Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
· AFFFは、四日市、苦東の結果共に発泡倍率が10倍以上となり、小型ノズルによる結果と相違が大きく、分散性が高く、泡が放射中に「ばらつく」傾向にある。また発泡倍率は基準値を超えるため実際の使用に適していない。なお、「水成膜泡は5倍以上」の規定は、現行規格省令に準じたものだが、この基準で使用する泡ノズルは、規格省令のものとは異なることから、水成膜泡のように発泡しやすい泡は、前記の小型ノズルでは8倍前後、実用の大容量泡放水砲では、15～20倍になることを観測した。

·AR-AFFFは、小型ノズルと比較して分散性が高い傾向にある。特に志布志の実験では、風による影響から泡落下領域が拡大したため、分散性が高くなったと解釈できる。このことから、AR-AFFFはノズルとの整合性が重要であると考えられる。

さらに、「大容量泡放水砲用泡消火薬剤の基準」では25%還元時間について2分以上とされている。従って指向性・分散性を総合的に評価するには、図6に示した発泡倍率と共に25%還元時間で測定された保水性も考慮しなければならない。図7は泡落下領域に対する泡供給率と25%還元時間の関係を表したものである。図中の斜線領域は25%還元時間が2分以下であるので、実際の使用に適していない領域として設定し、図7の結果を踏まえ実大規模の泡放射結果を次に評価する。

・図6から志布志での実験におけるFPとノンアスピレート放射は、指向性が高いと評価できるが、保水性が実際の使用に適していない。また四日市の結果も保水性が得られていないことからノンアスピレートノズルとの整合性が取れていないと考えられる。

· AFFFは、実大規模放射では、図5の小型ノズルの結果と異なり、25％還元時間が短いことから、ノズルと泡消火薬剤の整合性が取れていないと考えられる。

·AR-AFFFは、志布志の結果では、分散性が高い結果となったことから外的要因の影響を受けやすいと考えられる。

### 4.3 大容量泡放水砲に適した泡消火薬剤の検討

大容量泡放水砲に適した泡消火薬剤を選定するには、ノズルとの組み合わせが実証または保証されていると共に、タンク火災に対して消火能力があることが必要不可欠である。表4に示すのは、泡消火薬剤について、タンク火災への適合性を消火性能と放射性能の両面から評価したものである。消火性能については、前報 $ ^{7} $ で述べた、小型アスピレート型ノズルを使用した小規模プール燃焼における泡消火実験結果から、消火時における泡の液面

図7 泡落下領域に対する泡供給率と25%還元時間の関係

表 4 タンク火災に対する各種泡消火薬剤の適合性

たん白泡	フッ素
たん白泡	水成膜泡	粘性付与
水成膜泡	合成界面
活性剂泡
総合評価	△	◎	△	○	×
消火性能	展開性:×
耐熱·再燃
性:△	展開性:○
耐熱·再燃
性:◎	展開性:◎
耐熱·再燃
性:×	展開性:○
耐熱·再燃
性:○	展開性:×
耐熱·再燃
性:×
放射性能	-	纏まり:◎
泡性状:◎	纏まり:×
泡性状:×	纏まり:○
泡性状:○	纏まり:×
泡性状:×

注1：◎：最優，○：優，△：普通，×：不可
展開性および90%コントロール、そして消火時の耐熱性・再燃性について実験結果から評価したものである。

放射性能については、昭和四日市石油製油所、苫東石油備蓄基地、志布志石油備蓄基地における、実大規模泡放水砲による泡放射実験の結果から、放射された泡の泡性状及び、小型ノズルとの比較から、泡放射の指向・分散性（纏まり）を相対的に評価した。

フッ素たん白泡については、アスピレートノズルとの組み合わせにより、長射程で指向性のある泡放射特性が得られることは、小型ノズルとの対比でも明らかである。また、消火性能についても再燃性、展開性ともに相対的に良好である結果が示されているため、大容量泡放水砲に適した泡消火薬剤と評価することが出来る。

水成膜泡については、実大規模よる放射の指向・分散性の結果から、小型ノズルの泡放射特性と異なり、分散性が高い傾向が見られ、外的要因の影響を受けやすいと言える。このことから、ノズルとの組み合わせにより消火に適した泡性状、放射特性が得られない可能性もあり、注意が必要となる。また消火性能については、展開性は良好と判断できるが、前報 $ ^{7)} $ の結果からも明らかなように、耐熱性・再燃性については適しておらず、従って、放射性能、消火性能の両面から、水成膜泡は大容量泡放水砲に適していないと考えられる。事実、ISO規格、UL規格では、水成膜泡には、消火後の耐熱・再燃性（バーンバック）や液面封鎖性の実験は要求していない。すなわち、水成膜泡は、流出油火災のように、早急に消火するために開発された泡消火薬剤であり、泡による液面封鎖性はあまり必要ない火災に使用するものと言われている。国際空港の全ての消防車が水成膜泡を搭載しているのは、これが水成膜泡の最良の用途であるとの判断からである。したがって、大容量泡放水砲によって、石油タンクを消火する際に水成膜泡を使用する場合は、油の種類、タンクの形状、タンクの大きさ、周囲のレイアウト、気象、環境条件などを考慮し、使用すべきである。粘性付与水成膜泡は、水成膜泡の欠点を改良したものであるが、フッ素たん白泡と比較すると、水成膜泡ほどではないが、泡放射時の外的要因による影響を受けやすい傾向にある。また、消火性能については、再燃は生じるが、再燃強度は水成膜泡ほど大きくないため、ノズルとの整合性に注意することにより、大容量泡放水砲での使用は可能と言えるが、日本では、検定品がないため、消火実績がなく、その性能は未知数である。

