Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
付表 1-1 日本 23 産業分類の統合対応表(1960 年，1970 年表) $ ^{*} $

23産業分類	統合59部門
1農業	1一般作物
2工芸作物
3繊維用畜産
4その他の畜産養蚕
5林業
6漁業
2石炭	7石炭・亜炭
3石油	1301原油(統合159部門)
4天然ガス	1302天然ガス(同上)
5その他鉱業	8鉄鉱石
9非鉄金属鉱石
11その他の鉱業
6食品	12屠殺・肉・酪農品
13水産食品
14精穀・製粉
15その他の食料品
16飲料
17煙草
7繊維衣服	18天然繊維紡績
19化学繊維紡績
20織物・その他繊維製品
21身迴品
26皮革・皮革製品
8木製品	22製材・木製品
23家具
9製紙	24パルプ・紙
25印刷・出版
10電気ガス	45電力
46都市ガス

23産業分類	統合59部門
11化学	27ゴム製品28基礎化学薬品29化学繊維原料30その他の化学製品31石油製品32石炭製品
12窯業	33窯業・土石製品
13一次金属	34銑鉄・粗鋼35鉄鋼一次製品36非鉄金属一次製品
14金属製品	37金属製品
15一般機械	38一般機械
16輸送機械	40輸送機械
17電気機械	39電気機械
18精密機械	41精密機械
19他製造	42その他の製造業66事務用品57分類不明
20建設	43建築(建設補修を含む)44土木
21運輸通信	51運輸(倉庫を含む)52通信67梱包
22商業	48商業
23サービス	47水道(廃棄物処理を含む)49金融・保険50不動産業60不動産賃貸料53公務54公共サービス55その他のサービス

(*)1960-1970年比較に用いた産業連関表

行政管理庁他 7 省庁共編(1975)『昭和 35-40-45 年接続産業連関表』
付表 1-2 日本 23 産業分類の統合対応表(1970 年，1980 年表) $ ^{*} $

23産業分類	統合中分類(71部門)
1農業	1耕種農業
2畜産
3農業サービス
4林業
5漁業
2石炭	6石炭
3石油	1301原油(統合小分類,158部門)
4天然ガス	1302天然ガス(同上)
5その他鉱業	7金属鉱物
9非金属鉱物
6食品	10と殺・肉・酪農品
11水産食品
12精穀・製粉
13その他の食料品
14配合飼料
15飲料
16たばこ
7繊維衣服	17製糸・紡績
18織物
19ニット製品
20その他の繊維製品
21身廻品
27皮革
8木製品	22製材・木製品
23家具
9製紙	24パルプ・紙
25紙製品
26出版・印刷
10電気ガス	54電力
55都市ガス(熱供給業を含む)
11化学	28ゴム製品
29基礎化学製品
30石油化学基礎製品
31化学繊維原料
32合成樹脂
33化学肥料・農薬
34最終化学製品
35石油製品
36石炭製品

23産業分類	統合中分類(71部門)
12窯業	37窯業・土石製品
13一次金属	38銑鉄・粗鋼
39銑鋼圧延製品
40鋳鍛鋼品
41非鉄金属地金
42非鉄金属一次品
14金属製品	43金属製品
15一般機械	44一般機械
16輸送機械	47自動車
48その他の輸送機器
17電気機械	45重電機器
46軽電機器
18精密機械	49精密機械
19他製造	50その他の製造業
70事務用品
72分類不明
20建設	51建築
52建設補修
53土木
22運輸通信	61運輸
63通信
71こん包
22商業	57商業
23サービス	56水道
58金融・保険
59不動産業
60不動産賃貸料
64公務
65教育
66研究
67保健・社会保障機関
68その他の共サービス
69その他のサービス

(*)1970-1980年比較に用いた産業連関表

総務庁他 11 省庁共編(1985)『昭和 45-50-55 年接続産業連関表』
付表 1-3 日本 23 産業分類の統合対応表(1980 年，1990 年表) $ ^{*} $

23産業分類	統合中分類(90部門表)
1農業	1耕種農業
2畜産・養蚕
3農業サービス
4林業
5漁業
2石炭	8石炭・亜炭
3石油	721原油(統合小分類,179部門表)
4天然ガス	731天然ガス(同上)
5その他鉱業	6金属鉱物
7非金属鉱物
6食品	10食料品
11飲料
12飼料・有機質肥料
13たばこ
7繊維衣服	14繊維工業製品
15衣服・その他の繊維製品
31なめし皮・毛皮・同製品
8木製品	16製材・木製品
17家具・装備品
9製紙	18パルプ・紙
19紙加工品
20出版・印刷
10電気ガス	59電力
60ガス・熱供給
11化学	21化学肥料
22無機化学基礎製品
23有機化学基礎・中間製品
24合成樹脂
25化学繊維
26化学最終製品
27石油製品
28石炭製品
29プラスチック製品
30ゴム製品
12窯業	32ガラス・同製品
33セメント・同製品
34陶磁器
35その他の窯業・土石製品
13一次金属	36銑鉄・粗鋼
37鋼材
38鋳鍛造品・その他の鉄鋼製品
39非鉄金属精錬・精製
40非鉄金属加工品
14金属製品	41建設・建設用金属製品
42その他の金属製品

23産業分類	統合中分類(90部門表)
15一般機械	43一般産業機械44特殊産業機械45その他の一般機器46事務用・サービス用機器
16輸送機械	51自動車52船舶・同修理53その他の輸送機器・同修理
17電気機械	47民生用電気機械48電子・通信機器49重電機器50その他の電気機械
18精密機械	54精密機械
19他製造	55その他の製造工業製品90事務用品91分類不明
20建設	56建設57建設補修58土木
21運輸通信	67鉄道輸送68道路輸送(除自家輸送)69(原表で空欄)70水運71航空輸送72倉庫73運輸付帯サービス74通信75放送
22商業	63商業
23サービス	61水道62廃棄物処理64金融・保険65不動産仲介及び賃貸66住宅賃貸料76公務77教育78研究79医療・保健80社会保障81その他の公共サービス82広告・調査・情報サービス83物品賃貸サービス84自動車・機械修理85その他の対事務所サービス86娯楽サービス87飲食店88旅館・その他の宿泊所89その他の対個人サービス

