(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に立設されたベントスタック内に導入された可燃性ガスを燃焼させることなく大気中に放出し、大気放出後においても、前記可燃性ガスの濃度が着火しない可燃範囲外になるようにしたベントスタック安全装置において、前記ベントスタックの側壁を貫通して内部に配設され、前記可燃性ガスを前記ベントスタック内に導入する第１排気筒と、前記ベントスタックの側壁を貫通して前記第１排気筒の下方に配設され、前記ベントスタック内に導入された前記可燃性ガスへ高温の不燃性ガスを噴出させる複数の放出口を配設した放出管とを設けたことを特徴とするベントスタック安全装置。
【請求項２】
地上に立設されたベントスタック内に導入された可燃性ガスを燃焼させることなく大気中に放出し、大気放出後においても、前記可燃性ガスの濃度が着火しない可燃範囲外になるようにしたベントスタック安全装置において、前記ベントスタックの側壁を貫通して内部に配設される接続部が立設され、前記可燃性ガスを前記ベントスタックの頂部より大気中に放出する第２排気筒と、前記ベントスタックの側壁を貫通して内部に配設される接続部が前記第２排気筒を包囲して立設され、頂部より大気中に放出される前記可燃性ガスの外側に高温の不燃性ガスを噴出させる噴出管とを設けたことを特徴とするベントスタック安全装置。
【請求項３】
地上に立設されたベントスタック内に導入された可燃性ガスを燃焼させることなく大気中に放出し、大気放出後においても、前記可燃性ガスの濃度が着火しない可燃範囲外になるようにしたベントスタック安全装置において、前記ベントスタックの側壁を貫通させて内部に配設される接続部が立設され、排煙を大気中に放出する煙道と、前記ベントスタックおよび前記煙道の側壁を貫通して設けられ、前記可燃性ガスを前記煙道内に導入する第３排気筒とを設けたことを特徴とするベントスタック安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学プラント及び発電所等において発生する不要な可燃性ガス、例えば、タンクに貯蔵されている液化天然ガス等の液体燃料が気化して、気体状になってタンクから漏洩することのある不要な可燃性ガスを燃焼させることなく、大気へ排出することができるようにしたベントスタック安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電所等において発生し、燃料としては、濃度が低いために使用できない不要な可燃性ガスは、地上に立設され、背高を高くした排気筒より上空の大気中に放出して、大気により混合希釈して、燃焼の恐れないものにして処分することが行われている。
【０００３】
図４は、このような化学プラント及び発電所等において発生する、不要な可燃性ガスを大気中に排気するためのベントスタックの構成図である。
図に示すように、不要な可燃性ガス３を大気中に排気するために、背高を高くして地上に立設された円筒状のベントスタック１の内部に、円筒状の排気筒２を配置、立設して、燃料タンク等から漏洩し収集された可燃性ガス３を、ベントスタック１の頂部より若干上方へ突出させた排気筒２の頂部まで送出して、その頂部から可燃性ガス３を大気中へ排出させて、大気中に混合、拡散させ、希釈して濃度を低下させるようにしている。
【０００４】
可燃性ガス３の温度が高く、空気より比重の小さいものである場合には、可燃性ガスは、大気中を上昇するとともに、風８によって大気中に拡散して、大気によって希釈され、濃度の低いものとなり、着火等の恐れのない無害なものとして、このようなベントスタック１において、大気への放出によって処分することができる。
【０００５】
しかしながら、低温の可燃性ガス３を、このようなベントスタック１において、大気中に放出させるようにした場合、このような可燃性ガス３には低温において、空気よりも比重が大きくなるものがあるために、図４に示すように、ベントタック１の頂部から大気中に排出しても、風８に流され大気中に拡散はされるものの、重力によって降下しながら地面に接近し、ベントスタック１より風下側のある一定の領域においては、大気中に放出され、一たん拡散した可燃性ガス３が、再び着火する可燃限界範囲にまで濃縮されることがある。
【０００６】