### 5. まとめ

(1) アスピレートノズルとFPの組み合わせによる泡放射は、小型ノズルとの相違が少なく最も指向性が高い。

(2) 実大規模によるAFFF放射は小型ノズルと異なり、分散性が高い傾向が見られ外的要因の影響を受けやすい。また、ノズルとの組み合わせにより消火に適した泡性状、放射特性が得られない可能性がある。すなわち、AFFFは、空気抵抗や風に影響されるので、大容量泡放水砲に適していないと考えられる。

(3) AR-AFFFは、泡性状のみ捉えると小型ノズルとほぼ同様の傾向が見られるが、外的要因の影響を受けて分散性が高くなったことからノズルとの整合性が重要である。

指向・分散性の厳密な評価には飛翔中の泡性状や、風などの外的要因を考慮しなければならない。これらは今後の検討課題である。

## 【各用語の解説】

・消火薬剤…たん白泡消火薬剤、フッ素たん白泡消火薬剤、合成界面活性剤泡消火剤、水成膜泡消火薬剤、粘性付与泡消火薬剤の各種泡消火剤を指す。

・放射量…泡の体積量「ｌ」を示し、泡水溶液量と発泡倍率の積で算出。

・泡供給率…単位面積・単位時間当りの泡の体積量。

·指向性…分散分布密度の高さ。

· 分散性…分散分布密度の低さ。

・大容量泡放水砲…泡水溶液を10,000Lpm以上の放水能力を持つ泡放水砲を指す。

・アスピレート型ノズル…加圧された泡消火剤の水溶液がノズルに流入したとき、空気吸引口で空気を吸引し、ノズル本体のプレイパイプで攪拌、整泡され、保水性の高い泡となって放射されるノズル。

・ノンアスピレート型ノズル…ノズルより放出された泡水溶液は、空気中で水溶液同士が衝突した際に、外部の空気を水流に取り込んで発泡する。特徴としてノズル出口近傍では、発泡倍率が低いが、飛翔中に二次発泡して倍率が高い泡になるなど、空中の泡散布状況や空気抵抗によって、泡性状、放射性能がかわるタイプのノズル。

・発砲倍率…発生した泡が、泡水溶液の何倍の容積に膨張したかを、泡の発泡倍率（膨張率）という。

・還元時間…ノズルから発生した泡を容器に採取し、そこから排出する水溶液の量を測定し、元の水溶液の25%量、あるいは50%量が排水される時間をもって、25%還元時間、あるいは50%還元時間という表現をする。

## 参考文献

1）消防庁,石油コンビナート等防災体制検討会検討結果報告 平成17年3月，(2005).

2）Angusfire社ホームページ

(http://www.angusfire.co.uk/)

3）Williams社ホームページ
(http://www.williamsfire.com/)

4）内藤浩由，竹元昭夫，古積博，岩田雄策，“ノンアスピレートノズル放射実験一各泡消火薬剤に対する放射特性一”，消防研究所報告 第99号，(2005)，pp41-51.

5）内藤他，ノンアスピレートモニター放射実験，平成17年度日本火災学会，(2005)，pp344-347.

6）佐澤 潔，木戸健二，小川耕司，竹元昭夫，内藤浩由，沖山博通，築地千春“大容量泡放水砲の放射特

性”，日本火災学会研究発表会，(2006.5)，pp558-561.

7）内藤浩由, 竹元昭夫, 冲山博通, 松原美之, “n-ヘプタンプール火災に対する泡消火薬剤の消火性能と泡供給率の関係”, 消防研究所報告第100号, (2006), pp206-213.

8）内藤他,石油タンク火災用の泡消火薬剤についてその1，平成17年度日本火災学会，(2005)，pp382-385.
# The evaluation for directivity of large-capacity foam monitor

(Abstract)

Hiroyoshi Naito, Kiyoshi Sazawa

(Accepted September 15,2006)

The discharge characteristics were examined from the test of large-capacity foam monitor and small-scale foam monitor. Conclusions of this experiment are summarized as follows.

• As for the foam discharge by the combination of aspirate nozzle and FP, the directivity is the highest.

• The foam properties of AFFF obtained with Large-capacity foam monitor are different from the foam properties obtained with a small nozzle. AFFF is influenced from external factors such as wind.

• The foam properties of AR-AFFF obtained with Large-capacity foam monitor are similar to the foam properties obtained with a small nozzle. However, AR-AFFF is influenced easily by an external factor.

