミュレーション用データ40は、データメモリ30中に取得データ32として記憶され、これに基づいて、状況解析プログラム22Bによって所定の数値計算が行われ、その結果がデータメモリ30に解析データ34として記憶される。火災・消火状況表示処理プログラム22Cは、前記解析データ34や表示用データ36に基づいて、適宜タイミングでシミュレーション結果50を表示装置14に表示する。また、必要に応じて出力装置17によって出力される。   Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing a calculation subroutine of the tank fire simulation program 20. It is assumed that the tank fire simulation program 20 in the program memory 18 is executed during the simulation of the fire / extinguishing situation described below. When the start of simulation is instructed by a predetermined operation, an input screen for simulation data is displayed on the display device 14 by the data acquisition program 22A. The operator inputs the simulation data 40 using the input device 16 (step S10). Here, the input simulation data 40 is, for example, as shown in FIGS. The input simulation data 40 is stored as acquired data 32 in the data memory 30, and based on this, predetermined numerical calculation is performed by the situation analysis program 22B, and the result is stored in the data memory 30 as analysis data 34. Remembered. The fire / fire extinguishing status display processing program 22C displays the simulation result 50 on the display device 14 at an appropriate timing based on the analysis data 34 and the display data 36. Further, it is output by the output device 17 as necessary.

シミュレーション用データ40が入力されると、まず、状況解析プログラム22Aは、泡放射率や大容量泡放射砲の定格流量に基づいて、大口径ホースの圧力損失及び供給圧力の計算と、泡原液の残量計算を行う(ステップS12,S14)。同時に、風速,風向,泡の種類,発泡倍率などに基づいて、泡の放射飛行距離を計算する(ステップS16)。その後、油の物性に基づく火炎サイズの計算(ステップS18),上昇気流とスイートスポットの計算(ステップS20),油の物性及び泡の種類や発泡倍率に基づく泡の着地時間の計算(ステップS22)を行う。泡の着地時間が計算されたら、泡の展開面積の計算(ステップS24)が行われる。なお、泡の展開面積が変化するにつれて火炎サイズも変わるため、泡の展開面積が計算されたら、その結果をもとにして、再び火炎サイズの計算(ステップS18)から泡の展開面積の計算(ステップS24)までを繰り返す。これらの計算結果は、例えば、図6及び図7に示すような形態で表示装置14に表示される。   When the simulation data 40 is input, the situation analysis program 22A first calculates the pressure loss and supply pressure of the large-diameter hose based on the foam emissivity and the rated flow rate of the large-capacity foam gun, The remaining amount is calculated (steps S12 and S14). At the same time, the radiation flight distance of the bubbles is calculated based on the wind speed, the wind direction, the type of bubbles, the expansion ratio, etc. (step S16). Thereafter, calculation of the flame size based on the physical properties of the oil (step S18), calculation of the updraft and sweet spot (step S20), calculation of the foam landing time based on the physical properties of the oil, the type of foam and the expansion ratio (step S22) I do. When the bubble landing time is calculated, the bubble development area is calculated (step S24). Since the flame size changes as the bubble development area changes, once the bubble development area is calculated, the calculation of the bubble development area from the calculation of the flame size (step S18) again (step S18) Steps S24) are repeated. These calculation results are displayed on the display device 14 in the form shown in FIGS. 6 and 7, for example.

一方、前記ステップS18〜S24までの消火状況と平行して、タンク内油面高さの計算(ステップS26)と輻射熱の計算(ステップS28)が行われる。前記輻射熱の計算結果に基づいて、周囲タンク(隣接タンク64)の温度上昇が計算され(ステップS30)、続いて、該周囲タンクを冷却するための冷却散水量の計算が行われる(ステップS32)。その後、再度ステップS30に戻り、散水後の周囲タンクの温度を計算する。これらの計算結果は、タンク周辺の受熱強度,周囲タンク内の温度などとして表示装置14に表示され、冷却用散水が進むにつれて、表示される数値が適宜更新される。   On the other hand, in parallel with the fire extinguishing situation from step S18 to S24, calculation of the oil level in the tank (step S26) and calculation of radiant heat (step S28) are performed. Based on the calculation result of the radiant heat, the temperature rise of the surrounding tank (adjacent tank 64) is calculated (step S30), and then the amount of water spray for cooling the surrounding tank is calculated (step S32). . Then, it returns to step S30 again and the temperature of the surrounding tank after watering is calculated. These calculation results are displayed on the display device 14 as the heat receiving intensity around the tank, the temperature in the surrounding tank, and the like, and the displayed numerical values are appropriately updated as the watering for cooling proceeds.