このように、可燃性ガス３の濃度が可燃限界範囲になると、可燃性ガス３は着火する可能性が生じ、放出された可燃性ガス３が多く降下する周辺での火気の取扱いに厳重な制限が必要となり、場合によっては避難の必要が生じる等の不具合が生じることがある。
このため、従来は、このように大気中へ排出され、濃縮された可燃性ガス３の着火の可能性が生じることによる不具合を防止するために、ベントスタック１の頂部から突出させて設けた排気筒２の頂部から放出されるようにした可燃性ガス３を、図５に示すように、排気筒２の頂部に火炎筒を設けて、火炎４を発生させ強制的に着火させて、可燃性ガス３を燃焼させて、大気中に放出する方法が採られている。
【０００７】
しかしながら、このような方法を用いるようにした場合、図に示すように、ベントスタック１を設けるようにした施設内に、別の可燃性ガスタンク５等が設置されているような場合には、このような可燃性ガスタンク５から安全弁６を経て可燃性ガス７が大気中に噴出したとき、この安全弁６から大気中に噴出する可燃性ガス７は、風８に流されながら拡散して、排気筒６頂部の火炎４に接近し、可燃性ガス７の濃度が可燃限界範囲にあるときには、火炎４によってこの可燃性ガス７にも着火し、さらには、可燃性ガス７を伝播して、可燃性ガスタンク５に収容された可燃性ガスまで発火する危険性がある。
【０００８】
このため、このようなベントスタック１の近傍に設置された可燃性ガスタンク５の安全弁６が作動して、可燃性ガス７が大気中に放出されるようなことが生じる事故発生時には、ベントスタック１の頂部に火炎４を発生させる可燃性ガス３を送出するようにした排気筒２に設けたバルブ９を閉鎖して、可燃性ガス３の排気筒２からの放出を強制的に遮断して、排気筒２の頂部で燃焼している火炎４を消火して、可燃性ガス７へ着火するのを防止する方法が採られている。
【０００９】
しかしながら、この可燃性ガス３を放出する排気筒２に設けたバルブ４で遮断するためには、数秒の時間がかかり、さらに、バルブ９の閉鎖から排気筒２頂部の火炎４が消火するのに数十秒の時間を必要とするために、この間に可燃性ガスタンク５から噴出した可燃性ガス７が、火炎４に到達して着火して、可燃性ガスタンク５内の燃料に引火して、大事故の発生に繋がる可能性があるという不具合がある。
【００１０】
また、かりに、火炎４を消火することができたとしても、通常運転に戻った際には、再度、火炎４に着火する必要があり、そのための作業にも多くの時間と労力が必要とするという不具合がある。
【００１１】
このような不具合を解消するため、本出願人は、特願平８−１７３４６２号「フレアースタックの安全装置」を提案した。
本提案のフレアースタックの安全装置は、フレアースタック内の不要な可燃性ガスを燃焼させ、火炎４を発生させるようにした火炎筒のまわりに、不燃性ガスを放出する複数の放出管を配置するようにしたものである。
【００１２】
このように、フレアースタック頂部の火炎筒のまわりに配置された複数の放出管から不燃性ガスを放出するようにしたことにより、他の可燃性ガスタンク５等から可燃性ガス７が安全弁の作動等により漏洩することがあっても、火炎４に接近する可燃性ガス７は、火炎４によって着火する前に、放出管から放出される不燃性ガスによって攪拌されて濃度が低下し、可燃範囲外の濃度となり、可燃性ガスがフレアースタック頂部で燃焼している火炎に到達しても着火することを防止することができる。
また、放出管と火炎筒との間隔を十分にとっておけば、上述した可燃性ガス７の火炎４への接近を確実に阻止できるとともに、放出管から放出される不燃性ガスによって、フレアースタックの火炎が消火することもないという利点がある。
【００１３】
しかしながら、このような提案のフレアースタックの安全装置においては、フレアースタックの頂部では、依然として火炎４が生じているために、周辺の可燃性ガスタンク５から不意の事故等又は操作ミス等により大量の不要な可燃性ガス７が漏洩した場合には、これらの可燃性ガス７が風に流されて、火炎４に接近して着火する可能性は残っており、この着火に起因して、可燃性ガスタンク５内の可燃性ガスまで発火するという不具合は、依然として完全に防止することはできないという不具合が残る。