• The combination of the Large-capacity foam monitor and the fire fighting foam is very important to obtain the best foam properties.
研究紹介

# イギリスでの大規模タンク火災の調査

古積 博、白石 暢彥 $ ^{*} $ 、内藤 浩由、新井場 公徳、田村 裕之

(平成19年2月8日受理)

### 1. はじめに

平成17年12月11日、イギリスのロンドン北郊のハートフォード県ヘメルヘムステッド（Hemel Hempstead）のバンスフィールド油槽所（Fuel Depot Buncefield）で大規模な石油タンク群の火災が発生し、おおよそ100時間にわたって火災は続いた。消防研究センターでは、消防庁及び危険物保安技術協会と共に平成18年2月及び10月に現地を訪問し、関係者から情報を入手した $ ^{1} $ 。更にイギリス健康安全庁（Health and Safety Executive, HSE）等から出されている情報 $ ^{2\sim5} $ を基に同火災について調べたので報告する。

### 2. 施設の概要

発災した施設は、ロンドンから北へ約40kmの位置にあり、ヒースロー空港等へ航空燃料を供給し、また、ローリー等での出荷も行っていた。同油槽所は、複数の企業の油槽所が集まってできており、全体としてイギリス第5位の規模とのことである。構成する主な企業は、HOSL (Hertfordshire Oil Storage Terminal Co., フランス石油 (TOTAL) 及びテキサコ (TEXACO) の共同会社)、BPA (British Pipeline Agency、シェル及びBP (British Petroleum Co.) の共同会社) で、今回、火災が起きたのはHOSTの西側地区である (図1、図2)。

### 3. 火災の概要

火災の概要は以下のとおりである。平成18年10月、火災現場を訪問した時も現場の様子は火災時とほとんど変わっていなかった（図3～図9）。漏洩したガソリンの蒸気雲爆発によって火災は始まった。

1）発生日時 平成17年12月11日（日）6時1分

2）鎮火日時 平成17年12月15日（木）12時ころ

3）発生場所（図1、図2）イギリス・ハートフォード県ヘメルヘムステッド（Hemel Hempstead）バンスフィールド油槽所（Buncefield Fuel Depot）。所内にある27基のタンク中、被災は22基（但し、いずれもタンクは容量は数千kL程度、高さも10m以下）

4）原因物質 最初に爆発したのは、ハイオクタンガソリン。その他、軽油、灯油、航空燃料を貯蔵。

図1 バンスフィールドの位置

図２ バンスフィールド油槽所及び周辺域レイアウト
図3 火災の様子¹（発生直後、ノッティンガム県消防）

図6 バンスフィールド油槽所入口案内図

図 4 大容量泡放水砲 $ ^{5)} $

図7 火災現場（爆心付近のタンク）

図 5 大容量送水装置(HVP、1.2:ノッティンガム県消防)
図８ 火災現場の様子

図9 近接の民家（10月調査時）

## 5 ）人的被害 死者 無し、負傷者 43人

これだけの爆発事故で、また、最初の爆発場所付近から約200m付近に民家があったにもかかわらず（図9）、死者は出なかったのは幸いである。しかし、爆発等で家屋が被害を受け、また、黒煙の被害のため、周辺住民約2,000人が一時避難した。

## 6 ）その他の被害

出火時、27基のタンクに合計10万klの燃料が貯蔵されていたが、そのうち、22基の6万klが焼失した。爆風により近隣の建物が被害を受け、周辺の高速道路M1が12時間ストップし、また、生じた黒煙はロンドンまで達した。

### 4. 火災の原因

火災は200km以上離れたTOTAL・リンジー（Lindsey）製油所（Killingholme）からパイプライン（フィナライン（Finaline）と呼ばれている）で途中、ポンプステーションを経てヤード内のタンク（No. 912、内部浮き屋根付コーンルーフタンク）へガソリン移送中に（移送開始は、前日12月10日午後7時）起こった。

受け入れ量がタンクの容量を大きく超え、タンク屋根部に設置された通気管からガソリンが漏洩し、それが、何らかの火源で爆発したものである。漏洩したガソリンは、地上を這うようにヤードの北西部に集まった。漏洩は、爆発まで気付かれず、3台あった検知装置（タンク本体に2台、防油堤内に1台）にトラブルがあった可能性が高いとのことである。

出火は、漏洩したガソリンの蒸気雲（及びミストの）爆発から始まっている。爆風の被害は、周囲3kmに及んだとのことである。漏洩量（燃料輸送量（約550m³/時間）×時間（計算では約40分間））及び爆発に伴う振動（地震動としてマグニチュード2.4に相当）から爆発の大きさがある程度推定可能であり、現在も専門家により爆発の大きさ等の分析中である。爆発の振動は、オランダやフランスでも感じられたとのことである。蒸気雲爆発事故で有名なフリックスボロー（Flixborough）も近くにあるが、この爆発事故では、シクロヘキサン30～50トンが爆発した。爆発の規模としてはTNT爆薬30～50トンに相当し、周囲5kmで被害があったとの報告がなされているが $ ^{6} $ 、今回の事故はそれに匹敵する規模であったが、被害規模がやや小さいとすれば、爆心の高さが低かったためかもしれない。両爆発事故は、概ね同規模であるが蒸気雲爆発の違い等、比較検討が今後なされるであろう。爆発と共に複数の石油タンクが火災となり、同時に防油堤火災を引き起こした。その後、更に3回爆発が起きて、火災が拡大した。監視カメラが敷地内外に複数設置されており、その解析から、蒸気雲の大きさ、動き等、爆発に至るプロセスが詳細に明らかになるはずである。