なお、実際の消火活動の際には、火災の発生が公設消防署に通報されて消防隊が出動する。その際には、一定時間以内(例えば、5時間以内)に、泡原液,長距離泡放射砲,可搬式ポンプ,大口径ホース,可搬式泡原液ホルダー,可搬式泡原液ポンプなどが現場に搬送されなければならず、現場についたら、例えば、2時間以内に準備して消火作業を開始し、一定時間(例えば、1時間)以内の消火を目標とする。前記シミュレーションを行うことにより、タンクの配置,消火設備機器,天候などの多数の要素を考慮した上での消火時間が算出されるため、上述した一定時間内の消火を実現するための消火設備機器の準備や訓練の参考にすることができる。   During actual fire fighting activities, the fire is reported to the public fire department and the fire brigade is dispatched. In that case, the foam stock solution, long-distance foam cannon, portable pump, large-diameter hose, portable foam stock holder, portable foam stock solution pump, etc. are transported to the site within a certain time (for example, within 5 hours). When it comes to the site, for example, it prepares within 2 hours and starts the fire extinguishing work, and aims to extinguish the fire within a certain time (for example, 1 hour). By performing the simulation, the fire extinguishing time is calculated in consideration of a number of factors such as tank arrangement, fire extinguishing equipment, and weather, so that the fire extinguishing equipment for realizing the above-described fire extinguishing within a certain period of time is calculated. Can be used as a reference for preparation and training.

このように、実施例1によれば、次のような効果がある。
(1)風速・風向などの自然現象に関するファクターも考慮しながら、火災・消火現象を数値計算し、計算結果に基づいて火災・消火状況を表示装置14に表示することとしたので、実験不可能なケースも含めて、火災・消火状況を視覚的に確認することができる。
(2)個々のタンクや製油所ごとなどに、実情に合わせたシミュレーション用データを入力することができるため、シミュレーション結果を参考にして、それぞれに最適な消火設備機器の準備を行うことができる。
(3)火災発生から消火完了までの状況変化を経時的に表示することで、訓練の参考にすることができる。
(4)火災の輻射熱を考慮し、隣接タンク64の温度変化,冷却用散水量の計算などを行うこととしたので、より現実的なシミュレーションを行うことができる。
Thus, according to the first embodiment, there are the following effects.
(1) Considering factors related to natural phenomena such as wind speed and direction, fire and extinguishing phenomena are calculated numerically, and the fire and extinguishing status is displayed on the display device 14 based on the calculation results, so experiments are impossible It is possible to visually check the fire / extinguishing status, including simple cases.
(2) Since it is possible to input simulation data that matches the actual situation for each individual tank or refinery, it is possible to prepare optimum fire extinguishing equipment for each by referring to the simulation results.
(3) By displaying the change in the situation from the occurrence of a fire to the completion of the fire over time, it can be used as a reference for training.
(4) Considering the radiant heat of the fire, the temperature change of the adjacent tank 64 and the calculation of the amount of water spray for cooling are performed, so that a more realistic simulation can be performed.

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示したシステム構成は一例であり、同様の効果を奏するように適宜変更してよい。また、前記実施例で示した火災・消火状況シミュレーションシステム10を、インターネットなどのネットワークに接続し、該ネットワークを介して製油所などからシミュレーション用データを取得するようにしてもよい。
(2)前記実施例で示したシミュレーション用データ40や、表示されるシミュレーション結果50も一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。例えば、火災からの輻射熱による消火の困難性をCGで表現することにより、消防士の活動に制限を加えるような機能を設けてもよい。
(3)前記実施例で示した作用も一例であり、同様の効果を奏するように適宜変更してよい。例えば、シミュレーションに用いるパラメータを増やしたり、細かいサブルーチンを増やしたりするなどである。
(4)必要に応じて、実際に近い映像を用いる,新たに発表される実験データを組み込むなどを行うことにより、より現実的なシミュレーションを行うようにしてもよい。
(5)前記実施例では、本発明によるシミュレーション結果を消火設備機器の用意や訓練の参考に活用することとしたが、保険会社などの場合には、前記システムを用いて保険対象の安全性の検討ができるので、リスク評価のツールとして活用できる。また、製油所などの場合には、前記シミュレーションによって対策を検討した後に必要な消火設備機器を購入することでリスクを軽減できる。また、近隣住民に対する安全対策のアピールにも有効である。
(6)前記実施例では、ヨーロッパ式の消火方法を例に挙げて説明したが、例えば、水性膜泡原液とノンアスピレータ型大容量泡放射砲を使用するアメリカ方式などに適用するようにしてもよい。
(7)前記実施例は、タンク火災などが好適な適用対象であるが、本発明は、高層ビルや大型LNGターミナルなどの他の火災に対しても応用可能である。
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the following are also included.
(1) The system configuration shown in the above embodiment is an example, and may be appropriately changed so as to achieve the same effect. Further, the fire / extinguishing situation simulation system 10 shown in the above embodiment may be connected to a network such as the Internet, and simulation data may be acquired from a refinery or the like via the network.
(2) The simulation data 40 and the displayed simulation result 50 shown in the above embodiment are examples, and may be appropriately changed as necessary. For example, a function of limiting the activities of firefighters may be provided by expressing in CG the difficulty of extinguishing fire due to radiant heat from the fire.
(3) The operation shown in the above embodiment is also an example, and may be appropriately changed so as to achieve the same effect. For example, the number of parameters used for the simulation is increased or the number of detailed subroutines is increased.
(4) If necessary, a more realistic simulation may be performed by using a video that is close to reality or by incorporating newly published experimental data.
(5) In the above embodiment, the simulation result according to the present invention is used for the preparation of fire extinguishing equipment and for training, but in the case of an insurance company, etc. It can be used as a risk assessment tool. In addition, in the case of refineries and the like, the risk can be reduced by purchasing necessary fire extinguishing equipment after examining the countermeasures by the simulation. It is also effective for appealing safety measures to neighboring residents.
(6) In the above embodiment, the European type fire extinguishing method has been described as an example. However, for example, it may be applied to an American system using an aqueous film foam stock solution and a non-aspirator type large-capacity foam gun. Good.
(7) In the above embodiment, tank fires and the like are suitable applications, but the present invention can also be applied to other fires such as high-rise buildings and large LNG terminals.