(*)1980-1990年比較に用いた産業連関表

総務庁他 11 省庁共編(1995)『昭和 50-55-平成 2 年接続産業連関表』
付表 1-4 中国 15 産業分類の統合対応表(1981 年，1987 年表) $ ^{*} $

ポレンスケ表(1981年表)	1987年33部門表
1石炭	1 Coal	2石炭鉱業
2石油	2 Petroleum	(9)石油鉱業(117部門)
3天然ガス	3 Natural Gas	(10)天然ガス(117部門)
4電力	4 Electricity	11電気ガス
5農林水産	5 Agriculture	1農業
6一次金属	6 Iron and Steel	4金属鉱業
7 Nonferrous Metals	16一次金属
7化学製品	8 Chemical Fertilizers	12石油精製
9 Heavy Chemicals	13石炭製品
14化学工業
8建設資材	10 Cement	15窯業
11 Construction Materials	17金属製品
9機械	12 Heavy Machinery	18一般機械
19輸送機械
20電気機械
21電子機器
22精密機械
23機械補修
10軽工業	13 Light Industry	5非金属鉱業
6食品
7繊維
8衣服
9木製品
10製紙
24他製造
11建設	14 Construction	25建設
12貨物輸送	15Freight & Communication	26貨物輸送
13旅客輸送	16Passenger Transport	29旅客輸送
14商業	17Commerce	27商業
28飲食業
15サービス	18Service	30サービス業
31教育文化
32金融保険
33公務

(*)1981年表は，ポレンスケ教授のホームページに掲載されている18部門表

1987年表は国家統計局(1991)『中国投入産出表1987年』
付表 1-5 中国 23 産業分類の統合対応表(1987 年，1992 年表) $ ^{(*)} $

23産業分類	1987年,117産業分類	1992年,118産業分類
1農林水産業	1穀物2その他農作物3林業4畜産業5その他農業6漁業15木材伐採	1穀物2その他農作物3林業4畜産業5その他農業6漁業15木材伐採
2石炭鉱業	7石炭8洗炭	7石炭8洗炭
3石油鉱業	9原油	9原油
4天然ガス	10天然ガス	10天然ガス
5その他鉱業	11鉄鉱石12非鉄金属鉱石13非金属鉱物14岩塩	11鉄鉱石12非鉄金属鉱石13非金属鉱物14岩塩
6食料品	17製粉・食用油18精肉19卵・乳製品20水産加工品21製糖22その他食料品23アルコール飲料24その他飲料25たばこ26飼料	17製粉・食用油18精肉19卵・乳製品20水産加工品21製糖22その他食料品23アルコール飲料24その他飲料25たばこ26飼料
7繊維製品・皮革	27綿紡績28毛紡績29麻紡績30絹紡績31毛糸32その他の繊維製品33既製服34革製品・毛皮	27綿紡績28毛紡績29麻紡績30絹紡績31毛糸32その他の繊維製品33既製服34革製品・毛皮
8木製品	35製材36家具・木製品	35製材36家具・木製品
9紙製品	37製紙・紙製品38印刷39文房具	37製紙・紙製品38印刷39文房具
10電気ガス	40電力・熱供給43ガス	40電力・熱供給43ガス
11化学製品	41石油精製42石炭製品44基礎化学原料45化学肥料46農薬47有機化学製品48家庭用化学製品49合成化学原料50その他の化学製品51医薬52化学繊維53産業用ゴム製品54家庭用ゴム製品55産業用プラスティック製品56家庭用プラスティック製品	41石油精製42石炭製品44基礎化学原料45化学肥料46農薬47有機化学製品48家庭用化学製品49合成化学原料50その他の化学製品51医薬52化学繊維53産業用ゴム製品54家庭用ゴム製品55産業用プラスティック製品56家庭用プラスティック製品
12窯業・土石	57セメント58セメント製品・石綿59建築用土石60ガラス61陶磁器62耐火煉瓦63その他窯業・土石	57セメント58セメント製品・石綿59建築用土石60ガラス61陶磁器62耐火煉瓦63その他窯業・土石
23産業分類	1987年,117産業分類	1992年,118産業分類
13一次金属	64鉄鋼	64鉄鋼
65非鉄金属	65非鉄金属
14金属製品	66産業用金属製品	66産業用金属製品
67家庭用金属製品	67家庭用金属製品
15一般機械	68発動機	68発動機
69金属加工機械	69金属加工機械
70産業用特殊機械	70産業用特殊機械
71農林水産業用機械	71農林水産業用機械
72家庭用機械	72家庭用機械
73その他の特殊機械	73その他の特殊機械
74その他の機械	74その他の機械
16輸送機械	75鉄道車両製造業	75鉄道車両製造業
76自動車製造業	76自動車製造業
77船舶製造業	77船舶製造業
78航空機製造業	78航空機製造業
79その他の輸送機械	79その他の輸送機械
17電気機械	80モーター	80モーター
81家庭用電気製品	81家庭用電気製品
82その他の電気製品	82その他の電気製品
83電子計算機	83電子計算機
84電子機器	84電子機器
85通信機器	85通信機器
86精密機械	86精密機械
18精密機械	88その他の産業用製造業	88その他の産業用製造業
89その他の家庭用製造業	89その他の家庭用製造業
90屑
20建設	90建築	91建築
21運輸通信	91鉄道輸送	92鉄道輸送
92道路輸送	93道路輸送
93水運	94水運
94航空輸送	95航空輸送
95パイプライン	96パイプライン
96通信	97通信
99倉庫	100倉庫
101鉄道旅客輸送	102鉄道旅客輸送
102道路旅客輸送	103道路旅客輸送
103水路旅客輸送	104水路旅客輸送
104航空旅客輸送	105航空旅客輸送
22商業	97商業	98商業
98食品商業	99食品商業
23その他サービス	16水道	16水道
87機械修理	87機械修理
100飲食業	101飲食業
105不動産	106不動産
106公的サービス	107公的サービス
107対個人サービス	108対個人サービス
108保健	109保健
109スポーツ	110スポーツ
110社会保障	111社会保障
111教育	112教育
112文化・芸術	113文化・芸術
113研究	114研究
114その他サービス	115その他サービス
115金融	116金融
116保険	117保険
117公務	118公務