### 5. 消防活動

火災と同時にイギリス国内外の消防機関、民間石油会社の消防隊等が協力して消火活動に当たった。10月の訪問でヒアリングに応じてくれたDr. Ramsden（RPI社，Resource Protection International Co.）は、油槽所の親会社のBPに呼ばれて出火3時間後に火災現場に入り、消火活動（主に大容量放水砲とその泡の供給管理）に従事したとのことである。しかし、出火当日は、本格的な消火活動は出来ず、翌日以降消火活動に入ったとのことである。高速道路が近くにあり、交通の便が良いようだが、それでも消防隊や十分な消防資機材等が到着して本格的な消防活動に入るのに24時間以上かかっている。TOTALリンジー製油所及びその他の消防隊にしても数時間で来られたはずであろう。従って、タンク火災の泡消火の準備作業は、相当注意深く進められたようである。2001年に米国ルイジアナ州オリオン石油製油所で起きたタンク
火災でも、同様に多数の消防隊や十分な消防資機材が到着してから一斉に消火活動を開始し、火災を鎮圧している。日本では大容量泡放水砲システムの導入が決まったが、特に消火戦術の部分は余り経験がないため、今回の事例を含め、参考にすべきと考えられる。

RPIは、世界の主要な石油会社16社が集まって石油タンクの防災対策を検討するグループ（Last Fire Group）をまとめていることで有名である。また、BPとも防災対策について事前に契約を結んでいたとのことである。

消火活動は大容量泡放水砲6基（米国Williams社、Angus社）、大容量送水装置（HVP, High Volume Pump。以下、「HVP」という。図5参照）15基のほか、高所放水砲、大小の放水砲を使って行われた。イギリス国内には、当時、大容量泡放水砲が9基、HVPが30基あったとのことであるので、大容量泡放水砲で3分の2、大容量送水装置はその半分が現場に持ち込まれたことになる。HVPとは、8,000ℓ/分と大量に送水することができる装置で、ポンプと大口径（直径：150mm）のホースからなるが、コンテナ化され車両に積載して運搬可能である。水害時（自然災害及び人為的水害）における排水、消火用水の確保、污水の輸送等を主な目的としており、イギリス全土に配置されている。今後、イギリス国内に配置される数は、大容量泡放水砲の数も含めてかなり大きくするとのことである。HVPは、今回の火災では大いに役立ったが、多数の装置とホースが現場にあったため、その移動とその他の作業には大変苦労したようである。

泡消火薬剤は、イギリス国内ばかりではなく、国外からも運ばれた⁵）。使用した泡の総量は、約600klと、平成15年の苫小牧市でのナフサタンク火災の560.3kl⁷をやや上回っているが、火災の規模と火災の継続時間を考えればむしろ少ないと言える。大容量泡放水砲は、今回のような高さが低く比較的小規模タンクの火災には有効であるが、泡を大量に必要とするためその供給が間に合わないことがある。今回の火災でも泡原液搬送車の移動には、パトカーが誘導して行われたとのことである。泡は、タンクローリーと中型コンテナー（容量：1,000ｌ）で主に運ばれたが、後者の方が、容器に表示があり、また、人力での移動が可能であることから、火災現場での扱いは容易であろう。

泡消火薬剤には、多くの種類があるが、最初は、種類による使い分けをする余裕は無く、ともかくあるものを使ったとのことである。また、同場所がロンドンの水源に近いといったこともあり、地下水が泡によって汚染されることを防止するため、使用した泡の回収を求められたとのことである。更にフッ素系泡消火薬剤から発生するフッ素系化合物（PFOS, Perfluorooctane Sulfonate, C₈HF₁₇SO₃）の環境への汚染の問題⁸）もあって一部のフッ素系泡消火薬剤の使用ができない状態になったとのことである。

また、火災現場に一部の市民が入り込んだこともあって混乱があったようである。1983年のベネズエラ・タコアの重油タンクの火災では、突然起きたボイルオーバーで見物人を含めて約150人が死亡した $ ^{9} $ 。ボイルオーバーとは、タンク底部に溜まった水が突然爆発的に沸騰する現象で高温の燃料がタンク外に吹き出し、また、周囲への放射熱も急激に増し、被害を大きくする場合がある。平成15年9月の苦小牧市での火災では、現場周辺は、警察当局によって広く立ち入り規制がなされていた。また、このような長時間のタンク火災では、ボイルオーバーが起こって、被害を大きくする可能性があるが、Buncefield 構内には、原油、重油等ボイルオーバーを起こしやすい燃料がなかったことは幸いである。しかし、消防活動を行う場合、このようなケースも含めて対応を考えておく必要がある。

更に、タンクは一度消火に成功しても燃料表面の泡が消え、高温の燃料面が外気と触れることで再着火を起こしたケースもあったとのことである。複数タンクの火災では、消火したタンクの燃料面を泡で覆い続けるということも重要である。

### 6. 教訓

今回の火災では、多くの教訓が得られたと思われるが、

ここでは、原因関連、消防活動に関して述べる。

### 6.1 火災の原因に関して

原因は、まだ、調査中とのことではあるが、現在判っている点を基礎に新たに得られた知見を考えたい。燃料受入中にタンク内の油量確認ミスでタンクから油があふれるという事故は、日本でも起きている $ ^{10} $ 。今回の場合、移送元と受入タンクの間が200km以上離れており、連絡が十分であったかどうかは判らない。また、漏洩検知装置があったにもかかわらずうまく機能しなかった $ ^{4} $ 。故障なのか、あるいは、機能的に問題があったのか不明である。液面計自体は、事故数時間前から、作動に異常があった。警報機能が作動した形跡はないとのことである。イギリス国内では、すでに同じ型の装置は、HSEの指示でチェックがされていることから、液面計に問題があったと認識されている。日本でも燃料移送中の事故例は複数あるが幸いにもこれまで大きな火災には至っていない。