本発明によれば、火災現象に関する種々のファクターを考慮しながら、火災・消火現象を数値計算し、計算結果に基づいて視覚的に火災・消火状況を表示することとしたので、火災・消火状況のシミュレーションシステムの用途に好適である。特に、実験や訓練が困難なタンク火災などの大規模火災に関するシミュレーションシステムの用途に好適である。


According to the present invention, the fire / extinguishing phenomenon is numerically calculated while considering various factors related to the fire phenomenon, and the fire / extinguishing situation is visually displayed based on the calculation result. It is suitable for the use of the simulation system. In particular, it is suitable for use in a simulation system related to a large-scale fire such as a tank fire that is difficult to experiment and train.


本発明の実施例1のシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of Example 1 of this invention. 前記実施例1のシミュレーションにおけるタンクとノズルの位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the tank and nozzle in the simulation of the said Example 1. FIG. 前記実施例1のシミュレーション用入力データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input data for simulation of the said Example 1. FIG. 前記実施例1のシミュレーション用入力データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input data for simulation of the said Example 1. FIG. 前記実施例1のシミュレーション用入力データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input data for simulation of the said Example 1. FIG. 前記実施例1のシミュレーション結果の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the simulation result of the said Example 1. FIG. 前記実施例1のシミュレーション結果の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the simulation result of the said Example 1. FIG. 前記実施例1のシミュレーション時の計算サブルーチンの一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the calculation subroutine at the time of the simulation of the said Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:火災・消火状況シミュレーションシステム
12:演算処理装置
14:表示装置
16:入力装置
17:出力装置
18:プログラムメモリ
20:タンク火災用シミュレーションプログラム
22A:データ取得プログラム
22B:状況解析プログラム
22C:火災・消火状況表示処理プログラム
30:データメモリ
32:取得データ
34:解析データ
36:表示用データ
40:シミュレーション用データ
50:シミュレーション結果
60:タンク
62:ノズル
64:隣接タンク

10: Fire / fire extinguishing situation simulation system 12: arithmetic processing unit 14: display unit 16: input unit 17: output unit 18: program memory 20: tank fire simulation program 22A: data acquisition program 22B: situation analysis program 22C: fire Fire extinguishing status display processing program 30: data memory 32: acquisition data 34: analysis data 36: display data 40: simulation data 50: simulation result 60: tank 62: nozzle 64: adjacent tank

Claims (3)