(*)1987年表は国家統計局(1991)『中国投入産出表1987年』

1992 年表は国家統計局(1995)『中国投入産出表 1992 年』
# 消防研究所报告

通 卷 104号 2008年3月

：：：：

☐ ☐ ☐

☐ ☐ ☐

☐ ☐ ☐

8

Report of National Research Institute of Fire and Disaster

No.104 March 2008
Elephant Foot Bulging produced to shell plate of water storage tank. See also page 11

純水タンク底部に発生した象の脚座屈 本文11頁参照

Damage of underground water-pipelines for fire extinguish. See also page 14

埋設消火配管の状況 本文14頁参照

地震被害情報の収集・伝達・活用に関する実証実験　一豊橋市を対象として一

Experimental Study on Collection, Transmission, and Utilization of Earthquake Damage Information at Toyohashi city

Earthquake damage distribution and real-time counted damage by the Integrated Display Management System. See also page 21

統合型情報提示システムによる被害分布，集計結果の表示例 本文21頁参照

Display of results of fire spreading simulation at 2 to 5 hours after fire break-out by the Integrated Display Management System. See also page 21

統合型情報提示システムによる火災延焼予測結果の表示例 本文21頁参照
# 長距離無線LAN機器を用いた災害対応用情報通信システムの構築

A Construction of the Information System for Disaster Management using Long-distance Wireless LAN Equipment

An Example of information system for disaster management using long-distance wireless LAN equipment. See also pages 18 and 35

長距離無線LAN機器を用いた災害対応用情報通信システムの例 本文18，35頁参照

# GPS測位データを用いたデジタルカメラ写真の整理と活用

# Sort-out and Utilization of Digital Camera Photograph using GPS Location Data.

An example of positional information included Exif file. See also page 48

Exifファイルへの位置情報格納例 本文48頁参照

An example of picture indication on the Google Map. See also page 50

Googleマップ上に写真表示した例 本文50頁参照
## 目次

論文

石油類タンク火災に使用される泡消火剤の流動性に関する検討

内藤 浩由 …… (1)

## 技術報告

柏崎刈羽原子力発電所内における屋外タンク貯蔵所等の地震被害調査

山田 賀、西 晴樹、座間 信作、吉原 浩*、笠原 孝一、藤原 正人 ……(9)

地獄被害情報の収集・伝達・活用に関する実証実験　一豊橋市を対象として一

座間　信作、遠藤　貝、高梨　健一、新井場　公徳、関澤　愛、

細川　直史、鄭　炳表、久田　嘉章、村上　正浩　……(17)

## 研究紹介

長距離無線LAN機器を用いた災害対応用情報通信システムの構築

高梨 健一、座間 信作、遠藤 貞、新井呉 公徳、

鄭炳表、細川 直史、河関 大祐 …… (35)

解説

GPS測位データを用いたデジタルカメラ写真の整理と活用

河閟 大祐 …… (43)

## 所外発表論文

..... (53)
## — Contents —

## [Research Paper]

A Study of Fluidity for Fire Fighting Foams

Hiroyoshi Naito ..... 1

## [Technical Report]

Report on the Damage Investigation of Oil Storage Tanks in Kashiwazaki-Kariwa Nuclear Power Station after the Niigata-Chuetsu-Oki Earthquake

Minoru Yamada, Haruki Nishi, Shinsaku Zama, Hiroshi Yoshihara,

Kouichi Kasahara and Masato Fujiwara ..... 9

Experimental Study on Collection, Transmission, and Utilization of Earthquake Damage Information at Toyohashi City

Shinsaku Zama, Makoto Endo, Ken'ichi Takanashi, Kiminori Araiba, Ai Sekizawa,

Masafumi Hosokawa, Jeong Byonpyo, Yoshiaki Hisada, and Masahiro Murkami …… 17

## [Review]

A Construction of the Information System for Disaster Management using Long-distance Wireless LAN Equipment

Ken-ichi Takanashi, Shinsaku Zama, Makoto Endo, Kiminori Araiba,

Byon-pyo Jeong, Masafumi Hosokawa and Daisuke Kozeki ……35

## [Explanation]

Sort-out and Utilization of Digital Camera Photograph using GPS Location Data.

Daisuke Kozeki ..... 43

[Research Papers Presented in Other Journals or Proceedings]
論文

# 石油類タンク火災に使用される泡消火剤の流動性に関する検討

内藤 浩由

(平成20年2月5日受理)

石油類タンク火災での燃焼油面における泡被覆には、泡性状（発泡倍率・還元時間）のほか、泡の耐熱性、耐油性、流動性などの様々なパラメーターが寄与するが、泡による火炎抑制や消火性能を向上させるためには、泡の流動性が大きく寄与する。粘弾性計測器を使用し、泡消火剤こと、また同一泡で、泡性状（発泡倍率）を変化させた時の、定量的泡流動評価を行なった。その結果、各泡の流動性は、水成膜泡とたん白系の泡では大きく異なり、AFFF≈AR-AFFF>SD>FP≈Pの順になることが分った。また泡性状の違いによる流動性の変化は、ある発泡倍率（11倍、16倍）になると、流動傾向が、ほぼ同じになることが分った。更に非燃焼時の油面泡被覆実験を行い、流動性と油面被覆性能には、良い相関があることを確認した。

### 1. はじめに

石油類を貯蔵するタンクに火災が生じた時、有効な消火方法の一つとして、泡による消火方法が存在する。ガソリンなどの低引火点に対する泡の消火原理は、表面を泡層によって被覆し、封鎖することによって、可燃物から発生する可燃性蒸気と大気中の酸素との混合を防ぐ窒息効果が主たる要因となる。燃焼油面における泡被覆には、泡性状（発泡倍率・還元時間）のほか、泡の耐熱性、耐油性、流動性などの様々なパラメーターが寄与する。泡による消火性能を向上させるためにはどの要素も重要となるが、今回は、泡の流動性を中心に議論を行なう。

非燃焼時におけるジェントルアプリケーションによる泡展開モデル式を記述した研究例は、PerssonおよびDahiling $ ^{1)} $ により行なわれており、またFOAMSPEX $ ^{2)} $ では、火災を含めた現象論的に得られる各パラメータ（還元時間、蒸発、泡崩壊など）の相関関係式を使用し、泡展開に対するモデルングを行なっている。しかしながら、これら研究は、泡の流動性を評価する上で重要となる、泡性状を組み合わせた粘弾性的詳細な検討はしておらず、本稿では、粘弾性計測から詳細にレオロジーパラメータを整理し、泡の流動にかかわる、硬さ、柔らかさ、泡の安定性と言った官能評価を定量化し、石油類貯蔵タンク火災に有効とされる各泡消火剤の流動性を調べることを目的とする。更にフォースフルアプリケーションによる油面泡展開を現象論的に観察し、粘弾性計測との相関性を考察する。