### 6.2 消防活動に関して

消防活動は、地元消防機関の指揮の下で、隣接の消防機関、石油会社が契約する防災を担当する会社等によって行われた。消防機器、泡消火薬剤は不足気味で出火第一日目はほとんど対応できなかった。泡消火薬剤は、蛋白泡、フッ化蛋白泡消火薬剤、水成膜泡消火薬剤等が用意された。しかし、一部のフッ素系の泡消火薬剤は、環境問題もあって使用が出来なかった。消防研究センター
では、各種泡消火薬剤に対して消火実験を行ってその性能を評価している $ ^{[11]} $ 。今後、消火薬剤の環境への負荷を含めて検討するべきであろう。

本火災は、第二次世界大戦後最大級の石油タンク災害として防災関係者に大きな衝撃を与えた。これを契機にイギリス等では多くの防災研究が進められることになっており、国際的な共同研究の提案が日本にも来ており、日本での過去の研究例を提供した。

日本では、過去、新潟地震後に起きた新潟市での複数のタンクの火災（昭和39年6月）、苫小牧市でのナフサタンク火災（平成15年9月）等の大きな石油タンク火災を経験している。今後も大規模な火災は起こる可能性があるという前提で対策を検討する必要があるだろう。

### 7. おわりに

石油タンクの火災は、平成15年の苦小牧市でのナフサタンク火災等、一度、初期段階での消火がうまくゆかないと長時間に及ぶ場合がある。また、日本では大規模な地震が起こる可能性は常にあり、被害は、今回の火災を上回る可能性は高い。今回の火災を参考に消防対策を研究し、日本で、同様の火災を起こさないよう我々消防関係者は努めなければならない。

### 8. 謝 辞

本記事は、イギリス訪問時の関係者へのヒアリングとHSEの報告、出版物等をベースに書いた。情報提供先のハートフォード県等の消防本部、RPI社の皆様に感謝する。なお、ヒアリングでは、翻訳のミスもあったかもしれないが、その場合には、ご容赦願いたい。また、一緒に調査に参加した消防庁、危険物保安技術協会の皆様にも感謝する。

## 参考文献

1）白石暢彦、英国バンスフィールド油槽所タンク火災について、Safety & Tomorrow, No. 107 pp. 89-95、平成18年5月

2) The Buncefield Investigation Progress Report (Health and Safety Executive) February 2006, http://www.hse.gov.uk/

3) Incident at Buncefield Fuel Depot (Note by the Office of the Deputy Prime Minister) December 2005, http://www.Parliament.uk/documents/upload/ODPMBuncefield.pdf

4) Fire at Buncefield Fuel Depot http://www.frsonline.fire.gov.uk/resilience/printartie/0/381

5) The Buncefield Explosion, Sceptre School, 2006

6）日本損害保険協会、世界の重大産業災害、平成5年

7）平成15年（2003年）十勝沖地震記録編集委員会、平成15年（2003年）十勝沖地震記録 p.50、平成16年9月

8) Kishi, T. and Arai, M, Study on the generation of perfluorooctane sulfonate from the aqueous film-forming foam, 2006 Proceedings of Mary Kay O'Connor Process Safety Center Symposium pp.250-259 Texas USA, October 2006

9) Henry, M., and Klem, T., Scores die in tank fire

Boilover, Fire Service Today, p.11, June 1983

10) 田村昌三編、化学物質・プラント事故事例ハンドブック p.570、丸善、平成18年1月

11）（独）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、平成17年3月
# Investigation of large oil tank fires in UK

(Abstract)

Hiroshi KOSEKI, Nobuhiko SHIRAISHI, Hiroyuki NAITO, Kotoku ARAIBA, and Hiroyuki TAMURA

(Accepted February 8, 2007)

We conducted investigation of large oil tank fires at a fuel depot in Buncefield, UK, which occurred in December 2005. Totally 22 oil tanks and about 60,000 kL oil were burnt and fires continued for about 100 hours. Leakage of gasoline from a tank was made, which received gasoline from a refinery located more than 200 km away, and gasoline vapor exploded and fires started. Large fire fighting monitors and high volume pumps (HVP) worked well. So it is useful to have such powerful fire fighting equipments at large oil tank facilities. Cause of leakage might be due to the problem of level meter of the tank.
## おことわり

## 所外発表論文

目次

ここに掲載されている論文は、他機関の発行する雑誌等から転載されたものであるためインターネット上では公開しておりません。これらの論文の閲覧を希望される方は消防研究センターまでお問い合わせください。

接地面上の円柱電荷による電位と電界の計算

浅野 和俊、田村 裕之、松原 美之 …… 51

Scale Modeling for Safety of Energy Storage Systems

Takashi Tsuruda ..... 57

A Study on Extinction of RDF Piles

Takeshi Suzuki ..... 65

Large-scale boilover experiments using crude oil

Hiroshi Koseki, Yasutada Natsume, Yusaku Iwata, Toru Takahashi, and Toshisuke Hirano …… 75

THERMAL RISK EVALUATION OF ORGANIC PEROXIDE BY AUTOMATIC PRESSURE

TRACKINGk ADIABATIC CALORIMETER

Y. Iwata, M. Momota and H. Koseki …… 82

THERMAL DECOMPOSITION KINETIC OF REACTIVE SOLIDS BASED ON ISOTHERMAL CALORIMETRY MEASUREMENTS

X.-R. Li and H. Koseki ..... 88

Whirlwinds in the downwind side of a fire area

Masahiko Shinohara …… 94

Study on the Method for Detecting and Monitoring of Pre-Failure Deformation in Slope

Kiminori Araiba ……104
The papers listed here are unavailable in this cite because their copyright belong to other organizations. Contact us if you are interested in a paper of the list.