データの入力画面を表示装置に表示するとともに、データの入力を行なうための入力装置によってオペレータがデータ入力を行なうことで、燃料タンク内における燃料の火災・消火現象を数値計算するためのデータを取得するデータ取得手段,
該データ取得手段によって取得したデータに基づいて、燃料タンク内における燃料の火災・消火現象を数値計算する状況解析手段,
該状況解析手段によって得られた結果に基づいて、火災・消火状況を表示装置に視覚的に表示する表示処理手段,
を備えており、
前記状況解析手段は、
前記データ取得手段によって取得した泡放射率や大容量泡放射砲の定格流量に基づいて、消火設備における大口径ホースの圧力損失及び供給圧力の計算,並びに消火用泡の残量計算を行うとともに、前記データ取得手段によって取得した風速,風向,消火用泡の種類,発泡倍率に基づいて、消火用泡の放射飛行距離の計算を行うステップa,
前記データ取得手段によって取得した燃料タンクに貯蔵されている燃料の物性に基づいて火炎サイズの計算を行うか、もしくは、ステップeで消火用泡の展開面積が計算されたときは、その展開面積に基づいて火炎サイズの再計算を行うステップb,
該ステップbで計算した火炎サイズに基づいて、火災による上昇気流とスイートスポットの計算を行うステップc,
前記データ取得手段によって取得した燃料の物性及び消火用泡の種類や発泡倍率に基づいて、消火用泡の着地時間の計算を行うステップd,
前記データ取得手段によって取得した燃料の物性及び消火用泡の種類や発泡倍率に基づいて、消火用泡の展開面積の計算を行うステップe,
を含むとともに、前記ステップeの後に前記ステップb〜eを繰り返し行い、
前記表示処理手段は、前記状況解析手段による計算結果の少なくともいずれかを表示することを特徴とする燃料タンクの火災・消火状況シミュレーションシステム。
The data input screen is displayed on the display device, and the operator inputs data using the input device for inputting data, thereby obtaining data for numerical calculation of the fire / extinguishing phenomenon of fuel in the fuel tank. Data acquisition means,
A situation analysis means for numerically calculating a fire / extinguishing phenomenon of the fuel in the fuel tank based on the data obtained by the data obtaining means;
Display processing means for visually displaying a fire / extinguishing status on a display device based on the result obtained by the situation analysis means;
With
The situation analysis means includes
Based on the foam emissivity acquired by the data acquisition means and the rated flow rate of the large-capacity foam cannon, the pressure loss and supply pressure of the large-diameter hose in the fire extinguishing equipment, and the remaining amount of fire extinguishing foam are calculated, Calculating the radiation flight distance of the fire extinguishing foam based on the wind speed, the wind direction, the type of fire extinguishing foam, and the foaming magnification obtained by the data obtaining means a,
The flame size is calculated based on the physical properties of the fuel stored in the fuel tank acquired by the data acquisition means, or when the expansion area of the fire extinguishing foam is calculated in step e, the expansion area is Recalculating the flame size based on step b,
Step c for calculating the updraft and sweet spot due to the fire based on the flame size calculated in Step b,
Calculating the landing time of the foam for fire extinguishing based on the physical properties of the fuel obtained by the data obtaining means, the type of foam for fire extinguishing and the foaming ratio, d.
Calculating the expansion area of the fire extinguishing foam based on the physical properties of the fuel acquired by the data acquisition means, the type of foam for extinguishing and the expansion ratio, e.
And repeating the steps b to e after the step e,
The fuel tank fire / extinguishing situation simulation system, wherein the display processing means displays at least one of the calculation results of the situation analyzing means.
前記状況解析手段は、更に、
前記ステップbによって計算された火炎サイズと、前記データ取得手段によって取得した燃料の物性に基づいて、タンク内燃料面高さの計算を行うステップp,
前記ステップbによって計算された火炎サイズと、前記データ取得手段によって取得した輻射熱計算用データに基づいて、輻射熱の計算を行うステップq,
該ステップqによる輻射熱の計算結果に基づいて、周囲構造物の温度上昇の計算を行うか、もしくは、ステップsで周囲構造物を冷却するための冷却散水量が計算されたときは、その冷却水量に基づいて、周囲構造物の温度上昇の再計算を行うステップr,
該ステップrによる周囲構造物の温度上昇の計算結果に基づいて、該周囲構造物を冷却するための冷却散水量の計算を行うステップs,
を含むとともに、前記ステップsの後に前記ステップr〜sを繰り返し行うことを特徴とする請求項1記載の燃料タンクの火災・消火状況シミュレーションシステム。
The situation analysis means further includes:
Calculating the fuel surface height in the tank based on the flame size calculated in step b and the physical properties of the fuel acquired by the data acquisition means; p,
A step q of calculating radiant heat based on the flame size calculated in step b and the radiant heat calculation data acquired by the data acquisition means;
Based on the calculation result of the radiant heat in the step q, the temperature rise of the surrounding structure is calculated, or when the cooling water spray amount for cooling the surrounding structure is calculated in the step s, the cooling scattering is calculated. A step r for recalculating the temperature rise of the surrounding structure based on the amount of water;
Step s for calculating a cooling water spray amount for cooling the surrounding structure based on the calculation result of the temperature rise of the surrounding structure by the step r,
The fuel tank fire / extinguishing situation simulation system according to claim 1, wherein the steps r to s are repeatedly performed after the step s.
前記表示処理手段は、前記火災・消火状況を経時的に表示することを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料タンクの火災・消火状況シミュレーションシステム。 It said display processing means, fire-extinguishing situation simulation system of a fuel tank according to claim 1 or 2, characterized in that over time displaying the fire extinguishing conditions.
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