### 2. 実験装置および方法

### 2.1 泡消火剤の特性

油火災を消火する泡は、起泡性があり、また泡の保水性、泡の耐熱性、耐油性、流動性、そして泡による油面封塞性などが必要となる。

ここで泡の耐熱性とは、ある一定の発泡倍率、還元時間の泡に対して、ある熱量を泡表面へ加えた時の消泡量と泡の保水性（還元時間の変化）から、泡の耐性を評価するものである。

また泡の耐油性とは、ある一定の発泡倍率、還元時間の泡が存在するとき、泡の体積流量、油温、油種などをパラメータ一にとり、消泡する速度で評価することを言う。

さらに、泡の油面流動性とは、ある一定の運動量を持った泡が、油面を流動する能力であり、泡のシェアストレス、油面と泡の界面張力に支配される。実際の石油タンク火災において油面展開性を考慮する時、耐火性、耐油性も加味され、複合的現象として考える必要がある。

また、泡の油面封鎖性とは、消火後、泡の耐油性と保水性（泡密度）、泡厚に関連し、これも展開性同様に複合現象として考える必要がある。

今回実験で使用する泡消火剤の特性 $ ^{3)} $ を(a)−(e)に示す。

(a) たん白泡 (P)

たん白泡の主な成分は、加水分解たん白質、無機鉄塩そしてグリコール系溶剂からなる。水成膜系の泡消火剤
と比べ粘度が高いことが分かる。たん白泡は、泡が油に汚染されない状況では、耐熱性、シール性など高い消火性能を有するが、油面への直接放射では油汚染が増し、泡の破壊、再燃特性など、消火性能が低下し、また油面上での展開性能も悪いと言われている。

## (b) フッ素たん白泡 (FP)

フッ素たん白泡は、たん白泡にフッ素界面活性剤を混入して、たん白泡の展開性と油汚染を改良した泡消火剤である。耐熱性、再燃性に優れた泡消火剤と言われている。

## (c) 合成界面活性剂泡 (SD)

合成界面活性剤泡は、炭化水素系の界面活性剤とグリコールエーテル系溶剤、そしてグリコール系溶剤が主成分となる。合成界面活性剤泡の特性として、耐熱性及び耐油汚染性に劣り、石油タンク火災には適していないと言われている。

## (d) 水成膜泡 (AFFF)

水成膜泡は、合成界面活性剤泡にフッ素系界面活性剤を混入し生成される。泡の耐熱性が劣ると言われているが、油面展開性が良いため、流出油の火災に適している。

水成の膜は、フッ素系界面活性剤と炭化水素系界面活性剤を含んだ水溶液で形成される。また水成膜の形成能力は、拡散係数S、すなわち式(1)で示す事ができる $ ^{①} $ 。

S=Y1-Y2-Y12 $ \cdots\cdots\cdots\cdots $

Y1：油の表面張力

Y2：泡消火剂水溶液の表面張力

## Y12：油と泡消火剤水溶液の界面張力

水成膜泡消火薬剤が機能するためには、S>0とならなければならず、Sの値が大きいほど膜形成能力は大きくなる。Y1は、油の固有値となるためY2及びY12を小さくする必要がある。すなわち、油の表面張力の高い軽油や重油には形成するが、ガソリンなどの極めて表面張力の低い油や、燃焼中の高温の油面にはほぼ形成されず、また油汚染に対する再燃性も懸念される。

## (e) 粘性付与水成膜泡（AR-AFFF）

この泡は、水成膜泡に多糖類水溶性高分子を混入し、泡に粘性を付与したものである。水成膜泡に比べ粘性が

Fig.1 Rheometer

高く、モニターから泡が放射されたとき、飛翔中の発泡倍率と泡の分散性を押制することができると言われている。しかし水成膜泡と同様、再燃性の問題が懸念されている $ ^{5} $ 。

### 2.2 実験装置

2.1節で示した、たん白泡（P）、フッ素たん白泡（FP）、水成膜泡（AFFF）、粘性付与水成膜泡（AR-AFFF）、および合成界面活性剤泡（SD）の5種類を使用し、アスピレート方式の小型ノズルにより発泡させ、各泡消火剤の粘弾性計測を行った。これまで、使用されるアスピレートノズルで、200回以上の泡消火実験を行っており、油面被覆性、火炎コントロール性、消泡性、そして再燃性から各泡消火剤の消火性能を評価している $ ^{5} $ 。その中で燃焼油面上における泡流動性が消火性能に寄与することは、定性的に明らかとなっているが、これら流動性を定量化することは、消火性能を評価する上で重要となる。そのため、消火実験に使用された各泡を、粘弾性計測器により測定し、泡の流動に関わるレオロジーパラメーターの測定を行なった。今回使用する粘弾性計測器は、Haake 社製のRheoStress600 $ ^{6)} $ で、概略をFig.1に示す。歪み分解能は、 $ 12\times10^{9}[rad] $ 、また $ 10^{7}[1/sec] $ の極小歪みが検出可能である。センサーは、泡と測定面のすべりを抑えるため、直径60mmのパラレルプレートセンサー $ ^{6)} $ を使用した。測定ギャップは、泡とプレートの滑りや圧縮時の消泡状態を観測しながら2mmに設定した。今回使用した動的粘弾性計測器は、各泡に対し一定周波数（正弦波）を印加しながら、応力（ $ \tau $ ）または歪（ $ \gamma $ ）を増加させたときの応答波を検出し、弾性成分と粘性成分に分離させ、泡の動的粘弾性を計測する。周波数の関数である応力と歪みの比によって定義される、貯蔵弾性率（G'）、損失弾性率（G''）を計測し、各泡の流動性評価を行った。