さらに、事故発生時等において、安全のために排気筒２に設けたバルブ９を閉鎖して、フレアースタックの頂部の火炎４の消火を行った場合には、正常状態に復旧作業が完了した後に、火炎４の再着火を行なう必要があり、そのための作業が必要になるという不具合もある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述したベントスタックから可燃性ガスを燃焼させることなく大気中に放出するようにした場合に生じる不具合、又はこのような不具合を解消するために、特に、ベントスタックから大気中に放出する可燃性ガスを排気筒２の頂部で強制的に燃焼させて大気中に放出するようにしたベントスタック（フレアースタック）において生じる不具合を解消するために、発電所等で発生する不要な可燃性ガスを、ベントスタックの頂部で燃焼させることなく大気中に放出するようにして、しかも、このようにした場合に生じる不具合を解消することを目的として、可燃性ガスを加熱して高温化し、比重を小さくするとともに、可燃性ガスの上方への流れを加速して、ベントスタックから大気中に放出されるようにして、放出された可燃性ガスが下降して地面付近に接近する可能性を少くし、また、大気中に放出される可燃性ガスの濃度も、可燃範囲外の濃度にまで低下させることができて、可燃性ガスが地面付近にまで下降するようなことがあっても、着火することのない安全な濃度にできるベントスタック安全装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このため、第１番目の本発明のベントスタック安全装置は、次の手段とした。
【００１６】
（１）導入された不要な可燃性ガスを燃焼させることなく大気中に放出するようにしたベントスタックの側壁を貫通して内部に配設され、収集された可燃性ガスを外部からベントスタック内に導入し、ベントスタック内に設けた開口からベントスタック内に放出するようにした第１排気筒を設けた。
なお、第１排気筒の開口は、ベントスタック内の略中央に配置されるようにすることが好ましい。
【００１７】
（２）ベントスタックの側壁を貫通させて第１排気筒の下方に配設され、第１排気筒で外部から導入され、第１排気筒の開口からベントスタック内に放出された可燃性ガスに、外部から導入した高温の空気もしくは蒸気等の不燃性ガスを噴出させて混合し、濃度を低減させながら、可燃性ガスを加熱するとともに、可燃性ガスを上方へ加速するような流れを発生させるようにした複数の放出口を配設した放出管を設けた。
【００１８】
なお、放出口は、第１排気筒の開口の下方だけではなく、ベントスタック内の全体に略均等に配設され、放出口から排出される不燃性ガスによる、可燃性ガスの上方への加速された流れが、ベントスタック内の全体で均等に起こり、また、不燃性ガスと可燃性ガスとの混合が充分に起こるようにするために、放出口を配設するようにしたベントスタック内に設けられる放出管は、板状の部材で形成し、ベントスタック内の略全面に配置するようにすることが好ましい。
【００１９】
本発明のベントスタック安全装置は、上述（１）、（２）の手段としたので、
（ａ）第１排気筒からベントスタック内に放出された可燃性ガスは、ベントスタック内に配設された第１排気筒より下方に配置された、放出管の放出口から排出される高温の不燃性ガスにより加熱され、比重が小さくなるとともに、放出口から噴出される不燃性ガスの噴出力により、ベントスタック内に生じる上昇流が加速され、ベントスタックの頂部から大きい速度で大気中に放出され、高い位置にまで放出することができ、風下側の地上付近への下降を少なくすることができる。
【００２０】
また、第１排気筒からベントスタック内に放出された可燃性ガスは、下方から噴出される不燃性ガスによって混合、希釈され、不燃性ガスが多量に混合した濃度の低いものとなり、ベントスタックの頂部から大気中に放出された可燃性ガスが、風下側の所定の領域に降下して濃縮されるようなことが起きても、着火しない可燃範囲外の濃度の低いものとすることができ、風下側の地上付近への下降が少なくなることと相まって、地上付近での着火の危険性を完全に防止出来る。
【００２１】
さらに、ベントスタックの頂部から大気中に放出される可燃性ガスは、着火させることなく放出されるので、地上に立設されるベントスタックが配置される施設内に設置された、別の可燃性ガスタンクに設けた安全弁が作動して、又は操作ミス等によって、大気中に可燃性ガスが大量に排出される場合が生じるときにおいても、この可燃性ガスに引火して、可燃性ガスタンク内の燃料が発火するような大事故の発生を完全に防止することができる。
【００２２】