# Articles of Staff of NRIFD Published by Outside Organizations Contents

Field distribution along the center axis of space charge cylinder placed on a grounded plate

Kazutoshi Asano, Hiroyuki Tamura, and, Yoshiyuki Matsubara ..... 51

Scale Modeling for Safety of Energy Storage Systems

Takashi Tsuruda ..... 57

A Study on Extinction of RDF Piles

Takeshi Suzuki ..... 65

Large-scale boilover experiments using crude oil

Hiroshi Koseki, Yasutada Natsume, Yusaku Iwata, Toru Takahashi, and Toshisuke Hirano …… 75

THERMAL RISK EVALUATION OF ORGANIC PEROXIDE BY AUTOMATIC PRESSURE

TRACKINGk ADIABATIC CALORIMETER

Y. Iwata. M. Momota and H. Koseki ..... 82

THERMAL DECOMPOSITION KINETIC OF REACTIVE SOLIDS BASED ON ISOTHERMAL

CALORIMETRY MEASUREMENTS

X.-R. Li and H. Koseki ..... 88

Whirlwinds in the downwind side of a fire area

Masahiko Shinohara …… 94

Study on the Method for Detecting and Monitoring of Pre-Failure Deformation in Slope

Kiminori Araiba ……104
## 国の債権に係る情報の公表

国土交通省 （社会資本整備事業特別会計港湾勘定）

歳入金債権の発生額及び消滅額等の推移

(单位:百万円)

平成19年度	平成20年度	平成21年度
管理对象债権額	消滅額	管理对象债権額	消滅額	管理对象债権額	消滅額
前年度以前発生未消滅債権分	本年度発生分	前年度以前発生分	本年度発生分	前年度以前発生未消滅債権分	本年度発生分	前年度以前発生分	本年度発生分	前年度以前発生未消滅債権分	本年度発生分	前年度以前発生分	本年度発生分
5号不納欠損額	5号不納欠損額	5号不納欠損額	5号不納欠損額	5号不納欠損額	5号不納欠損額	5号不納欠損額
合 計	161,516	66,142	95,373	100,698	10,225	0	90,472	-	175,961	60,819	115,141	118,053	7,254	-	110,798
備 考	【前年度以前發生分】 填頭整備資金等贷付金債権 55,062 【本年度發生分】 公共事業費地方負担金債権 83,138	【前年度以前發生分】 填頭整備資金等贷付金債権 5,153 港湾事業資金收益回取債還時贷付金債権 2,099 【本年度發生分】 公共事業費地方負担金債権 83,138	【前年度以前發生分】 填頭整備資金等贷付金債権 54,547 【本年度發生分】 公共事業費地方負担金債権 106,321	【前年度以前發生分】 填頭整備資金等贷付金債権 5,125 港湾事業資金收益回取債還時贷付金債権 1,202 【本年度發生分】 公共事業費地方負担金債権 106,321

※消滅額の項中「うち不納欠損額」は、歳入徴収官事務規程（昭和二十七年大蔵省令第百四十一号）第二十七条第一項各号に該当する金額の合計額であり、消滅額の内数。

## 歳入金債権の年度末現在額の推移

(单位: 百万円)

平成19年度末現在額	平成20年度末現在額	平成21年度末現在額
一般分(徴収停止分を除く。)	徴収停止分	一般分(徴収停止分を除く。)	徴収停止分	一般分(徴収停止分を除く。)	徴収停止分
本年度発生債権分	前年度以前発生債権分	合計	本年度發生債権分	前年度以前発生債権分	本年度發生債権分	前年度以前発生債権分	合計	本年度發生債権分	前年度以前発生債権分	本年度發生債権分	前年度以前發生債権分	本年度發生債権分
履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	本年度發生債権分	履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	本年度發生債権分	前年度以前発生債権分	前年度以前発生債権分	前年度以前發生債権分	前年度以前發生債権分	前年度以前發生

2. 「特別会計に関する法律」附則第六十七条第一項第六号の規定により設置された港湾整備特別会計が廃止されたことに伴い、同法附則第二百四十四条第三項の規定により港湾整備特別会計の

平成十九年度末における権利義務は、本特別会計の本勘定に帰属した。

※1. 計数はそれぞれ単位未満切り捨てによっているので、端数において合計とは合致しないものがある。
FULL FRONT VIEW OF SILO ; see also page 38

貯蔵槽全景 本文38頁参照

VISIBLE AND INFRARED IMAGES OF SOUTH SIDE OF SILO; see also page 39

南方向画像 本文39頁参照
実験 5 t = 22 秒 $ ^{⑤} $ (最大発熱速度時)