更に、より詳細に泡性状の違いによる流動性を評価するために、Fig.2に示す泡性状制御装置で生成された泡に対し、粘弾性計測を行なった。装置は、コンプレッサー、泡水溶液タンク、流量計、発泡器、また泡の水溶液還元率計測で使用する泡収集ポット（1600ml）、秤量計、データローガー、パソコンから構成される。発泡器の構造は、

Fig.2 Control system of foam properties
円筒内部で発泡が促進されるように金焼製のプラシが挿入されており、6個に分割可能な構造で、取付個数（ノズル長さ）を可変することにより管路抵抗を変化させ、泡の性状（還元率）を制御できる構造である。空気、泡水溶液の流量計により発泡倍率を制御でき、ノズル長さを可変することにより、発泡倍率一定のまま還元率の異なる泡を形成できる。また泡からの水溶液還元量は、0.1秒間隔で秤量により連続的に計測され、データローガーを介しPCに記録される。

ここで還元率とは、一般的な泡性状の測定方法(NFPA11-Annex C.)で用いられる25%還元時間とは異なり、単位面積、単位時間あたりに泡から泡水溶液が還元する質量で表され、粘弾性計測と関連づけて、時間の関数で還元率を表すことができる。還元率は、泡消火剤の種類、水溶液温度、泡壁の厚さなどに大きく影響し、また経時的に泡密度が変化するため、還元率の厳密な制御は困難を極める $ ^{7)} $ 。従って今回は、ノズル長さを一定、水溶液温度20℃一定として、発泡倍率を変化させたときの泡の粘弾性計測から、泡性状（発泡倍率）に起因する流動変化を明らかにする。

またFig.3に示すように、実際の石油タンク消火をイメージしたフォースフルアプリケーションを使用し、非燃焼時における各泡の油面泡被覆実験を行った。今回の実験は定性的であるが、粘弾性計測で得られた各泡の流動

Fig.3 Experimental apparatus of foam spread

性と油面泡被覆性能との相関関係を見ることができると考えられる。ノズルは、粘弾性計測で使用したアスピレートノズルを使用し、実際の泡モニターをイメージし高所1mの位置から、2m丸形火皿の中央へ、フォースフル方式で放射した。油はn-ヘプタンを使用し、温度を泡水溶液温度20℃に合わせている。また泡の発泡倍率、25%還元時間計測は、NFPA11-Annex Cに準拠 $ ^{8)} $ し行われ、粘弾性計測時の泡性状に近づけ実施した。

### 3. 実験結果および考

Table 1は、各泡供給率（1.25. 1.5. 2.5. 5 l/min m²）に対する、泡消火剤（P. FP. AFFF. AR-AFFF. SD）の発泡倍率、25%還元時間を示している。泡供給率毎の各泡消火剤の発泡倍率は、ほぼ類似しているが、25%還元時間は、泡供給率毎に異なる。実際の泡被覆性を見るためには、同一な泡性状で評価すべきであるが、ノズルの特性上、同性状の泡を形成することは極めて困難となる。定性的議論となるが、油面被覆時間は、25%還元時間に比べ短く、その間、泡性状（保水性）が保たれると仮定し、泡の油面被覆性の考察を行なった。泡の粘弾性計測は、各泡供給率（1.25. 1.5. 2.5. 5l/min m²）で得られた泡性状で計測し、供給率の平均値としてレオロジーパラーメーターである、貯蔵弾性率（G'）、損失弾性率（G"）、損失正弦（tan（δ））を算出した。また、泡水溶液温度および油温は、20℃一定として行っている。

### 3.1 泡の粘弾性計測

泡の流動性を議論する上で重要となるレオロジーパラメーターを用い、各泡を評価した。物質に正弦波を与えた場合、その物質が完全弾性体であれば、歪みと応力は同一位相となり、エネルギー損失が生じない。また物質が純粘性体であれば、歪みと応力の関係は、90°位相がずれ、粘性によるエネルギー損失が生じる。

今回計測する泡は、両性質を持ち合わせた、粘弾性体と考えられ、歪みは応力より$\delta\left(0^{\circ}<\delta<90^{\circ}\right)$ だけ選れた正弦振動を示す。

Table 1 Foam properties for foam spreads and coverage

Application ratio [l/min m²]	AFFF	AR-AFFF	FP
Expansion ratio	25%drainage time	Expansion ratio	25%drainage time	Expansion ratio	25%drainage time
1.25	8.9	3 min 08 s	8.1	7 min 01 s	6.9	3 min 42 s
1.5	8.7	2 min 54 s	8.0	8 min 09 s	6.4	3 min 51 s
2.5	8.9	4 min 19 s	7.9	10 min 49 s	6.8	6 min 46 s
5	9.3	4 min 18 s	8.4	11 min 06 s	6.6	6 min 04 s
Application ratio [l/min m²]	P	SD	*foam concentration : 3%**1600mL pot is used for 25%drainage time measurement
Expansion ratio	25%drainage time	Expansion ratio	25%drainage time
1.25	6.9	3 min 51 s	9.6	6 min 46 s
1.5	6.6	4 min 29 s	8.6	7 min
2.5	6.7	8 min 28 s	9.9	9 min 29 s
5	6.7	8 min 29 s	9.9	11 min 38 s
正弦的振動現象では、物理量を複素平面で考えた場合、物理量の簡素化ができ便利である。せん断応力$\sigma^{*}$、せん断歪み$\gamma^{*}$を複素平面上に表すと式1、式2となり、粘弾性体の場合、振動的な力$\sigma^{*}$を加えると、それに対する歪みも同じ振動数を持ち、$\delta$だけ位相が遅れた複素量$\gamma^{*}$として表す事ができる。

$$ \mathbf{\sigma}^{*}=\sigma_{0}\mathbf{e x p}\mathbf{\varepsilon}\left(\mathbf{i}\omega\mathbf{t}\right) $$

$$ \gamma^{*}=\gamma_{0}\mathrm{e x p}\left[\mathrm{i}\left(\omega\mathrm{t}-\partial\right)\right] $$