また、第２番目の本発明のベントスタック安全装置は、次の手段とした。
（３）導入された不要な可燃性ガスを燃焼させることなく大気中に放出するようにしたベントスタックの側壁を貫通した部分の端部に接続された接続部が、ベントスタックの内部を略ベントスタックと平行にされて立設され、収集された可燃性ガスを外部からベントスタック内の接続部に導入して、ベントスタックの頂部より大気中に放出するようにした第２排気筒を設けた。
なお、ベントスタックの内部に立設され可燃性ガスを大気中に放出する第２排気筒の接続部は、ベントスタックの略中央に配置されて、立設するようにすることが好ましい。
【００２３】
（４）ベントスタックの側壁を貫通した部分の端部に接続された接続部が、ベントスタックの内部に立設された第２排気筒の接続部を包囲して、ベントスタックの内部に複数立設され、ベントスタックの頂部、すなわち、第２排気筒の接続部の頂部より大気中に放出される可燃性ガスの外周側に、外部から導入した高温の不燃性ガスを噴出させるようにした噴出管を設けた。
なお、ベントスタックの内部に立設される複数の噴出管は、隣接する噴出管の間隔が、噴出管の直径の５ないし１０倍程度になるようにすることが好ましく、また、各第２排気筒と各噴出管との間には、間隙を設けるようにすることが好ましい。
【００２４】
本発明のベントスタック安全装置は、上述（３）、（４）の手段としたので、
（ｂ）可燃性ガスをベントスタックの頂部より大気中に放出するように立設した第２排気筒の外周に、ベントスタックの頂部より大気中に放出する可燃性ガスの外側に、高温の不燃性ガスを噴出させるように立設した複数の噴出管を設けるようにしたので、ベントスタック内の第２排気筒内を流れる可燃性ガスは、隣接する噴出管内を流れる不燃性ガスにより加熱され、比重が小さくなり、ベントスタックの頂部、すなわち、第２排気筒の頂部より大きい速度で高い大気中に放出され、風下側の地上付近への下降が少なくなる。
【００２５】
また、ベントスタックの頂部では、第２排気筒から大気中に放出される可燃性ガスは、噴出管から可燃性ガスの外周を大気中に放出される不燃性ガスによって、混合、希釈され、不燃性ガスが多量に混合した濃度の低いものとなり、ベントスタックの頂部から大気中に放出された可燃性ガスが風下側の所定の領域に降下して、濃縮されるようなことが生じても、着火しない可燃範囲外の濃度の低いものとすることができ、ベントスタックの頂部より大きい速度で高い大気中に放出され、風下側の地上付近への下降が少なくできることと相まって、地上付近での着火の危険性を完全に防止出来る。
【００２６】
さらに、上述（ａ）と同様に、ベントスタックの頂部から大気中に放出される可燃性ガスは、着火させることなく放出されるので、地上に立設された別の可燃性ガスタンクに設けた安全弁が作動して、又は操作ミス等により大気中に、可燃性ガスタンク内の可燃性ガスが排出される場合が生じても、この可燃性ガスに引火して、可燃性ガスタンク内の燃料が発火するような大事故の発生を防止することができる。
【００２７】
また、第３番目の本発明のベントスタック安全装置は、次の手段とした。
（５）導入された不要な可燃性ガスを燃焼させることなく大気中に放出するようにしたベントスタックの側壁を貫通した部分の端部に接続された接続部が、ベントスタックの内部に略ベントスタックと平行にされて立設され、ボイラ等で発生した、不可燃性ガスである排煙を大気中に放出するようにした煙道を設けた。
【００２８】
（６）ベントスタックおよび煙道の側壁を貫通させて設けられ、収集された不要な可燃性ガスを外部から煙道内に導入し、煙道内に設けた開口から放出し、可燃性ガスを煙道内に導入し、煙道の頂部から大気中に放出するようにした第３排気筒を設けた。
なお、第３排気筒から煙道内に導入する可燃性ガスは、ボイラ等で発生した排煙が約９０度程度になっており、煙道の上方から煙道内に導入するようにすることが好ましい。
【００２９】
本発明のベントスタック安全装置は、上述（５）、（６）の手段としたので、
（ｃ）ベントスタックの内部に略ベントスタックと平行にされて立設され、ボイラ等で発生した不燃性ガスである排煙を大気中に放出するようにした煙道内に、第３排気筒から収集された不要な可燃性ガスを導入するようにしたので、煙道内に導入された可燃性ガスは、煙道内を流れる高温の排煙と混合されて加熱され、比重が低下するとともに、排煙と混合することによって希釈され、排煙が多量に混合した可燃性ガス濃度の低いものとなる。