実験 5 t = 91 秒 $ ^{⑤} $

実験 5 t = 627秒

実験6 t=21秒 ⑤

実験6 t=91秒

実験6 t=627秒

(最大発熱速度第2ピーク時)

実験 7 t = 21 秒

実験 7 t = 91 秒 $ ^{⑤} $ (最大発熱速度時)

実験 7 t = 627 秒
## 目次

論文

1. 地下建物における火災時の地下深さによる地上階からの流入空気量の違い
- 地上開口部が1箇所の場合ー

松島 早苗、渡部 勇市 ……(1)

2. ソウル市の地震被害想定システムに関する研究
- その1、DEMに基づく地形分類及び地盤増幅度の推定ー

鄭炳表、座間 信作、細川 直史、畑山 健、尹 明悟、宋 哲鎬 ……(11)

3. 油火炎に対するウォーターミストの局所放水による消火効果

竹元 昭夫、金田 節夫 ……(24)

技術報告

4. 三重県多度町RDF発電所爆発火災事故調査・消火活動支援報告

鶴田 俊、尾川 義雄 ……(35)

5. トンネル火災における縦流換気時のトンネル断面形状による熱気流性状の違い
- 数值シミュレーションによる熱気流解析ー

渡部 勇市 ……(45)

6. 合成色素製造工場火災の概要及び合成色素の危険性評価

岩田 雄策、傅 智敏、古積 博 ……(52)

7. 地震被害情報の共有と活用への1つの試み

座間 信作、遠藤 真、細川 直史、関沢 愛、高梨 健一、渡邊 洋己 ……(58)

8. 石油タンクのスロッシングの減衰定数

座間 信作、西 晴樹、廣川 幹浩、山田 實、畑山 健 ……(66)

9. ルームカロリーメーターによる地下鉄車両の座席燃焼実験

篠原 雅彦、箭内 英治、山田 常圭、飯田 明彦、畑野 崇 ……(74)

10. 平成15年(2003年)十勝沖地震の際発生した溶融亜鉛鍍金工場火災について
- 溶融亜鉛鍍金槽のスロッシングに関する一考察ー

鈴木 恵子 ……(84)

11. RDFの加熱実験について

鈴木 健、鶴田 俊、廖 赤虹、尾川 義雄、佐宗祐子、高 黎静 ……(91)

研究紹介

12. 第6回世界災害情報ネットワーク年次会議参加報告

鶴田 俊 ……(97)

13. 米国における救急システムの調査

久保田 勝明 ……(101)

解説

14. 2003年カリフォルニア州南部林野火災調査概要

佐藤 晃由、吉野 薰、篠原 雅彦 ……(107)
## — Contents —

[Research Paper]
Difference of Inflow of Air from Ground Floor by Depth of Underground Building in a Fire
- In Case of One Opening on Ground Floor
Sanae Matsushima and Yuichi Watanabe ..... 1

Development of the Earthquake Damage Estimation System of Seoul City
- Part 1. A study on Classification of Landform using DEM and Estimation of Soil Amplification Factors
Byeong-pyo Jeong, Shinsaku Zama, Masafumi Hosokawa,
Ken Hatayama, Myong-o Yoon, and Cheol-ho Song ..... 11

Effect of fire extinguishing by limited part discharge of water mist to oil flame
Akio Takemoto and Setsuo Kaneda ..... 24

[Technical Report]
Report on the Investigation and Technical Support Activities of the Explosions and
Fires in a RDF Silo in TADO, MIE
Takashi Tsuruda and Yoshio Ogawa ..... 35

Differences of fire plume behavior between the cross-sectional shapes
of the tunnel in longitudinal forced ventilation.
Analysis result of numerical simulation by CFD
Yuichi Watanabe ..... 45

Thermal Risk Evaluation of Naphthol Yellow S
Yusaku Iwata, Zhi-min Fu, and Hiroshi Koseki ..... 52

An Attempt at Share and Exploitation of Earthquake Damage Information
Shinsaku Zama, Makoto Endo, Masafumi Hosokawa,
Ai Sekizawa, Ken'ichi Takanashi, and Hiroki Watanabe ..... 58

Attenuation Factors of Liquid Sloshing of Oil Storage Tanks
Shinsaku Zama, Haruki Nishi, Yoshihiro Hirokawa,
Minoru Yamada, and Ken Hatayama ..... 66

Combustion Experiments of Seats of a Subway Car Using a Room Calorimeter
Masahiko Shinohara, Eiji Yanai, Tokiyoshi Yamada, Akihiko Iida, and Takashi Hatano ..... 74

Report on a fire at a hot dip galvanizing plant in the Tokachi-oki Earthquake in 2003
- An inquiry into sloshing periods of galvanizing kettles—
Keiko Suzuki ..... 84

A Study on Self-heating of RDF-5
Takeshi Suzuki, Takashi Tsuruda, Chihong Liao, Yoshio Ogawa, Yuko Saso, and Lijing Gao ..... 91

[Review]
Report on Global Disaster Information Network, GDIN2004
Takashi Tsuruda ..... 97

Research of American Emergency Medical Service
Kubota Katsuaki ..... 101

[Article]
Report of the investigation of 2003 Southern California Wildland Fires
Kohyu Satoh, Kaoru Yoshino, and Masahiko Shinohara ..... 107
論文