ここで、$\sigma_{0}$、$\gamma_{0}$は初期の振幅である応力と歪みを示し、また$\mathrm{i}=\sqrt{-1}$、更に$\omega$は角周波数を示す。式1、式2にフックの法則が成り立つとすれば、式3に示すように、複素弾性率$\mathrm{G}^{*}$は、角振動数に対する応力と歪み、または歪み速度の比として表す事ができる$^{9)}$。

$$ \mathbf{G}^{*}=\sigma^{*}/\gamma^{*} $$

また、 $ G^{*} $ ( $ =G^{+}iG^{-} $ ) と定義される複素弾性率に、

式1、式2を代入すれば式4となり、

$$ \mathbf{G}^{*}=\left[(\mathbf{\sigma}_{0}/\mathbf{\gamma}_{0})\cdot\mathbf{\cos\delta}\right]+\mathbf{i}\left[(\mathbf{\sigma}_{0}/\mathbf{\gamma}_{0})\mathbf{\sin\delta}\right] $$

実数部のG'は、貯蔵弾性率または動的弾性率と定義され、虚数部のG'は、損失弾性率または動的損失と定義される。G'の損失弾性率は、G'の貯蔵弾性率と $ \pi/2 $ 位相がずれており、このことからもエネルギー損失に関わる項であることが言え、粘弾性体における検索弾性率は、動的弾性率と動的粘性率とに分解して考えることができると言える $ ^{9)} $ 。

Fig.4の模式図は、粘弾性計測から泡の流動性など評価できる物理的性質をまとめている。泡の流動性を評価するにあたり、計測する貯蔵弾性率（G'）とは、動的弾性率にあたり、物質の変形の結果、内部に貯蔵されるエネルギーと言え、また損失弾性率（G'）は、動的粘性率にあたり、物質の変形により組成間で失われたエネルギーを示す。すなわちG'は、泡の硬さ柔らかさと言った官能評価の定量化を可能とし、またG'は、泡流動の定量化を可能とする。更に、損失正弦（tan(δ)=G'/G'）は、貯蔵弾性率と損失弾性率の比であり、これは泡の流動性お

Fig.4 Rheology diagram for foam spread

よび安定性を総合的に評価できる。すなわち、$\tan(\delta)<1$ で固体的性質、逆に、$\tan(\delta)>1$ で液体的性質が顕著となり、泡の構造変化を観察することが$\tan(\delta)$ より可能となる。これらレオロジーパラメータで、泡を評価することにより、泡の降伏挙動、すなわち歪みを加えて行くときの泡の流動開始の評価や、泡の凝集、破壊、または泡の硬質性状等の定量化が可能と考えられる。

そこでTable 1に示した各泡消火削の粘弾性計測結果をFig.5に示す。歪み（$\gamma$）に対する貯蔵弾性率（G'）、損失弾性率（G''）そして損失正弦（$\tan(\delta)$）でまとめている。Pをみると、$\gamma$が10¹以上になると、急激にG'が降下し、また貯蔵弾性率と損失弾性率の比である$\tan(\delta)$も急激に増加し、$\tan(\delta)=1$のラインを越えている。すなわち$\gamma$が10¹越える付近から、泡構造が破壊され流動が開始すると言える。すなわち、ある歪みや応力を加えた時、非線形的流動を開始する泡であり、Pは擬塑性流動する泡と言える。

またFPは、$\gamma$が10¹付近から構造が徐々に破壊されるのが観察できるが、$\gamma=0.5$からまた新たな構造が形成され、その泡構造も$\gamma=3$付近から変化し、そして破壊されている様子が見られる。これはFPが、たん白とフッ素界面活性剤から構成されている事に起因すると考えられる。更に、水成膜系の泡消火剤である、AR-AFFF、AFFFは、構造的な強さ（G'の大小）の違いはあるが、歪に対し、緩やかに泡構造が変化することが分かる。水成膜系の泡に歪みや応力を加えれば、それに応じて線形的な流動が生じることが、Fig.5より分る。また$\gamma=10^{-3}\sim10^{-2}$でtan($\delta)=1となるため、低い変形量でも液体的性質を持ち、粘弾性計測からも流動性の良い泡消火剤であることが理解出来る。特に、粘性を付与していないAFFFは、流動性に優れた泡と証える。すなわち、AR-AFFF、AFFFは、塑性流動する泡消火剤であると考えられる。更にSDは、水成膜系の泡と類似傾向を示すが、構造的には硬い泡となる。

Fig.5 Foam rheology measurements
り変形量に対し、水成膜泡に比べ泡構造が急激に変化しているのが分る。更に泡の硬さ、柔らかさと言った官能評価を、G'より定量化すれば、G'の大きさから硬質性状の泡は、P>SD>FP>AR-AFFF>AFFFの順となり、これまでの定性的な泡の評価 $ ^{10} $ と同一の結果となっている。またtan（δ）より、構造的な安定性を評価すれば、FP>P>SD>AR-AFFF>AFFFとなり、そして流動的な評価に対しては、tan（δ）=1となる変形量（γ）の順からAFFF≈AR-AFFF>SD>FP≈Pとなり、水成膜系の泡が最も流動性に優れた泡消火剤であることが分る。

### 3.2 発泡倍率による泡の粘弾性変化

次に、泡の発砲倍率を変化させたときの粘弾性計測から、泡性状に起因する流動変化を明らかにする。泡性状の違いによる、粘弾性的性質および泡の流動性がどの様に変化するかを観察するため、Fig.2の装置を使用し、各泡消火剤の発泡倍率を制御し、各倍率における粘弾性計測を行なった。

今回は、発泡器の長さを227mm（6段）一定として、発泡倍率をそれぞれ、6, 11, 16倍（以下E6, E11, E16）の時の、泡の粘弾性圧測を行なう。Fig.6~8にFP、AR-AFFF、AFFFの発泡倍率に対する、歪み（γ）と貯蔵弾性率（G'）、損失弾性率（G"）そして損失正弦（tan（δ））また計測時の泡の還元率を示す。

Fig.6は、FPの粘剤性計測結果である。各発泡倍率に対し、G'、G''、そしてtan(δ)を見ると、G'からδ=10¹付近で泡の構造が徐々に破壊されるのが観察でき、またγ=10°付近から新たな構造が形成されている。これは3.1節でも述べたがFPが、たん白とフッ素界面活性剤から構成されていることに起因すると考えられる。また各発泡倍率に対し、γに対するG'とtan(δ)から、泡の硬さ柔らかさ、および流動性を評価すれば、γ=10²付近からE6の泡に変化が見られ、またγに対してtan(δ)=1となるのは、E6の泡が最も早くなり、低倍率の泡は、液体