これにより、ベントスタックの頂部より、大きい速度で高い大気中に放出され、風下側の地上付近への下降が少なくなり、可燃性ガスの濃度が低下したものになることと相まって、地上付近に降下し、可燃性ガスの濃度が濃縮されることがあっても、着火の危険性を完全に防止出来る。
【００３０】
さらに、上述（ａ）と同様に、ベントスタックの頂部から大気中に放出される可燃性ガスは、着火させることなく排煙とともに大気中に放出されるので、地上に立設された別の可燃性ガスタンクに設けた安全弁が作動して、又は操作ミス等により大気中に、可燃性ガスタンク内の可燃性ガスが大量に排出される場合が生じても、この可燃性ガスに引火して、可燃性ガスタンク内の燃料が発火するような大事故の発生を防止することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のベントスタック安全装置の実施の一形態を図面にもとづき説明する。
なお、以下の実施の形態を示す図において、図４、図５に示す部材と同じ部材、若しくは類似の部材には、同一符号を付して説明は省略する。
図１は本発明のベントスタック安全装置の実施の第１形態を示す図で、図１（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す矢視Ａ−Ａにおける平面図である。
【００３２】
図において、ベントスタック１の側壁である外筒を貫通させて、外筒の内部に第１排気筒１１が設置され、外筒の中央部に第１排気筒１１の端部に設けた開口１２を配置するようにしている。
一方、第１排気筒１１の下方には、第１排気筒１１が貫通した外筒と対向する側の外筒を貫通させて、放出管１３が配置されている。
この放出管１３には、短時間に、高温度の空気、水蒸気などの不燃性ガス１４をベントスタック１内に放出可能なバルブ１５が介装されており、このバルブ１５を介して不燃性ガス１４がベントスタック１内に供給される。
ベントスタック１内に供給された不燃性ガス１４は、放出管１３の上面に設けられた多数の放出口から、ベントスタック１内部全体に上向きの均等な流れを発生させるように放出される。
【００３３】
また、ベントスタック１の底部には、排水管１７及び排水ポンプ１８が接続され、ベントスタック１の底部に溜る水分１９を排出するようにしている。
【００３４】
本実施の形態のベントスタック安全装置１０では、第１排気筒１１の開口１２よりベントスタック１内に放出された可燃性ガス３は、低温のため比重が大きく、開口１２より放出された直後に、重力によって下方に降りてくるが、ベントスタック１の内周と略筒径の円筒状に形成された放出管１３の上面に、ベントスタック１の内部に、均等に分布するように穿設された放出口１６より、上方に向けて放出された高温度の水蒸気や空気などの不燃性ガス１４によって攪拌・混合されることにより、空気より比重が小さい不燃性ガス１４となり、かつ、可燃性ガス３の濃度も可燃範囲外にまで低下する混合ガス２０となる。
【００３５】
その結果、温度が上昇し比重が小さくなるとともに、不燃性ガス１４との混合により、可燃性ガス３の濃度が着火しない可燃範囲にまで低下した混合ガス２０は、放出口１６から噴出される不燃性ガス１４の噴出力もあって、上昇速度が大きくなり、ベントスタック１の上部より大きい速度で放出され、高い大気中に放出することができる。
【００３６】
さらには、混合ガス２０は、ベントスタック１から放出された後に、下降して地面まで達することを少くでき、また、下降して地面付近まで到達することがあっても、可燃性ガス３の濃度が不燃性ガス１４の混合により、充分薄められて可燃性ガス３成分の少い混合ガス２０となっているので、風下側の地上付近で濃縮されることがあっても、可燃性ガス３の濃度成分は、可燃範囲外になるので、着火することもない。
【００３７】
また、ベントスタック１内に開口１２から導入された低温の可燃性ガス３と接触する事により、放出口１６よりベントスタックの内に放出された不燃性ガス１４中の水分が液化する可能性があるが、この液化した水分１９はベントスタック１の底部に貯留され、配水管１７及び排水ポンプ１８により、ベントスタック外部に排出され、特に、問題となるようなことはない。
【００３８】