Fig.6 FP foam rheology measurements for expansion ratio

的な性質が強く、流動性が良くなることが確認できる。また、E11、E16は、粘弾性的な傾向がほぼ同じとなり、比較的高い倍率の泡は、流動性に大きな変化がないことが分かる。また粘弾性計測中の泡水溶液還元率を見ると、計測中には泡水溶液の還元はなく、経時的に変化のない泡性状で粘弾性計測が行なわれ、各発泡倍率における泡の粘弾性的性質を正確に測定できたと言える。

Fig.7に、AR-AFFFの粘弾性計測結果を示す。γに対するG'をみると、緩やかに泡構造が変化しており、泡へ歪みや応力を加えれば、それに応じ線形的流動が生じている。すなわち塑性流動する特性を持つことが分る。また発泡倍率による、粘弾性的な変化をみれば、E11とE16は、$\gamma=10^{2}$ 付近で$\tan(\delta)=1$ となり、低い変形量でも液体的性質を持ち、粘弾性計測からもFPに比べ、流動性の良い泡消火剤であることが分る。またE6の場合、$\gamma=10^{3}$ のG'とG"は逆転しており、液体的性質が強い泡構造となる。還元率をみてもE11、E16は、粘弾性計測中の還元率はゼロとなり、経時的に泡密度の変化がない状態で計測していることが分る。しかしE6の還元率は、計測開始から直線的に増加し、約20秒後に指数関数的に減少する。この様に、性状変化の激しい泡の粘弾性計測の信頼性は、センサー間の滑りにより低くなるが、その還元率の影響も、G'およびG"の傾向から観測されている。E11とE16では、FPと同様に、粘弾性の傾向は類似しており流動的な特性がほぼ同じであると言える。

更にFig.8は、AFFFの粘弾性計測および還元率を示しており、AR-AFFF同様、構造的な強さ（G'の大小）の違いはあるが、歪に対して、緩やかに泡構造が変化することが分かる。水成膜系の泡に歪みや応力を加えれば、それに応じて線形的な流動が生じることが分る。またG'＜G'の傾向からAFFFは、液体的な性質が強く、流動性に優れている。発泡倍率の違いをみても、FP、AR-AFFF同様にE11とE16の傾向は類似し、各泡の粘弾性的性質に変化

Fig.7 AR-AFFF foam rheology measurements for expansion ratio
ないことが分かる。またE6については、AR-AFFF同様に液体的な性質が特に強く表れており、発泡倍率の高い場合に比べ、泡の安定性（保水性）が悪い泡性状と言える。それは、測定開始からの還元率を見ても言え、AR-AFFF同様に直線的に増加し、その後、指数関数的に還元率は減少する。また、AR-AFFFに比べ最大の還元率は20g/m²s程度高く、そのためtan（∂）の値が他の発泡倍率に比べ高く計測されており、低発泡倍率における水成膜泡の構造安定性の悪さが指摘される。

### 3.3 泡の油面被覆性能

これら粘弾性計測で得られた各泡の流動性結果と実際のフォースフルアプリケーションでの油面被覆性との関係を明らかにすることは、実際の火災における、火炎抑制と消火性能を評価する上で重要となる。今回、被覆性能実験は、定性的であるが、3.1節で流動性を評価した、同じ泡性状の泡を使用し、泡供給率をパラメータ一に取り油面被覆時間を測定した。

Fig.9に、FPのフォースフルアプリケーションにおける燃料油面の泡展開を示す。油面中央に泡を打ち込み、泡が油面を完全被覆するまでの被覆率と時間を計測した。被覆率はビデオ映像の画像処理によりピクセル数の比で算出している。

Fig.10に、泡供給率1.25, 2.5, 5 l/min m²の各泡消火剤の油面被覆率に対する泡の被覆時間を示す。泡の油面被覆時間は、泡供給率によって変化するが、被覆率80%を越えると、タンク壁面や泡の剪断応力の違いにより、100%被覆時間に大きく影響することが知られている $ ^{10} $ 。FOAMSPEXで実施している、Channel Flowによる泡被覆実験においても側壁の影響が泡の展開時に非常に大きな障害となり、側壁と泡剪断応力に対し言及している $ ^{11} $ 。泡の油面展開時における運動量が高い泡供給率5l/min m²を兄ても、被覆率80%からは、泡の粘弾性計測による流動評価と同じ傾向を示す。また、低い泡供給率である1.25l/min m²では、その価向が頻著に表れており、油面被覆性は、粘弾性計測で得られた流動性評価とほぼ一致する。ただし、AR-AFFFとAFFFは、被覆性能は異なっているが流動性の評価はAR-AFFFとAFFFともに頻似している。これは、Table 1の25%還元時間が示すように、AR-AFFFの方は、AFFFに比べ保水性（還元時間）が高く、同じ泡供給率であっても運動量が高くなるため、油面被

Fig.8 AFFF foam rheology measurements for expansion ratio

[60% coverage]

Fig.9 FP foam spread on fuel surface for forcefull application

Application ratio: 1.25 l/min m²

Application ratio: 2.5 l/min m²

Application ratio: 5 l/min m²

Fig.10 Coverage time for coverage rate of each foams
覆性能が高くなったと考えられる。この様に、たん白系および水成膜系の泡消火剤の粘弾性計測で得られた流動性と同様に、被覆性能にも大きな違いがあることが分った。「硬い」、「柔らかい」と言った官能評価を粘弾性計測により定量化し、その結果と各泡の油而被覆性能には良い相関があることが分った。

### 4. まとめ

· 損失正弦tan（$\delta$）の測定結果より、構造的な安定性を評価すれば、FP>P>SD>AR-AFFF>AFFFとなる。更に流動性の評価は、tan（$\delta$）=1となる歪み（$\gamma$）の順から、AFFF $\approx$ AR-AFFF>SD>FP $\approx$ Pとなった。

・発泡倍率6倍のAFFF, AR-AFFFは、泡の保水性が応激に変化し、安定性（保水性）の悪い泡性状となる。この傾向はtan（$\delta$）からも明らかとなった。

·FP, AR-AFFF, AFFFの各泡において、発泡倍率11.16倍での粘弾性特性は、どれも類似傾向を示した。

·FPは、低発泡倍率でも保水性の高く安定した泡を形成することが各種計測から分った。

·非燃焼時の泡被覆性実験の結果と流動性評価には、良い相関性があることが分った。

## 謝辞

この研究は、深田工業(株)、第一化成産業(株)との共同研究の一部として実施した。ここに記して謝意を表する。

## 参考文献

1) Persson, B., Demichela, M.,: A Simple Model for Predicting Foam Spread Over Liquids, Proceedings of the 4th International symposium on Fire Sagety Science, Ottawa, pp. 265-276 (1994)

2) Persson, B., Lönermark, A., Persson, H., Mulligan, D., Lancia, A., Demichela, M.: FOAMSPEX, Large Scale Foam Application - Modelling of Foam Spread and Extinguishment, SP Report 2001:13, SP Swedish Testing and Research Institute, pp. 1-5 (2001)

3）内藤,竹元,冲山,松原,消防研究所报告 第100号，(H18.3). PP.206-213.