さらに、大気中に放出される可燃性ガス３は、着火させることなくベントスタック１の頂部から放出されるので、地上に立設されるベントスタック１が配置される施設内に設置された、別の可燃性ガスタンクに設けられ、この可燃性ガスタンクの安全弁が作動して、又は操作ミス等によって大気中に可燃性ガスタンク中の可燃性ガスが大量に排出される場合においても、この可燃性ガスに引火するようなことはなくなり、別の可燃性ガスタンク内の燃料が発火するような事故の発生を確実に防止することができる。
【００３９】
次に、図２は本発明のベントスタック安全装置の実施の第２形態を示す縦断面図である。
図において、ベントスタック１の側壁である外筒を貫通させ、外筒の中央部に配置された端部に接続部２２ａを接続して、この接続部２２ａをベントスタック１と平行にし、中央部に立設するようにした第２排気筒２２の周りには、第２排気筒２２と間隔をおき、第２排気筒２２とほぼ同じ高さを有し、高温度の空気又は蒸気等の不燃性ガスを大気中に放出するようにした噴出管２３が複数立設されている。
【００４０】
この複数の噴出管９は同じ径を有し、第２排気筒２２と同様にベントスタック１の外筒を貫通させた端部に接続部２３ａを接続させて、この接続部２３ａの中心は、第２排気筒２２と同心の円周上に、お互いに等間隔にして配置されるようにしている。
【００４１】
また、ベントスタック１の外筒を貫通させるようにした噴出管２３のそれぞれには短時間に、高温度の空気、水蒸気などの不燃性ガス１４をベントスタック１内に放出可能なバルブ１５が介装されており、このバルブ１５を介して不燃性ガス１４が、可燃性ガス３を上方に流すようにした接続管２２ａ、すなわち第２排気筒２２の周りに間隔を設けて立設された接続管２３ａ、すなわち噴出管２３内に供給され、ベントスタック１および第２排気筒２２と略同じ背高にされた頂部から、不燃性ガス１４を高圧で接続部２２ａから大気中へ放出する可燃性ガス３の外側に放出するようにしている。
また、円周上に等間隔に配置するようにした噴出管２３の接続部２３ａの隣接するもの同士の間隔は、同噴出管２３の直径の約５〜１０倍になるようにしている。
【００４２】
本実施の形態のベントスタック安全装置２１では、可燃性ガス３を第２排気筒２２の頂部で大気中へ排気させると共に、第２排気筒２２の外側に設けた複数の噴出管２３から高温度、高圧の不燃性ガス１４を放出することによって、第２排気筒２２から大気中へ排気される可燃性ガス３は、高圧、高温度の不燃性ガス１４と混合されることにより、空気より比重が小さくなり、かつ、可燃性ガス３の濃度も可燃範囲外にまで低下する混合ガス２０となる。
【００４３】
特に、可燃性ガス３は平行に立設されたベントスタック１の内部の接続部２２ａを通過するときにおいても、接続部２２ａを取り囲み立設された噴出管２３の接続部２３ａを通過する不燃性ガス１４で加熱されて高温度になり、より低密度のものにすることができるとともに、低温の不燃性ガス３と不燃性ガス１４との接触は、ベントスタック１の頂部で起るだけであるので、可燃性ガス３を加熱する不燃性ガス１４中の水分が、ベントスタック１内で液化する可能性がなくなり、実施の第１形態で設けるようにした、ベントスタック１の底部に貯留される液化した水分を外部へ排出するための配水管１７及び排水ポンプ１８を設ける必要もなくなる。
【００４４】
その結果、温度が上昇し比重が小さくなるとともに、不燃性ガス１４との混合により可燃性ガス３の濃度が着火しない可燃範囲にまで低下した混合ガス２０は、接続部２３ａの頂部から大気中に噴出される不燃性ガス１４の吸引力もあって、上昇速度が大きくなり、ベントスタック１の頂部より大きい速度で放出され、高い大気中に放出することができる。
このため、混合ガス２０は、ベントスタック１から放出された後に、下降して地面まで達することが少くなり、また、下降して地面付近まで到達することがあっても、可燃性ガス３の濃度が、ベントスタック１の頂部における不燃性ガス１４との混合により充分薄められて可燃性ガス３成分の少い混合ガス２０となって、放出されるようにしているので、風下側の地上付近で濃縮されることがあっても、可燃性ガス３の濃度成分は濃度が可燃範囲外になるので、着火することもない。
【００４５】
さらに、実施の第１形態と同様に大気中に放出される可燃性ガス３は、着火させることなくベントスタック１の頂部から放出されるので、ベントスタック１が配置される周辺に設置された、別の可燃性ガスタンクの安全弁が作動して、又は操作ミス等によって大気中に可燃性ガスタンク中の可燃性ガスが大量に排出される場合においても、この可燃性ガスに引火することはなく、可燃性ガス３の着火による事故の発生を防止することができる。
【００４６】
次に、図３は本発明のベントスタック安全装置の実施の第３形態を示す縦断面図である。
【００４７】
図に示すように、ベントスタック１の側壁である外筒を貫通させ、外筒の中央部に配置された端部から、ベントスタック１と略平行に立設され、発電所等のボイラにおいて発生する排煙２７を大気中に放出するようにした煙道２６が設けられている。
また、煙道２６を貫通させたベントスタック１の外筒と反対側に設けられた外筒およびベントスタック１内に立設された煙道２６の側壁をそれぞれ貫通させて、煙道２６の内部に開口２９を設けるようにした第２排気筒２８が設けられ、発電所等で発生する不要な低温の可燃性ガス３は、第３排気筒２８を通って煙道２６の上部に導入されるようにしている。
【００４８】
本実施の形態のベントスタック安全装置２５では、第３排気筒２８より煙道２６内に放出された低温の可燃性ガス３は、放出された直後に煙道２６を上昇する排煙２７と混合される。
通常、発電所等で発生する排煙２７の温度は、９０℃以上と高温で、かつ大容量であるため、低温の可燃性ガス３は混合によって昇温され空気よりも軽くなり、また、濃度も低下する。
【００４９】
その結果、混合ガス１４はベントスタック１の頂部より外気に放出された後に、下降して地面まで達することはない。
また、濃度が可燃範囲外まで低くなるので、仮に、下降して地面付近で濃縮されることがあっても着火することもない。
さらに、本実施の形態においては、不燃性ガスのベストタック１内への導入に必要とする放出管１３又は噴出管２３若しくはこれらに介装するバルブ１５等を設ける必要がなくなり、安価なものにできる。
さらに、実施の第１形態、第２形態と同様に、可燃性ガス３は着火させることなく大気中へ放出されるので、他の可燃性ガスタンクから可燃性ガスが大量に漏洩するようなことが生じても、事故発生等の懸念はない。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、第１番目の本発明のベントスタック安全装置は、ベントスタックの側壁を貫通して内部に配設され、収集された可燃性ガスを外部からベントスタック内に導入し、ベントスタック内に放出するようにした第１排気筒、およびベントスタックの側壁を貫通させて第１排気筒の下方に配設され、第１排気筒で外部から導入され可燃性ガスに、外部から導入した不燃性ガスを噴出させ、可燃性ガスの濃度を低減するとともに、加熱により低比重のものにし、、さらに可燃性ガスを上方へ加速するような流れを発生させることのできる複数の放出口を配設した放出管を設けるものとした。
【００５１】
これにより、第１排気筒からベントスタック内に放出された可燃性ガスは、放出管の放出口から排出される高温の不燃性ガスにより加熱され、比重が小さくなるとともに、放出口から噴出される不燃性ガスにより、ベントスタック内の上昇流が加速され、大きい速度で大気中に放出でき、高い位置にまで放出することができ、風下側の地上付近への下降を少なくすることができる。
【００５２】
また、可燃性ガスは、不燃性ガスによって混合、希釈され、濃度の低いものとなり、大気中に放出された可燃性ガスが、風下側の所定の領域に降下して濃縮されても、着火しない可燃範囲外の濃度の低いものとなり、風下側の地上付近への下降が少なくなることと相まって、地上付近での着火の危険性を完全に防止出来る。
【００５３】
さらに、大気中に放出される可燃性ガスは、着火させることなく放出されるので、ベントスタックが配置される施設内に設置された、別の可燃性ガスタンクに設けた安全弁が作動して、又は操作ミス等によって大気中に可燃性ガスが大量に排出される場合においても、この可燃性ガスに引火して、可燃性ガスタンク内の燃料が発火するような大事故の発生を完全に防止することができる。
【００５４】
また、第２番目の本発明のベントスタック安全装置は、ベントスタックの側壁を貫通した部分の端部に接続された接続部が、ベントスタックの内部に立設され、収集された可燃性ガスをベントスタックの頂部より大気中に放出するようにした第２排気筒、ベントスタックの側壁を貫通した部分の端部に接続された接続部が、立設された第２排気筒の接続部を包囲して、ベントスタックの内部に複数立設され、大気中に放出される可燃性ガスの外周側に、外部から導入した高温の不燃性ガスを噴出させるようにした噴出管を設けるものとした。