4) ISO-7203-1.AnnexesE.-Fire extinguishing media-Foam concentrates-,P.12, International Standard (1995)

5）独立行政法人消防研究所：石油タンク火災の安全確保に関する研究報告書-石油タンク火災に使用される泡消火薬剤の消火特性-、消防研究所研究資料第73号(2006)

6) 英弘精梭株式会社HP (http://www.eko.co.jp)

7) Persson, B., Lönermark, A., Persson, H., Mulligan, D., Lancia, A., Demichela, M.: FOAMSPEX, Large Scale Foam Application - Modelling of Foam Spread and

Extinguishment, SP Report 2001:13, SP Swedish Testing and Research Institute, pp. 161-176 (2001)

8) NFPA11-Standard for Low-Medium, and High-Expansion Foam (2002 Edition), pp.64-69, National Fire Protection Association (2002)

9）中江利昭 他,レオロジー工学とその応用技術,フジテクノシステム（H12.12）, pp.59-63.

10) 冲山博通,危険物の安全と消火設備,深田工業株式会社

資料（1993.1）, pp.2

11) Persson, B., Lönermark, A., Persson, H., Mulligan, D., Lancia, A., Demichela, M.: FOAMSPEX, Large Scale Foam Application - Modelling of Foam Spread and Extinguishment, SP Report 2001:13, SP Swedish Testing and Research Institute, pp. 180-205 (2001)
# A Study of Fluidity for Fire Fighting Foams

(Abstract)

Hiroyoshi Naito

(Accepted February 5, 2008)

The spreading process and fluidity of fire fighting foam is perhaps the most important part of suppression of fire on burning pool surface. The fluidity of each fire fighting foam was evaluated by using the rheometer. Moreover, the change in rheology by the difference of foam expansion ratio was quantitatively measured. As a result, it has been understood that fluidity of each foam becomes the order of AFFF~AR-AFFF>SD>FP~P. Moreover, the change in the fluidity by the difference of foam properties becomes almost the same at a certain foam expansion ratio (11 times-16 times). In addition, the foam coverage experiment under non-burning condition demonstrated a clear correlation between the fluidity and the foam coverage performance.
技術報告

# 柏崎刈羽原子力発電所内における屋外タンク貯蔵所等の地震被害調査

山田 實、西 晴樹、座間 信作、吉原 浩 $ ^{*} $ 、笠原 孝一、藤原 正人

(平成20年1月18日受理)

平成19年7月16日に発生した新潟県中越沖地震による東京電力(株)柏崎刈羽原子力発電所内の屋内外タンク貯蔵所、消火用水配管および水タンク等の被害調査を実施した。調査の結果、屋内外タンク貯蔵所には、大きな被害はなかったものの、水タンクに「象の脚座冊」が発生していたことが明らかになった。ここでは、施設等の被害状況を紹介するとともに、水タンクの座屈強度評価に関する考察を報告する。

### 1. はじめに

平成19年7月16日10時13分頃、新潟県上中越沖を農源とするマグニチュード6.8の新潟県中越沖地震が発生した。新潟県の長岡市、柏崎市、刈羽村、長野県飯綱町では震度6強、新潟県上越市、小千谷市、出雲崎町では震度6弱の強い揺れを記録した $ ^{1)} $ 。この地震で、東京電力(株)柏崎刈羽原子力発電所（以下、発電所という）の変電設備から火災が発生し $ ^{2)} $ 、国内だけでなく海外にも大きな衝撃を与えた。

消防庁では、発電所内の危険物施設、特に屋外タンク貯蔵所の被害状況を把握するため、平成19年7月19.20日の2日間で被害調査を実施した。ここでは、その概要を報告する。なお、調査は、危険物保安技術協会と合同で行った。

### 2. 屋外タンクの被害状況

発電所内の危険物施設の区別毎の設置数を表1に、また、主な屋外タンクの諧元を表2に示す。これらの危険物施設および次節で述べる水タンクの設置場所を図1に示す。

### 2.1 本体および基礎地盤

軽油タンクの本体、基礎およびアンカーボルトの状況を図2に示す。アンカーボルトの本数が通常のタンクに比較してかなり多く設けられているが、目視した限りではすべての軽油タンクにおいて、本体の変形やボルトのゆるみは全く見られず、コンクリート基礎にもひび割れは発生していない。発電タービン1～5号機の付属設備となっている各軽油タンク（以下、それぞれ1号機の軽油タンクという）は、地下の海水熱交换機建屋（基礎は杭基礎）の上に設置されており、スラブ基礎は、この建屋と一体構造であると東京電力の案内者から説明を受けた。また、6および7号機の軽油タンクの基礎は、コンクリートスラブで、その下は杭基礎であるとのことである。

軽油タンク周辺の地盤状況を図3に示す。防油堤や階段の基礎部に地盤沈下の跡が鲜明に残されていることがわかる。

図1(a)の重油タンクの基礎および本体には、軽油タンク同様に異常が見られなかったが、防油堤には図4に示すような開口が生じていた。

表 1 発電所内の危険物施設数

施設の区別	施設数
一般取扱所	3 3
屋外タンク 時廃所	特定	1
準特定	4
その他	1 4
屋内タンク時廃所	2
屋内時廃所	1
合計	5 5

表2 主な屋外タンクの諧元

容量(kl)	基数	内容物	直径(m)	高さ(m)
3,000	1	重油	16.8	14.7
565	4	轻油	9.8	9.5
344	10	轻油	8.7	7.7
320	1	重油	7.7	7.6