【００５５】
これにより、ベントスタック内の第２排気筒内を流れる可燃性ガスは、隣接する噴出管内を流れる不燃性ガスにより加熱され、比重が小さくなり、第２排気筒の頂部より大きい速度で高い大気中に放出され、風下側の地上付近への下降が少なくなる。
【００５６】
また、ベントスタックの頂部では、第２排気筒から大気中に放出される可燃性ガスは、噴出管から可燃性ガスの外周を大気中に放出される不燃性ガスによって、混合、希釈され、不燃性ガスが多量に混合した濃度の低いものとなり、ベントスタックの部から大気中に放出された可燃性ガスが風下側の所定の領域に降下して、濃縮されるようなことが生じても、着火しない可燃範囲外の濃度の低いものとすることができ、大きい速度で高い大気中に放出され、風下側の地上付近への下降が少なくできることと相まって、地上付近での着火の危険性を完全に防止出来る。
【００５７】
さらに、上述（ａ）と同様に、他の可燃性ガスタンク内の燃料が発火するような大事故の発生を防止することができる。
【００５８】
また、第３番目の本発明のベントスタック安全装置は、ベントスタックの側壁を貫通した部分の端部に接続された接続部が、ベントスタックと平行にされて立設され、ボイラ等で発生した不燃性ガスを大気中に放出するようにした煙道、ベントスタックおよび煙道の側壁を貫通させて設けられ、収集された不要な可燃性ガスを外部から煙道内に導入し、煙道内に設けた開口から放出し、可燃性ガスを煙道内に導入し煙道の頂部から大気中に放出するようにした第３排気筒を設けるものとした。
【００５９】
これにより、煙道内に導入された可燃性ガスは、煙道内を流れる高温の不燃性ガスにより加熱され、比重が低下するとともに、排煙と混合することによって希釈され、排煙が多量に混合した可燃性ガス濃度の低いものとなり、大きい速度で高い大気中に放出され、風下側の地上付近への下降が少なくなり、可燃性ガスの濃度が低下したものになることと相まって、地上付近に降下し、可燃性ガスの濃度が濃縮されることがあっても、着火の危険性を完全に防止出来る。
【００６０】
さらに、上述（ａ）と同様に、他の可燃性ガスタンク内の燃料が発火するような大事故の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベントスタック安全装置の実施の第１形態を示す図で、図１（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す矢視Ａ−Ａにおける平面図、
【図２】本発明のベントスタック安全装置の実施の第２形態を示す図で、図２（ａ）は縦断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す矢視Ｂ−Ｂにおける平面図、
【図３】本発明のベントスタック安全装置の実施の第３形態を示す縦断面図、
【図４】従来のベントスタックを示す縦断面図、
【図５】排気筒の頂部に火炎筒を設けて、可燃性ガスに強制的に着火させて、可燃性ガスを燃焼させて、大気中に放出するようにした従来のフレアースタックを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１      ベントスタック
２      排気筒
３      可燃性ガス
４      火炎
５      可燃性ガスタンク
６      安全弁
７      可燃性ガス
８      風
９      バルブ
１０    ベントスタック安全装置
１１    第１排気筒
１２    開口
１３    放出管
１４    不燃性ガス
１５    バルブ
１６    放出口
１７    排水管
１８    排水ポンプ
１９    水分
２０    混合ガス
２１    ベントスタック安全装置
２２    第２排気筒
２２ａ  （第２排気筒）接続部
２３    噴出管
２３ａ  （噴出管）接続部
２５    ベントスタック安全装置
２６    煙道
２７    排煙
２８    第３排気筒
２９    開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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