# 地下建物における火災時の地下深さによる地上階からの流入空気量の違い —地上開口部が1箇所の場合—

松島早苗、渡部勇市

(平成16年8月19日受理)

地下建物の深さによる地上階からの流入空気量の違いを調べるため、地上階開口部が1箇所の地下2階建物と地下3階建物の2/5縮尺の地下模型を用いて、出火階を最下階とした火災実験を行った。地上階開口部からの流入空気量を測定し、地下階数による地上階からの流入空気量の違いについて比較検討した。その結果、本実験条件では以下のことがわかった。

(1) 地上階開口部が1箇所の場合、地上階開口部からの流入空気量は、地下階数によらず地上階の階段室内の温度によって定まる。

(2) 地上階の階段室内の温度は、地下階数が深くなるに従い壁面への失熱により低くなり、地上階開口部からの流入空気量は少なくなった。

### 1. はじめに

最近、深層階を有する地下施設が増加している $ ^{1)} $ 。地下施設では、地下階が深くなるに従い消防活動が困難となり危険性も高くなるため、地下階の深さによって火災性状がどのように異なるかを知る必要がある。本報は、火災性状に大きく作用する地下階数による地上階からの流入空気量の違いについて調べた。

地下施設の階段室が空気の流動経路となる場合では、地上階開口部からの流入空気量は、地下階が深さにともなう階段室の壁面および階段部からの熱損失による階段室内の熱気流温度の変化、階段内の抵抗の増減のために、地下階数によって異なると考えられる。

地下建物の地上階に複数の開口部の場合の煙の流動性状についての研究は、模型実験やゾーンモデル、CFDシミュレーションにより既に研究が行われている $ ^{1,2,3,4} $ 。出口が地上の出入り口のみに限定されている地下空間では、煙制御を行わない場合、地下全体を循環する気流が発生することが示され、そのために地下5階、地下10階と地下階数を変えても、煙の流動性状がほとんど異ならなかったという計算結果が報告されている $ ^{1} $ 。

地上階の開口部が1箇所の場合については、階段内の温度分布の研究が行われている $ ^{5,6)} $ 。しかし、開口部が1箇所の場合には、階段室内において空気の流入と熱気流の流出が同時に行われ複雑な流れとなり、流入空気量についての研究はほとんど行われておらず、地下階数による煙の流動性状の違いの研究も行われていない。

本研究は、地下建物の深さによる地上階からの流入空気量の違いを調べるため、地下2階建物と地下3階建物の地下模型の火災実験を行い、地下階数による地上階からの流入空気量の違いについて比較検討した。今回、地上階の開口部が1箇所の地下建物の流入空気量について実験を行ったので報告する。

### 2 \. 実験方法

### 2.1 実験模型

実験で使用した2/5縮尺の地下模型は、地上1階、地下3階層の階段を有する4階層の2/5縮尺の階段室模型と2/5縮尺の火災室模型 $ ^{7)} $ から構成されている。地下模型の概要図をFig.1に示す。

階段室模型を厚さ0.4mmの亜鉛めっき鋼板と鋼製の軽量アングル材を用いて製作し、その中に亜鉛めっき鋼板で製作した階段、手すりを取り付けた。階段の傾斜の天井は平らな面とした。手すりは平板の形状で、高さは0.44mとした。この階段室模型の最下部に火災室を設けて地下模型とした。亜鋼鋼板間の接合部分の間隙はアルミ粘着テープ、シール材によりふさぎ、階段室の密閉性を高めた。Fig.1に示すように、火災室の出入り口、地上階の出入り口に高さ0.88m、幅0.36mの開口部を各1箇所設けた。地上1階、地下3階層の階段を有する地下模型の火災実験（以下、地下3階の実験という）は、Fig.1(2)に示すように4階層の階段室模型を使用して行った。地上1階、
Measuring Point

: Temp. (Fire Room Point A)

△: Temp. (Stair Point B)

▲: Temp. (Stair Point C)

◎: Temp. (Staircase Point D)

○: Temp. (Landing)

i: Temp. (Doorway)

●: Oxygen (Point E, F)

◆: Wind Velocity (Doorway)

(1) The experimental model of the second basement.

(2) The experimental model of the third basement.

Fig.1 Schematic diagram of the underground model and measurement locations

地下2階層の階段を有する地下模型の火災実験（以下、地下2階の実験という）では、Fig.1(1)に示すように4階層の階段室模型の地下1階層の天井面を亜鉛鋼板で仕切り、3階層分の階段室模型を使用して実験を行った。この時には、地上1階の階段室内の階段と手すりは取り外し、地上階として使用した。

### 2.2 火源

Fig.1に示すように最下階である出火階の火災室の床面中央に、Fig.2に示す直径0.23m、高さ0.1mのガスバーナーを設置した。燃料として都市ガス13Aを使用した。

### 2.3 测定項目

#### 2.3.1 火源の発熱速度

発熱速度は、都市ガス（低発熱量41.6MJ/m³）の消費
量を積算流量計で計測し、都市ガスが完全燃焼するものとして算定した。

#### 2.3.2 火災室、地上階、開口部の熱気流温度

火災室の熱気流の温度測定は、Fig.1に示すように火災室内壁際のA地点にシース型（シース直径0.5mm）のK型熱電対を床上0.08m高さから0.1m間隔で11点と天井下0.02mの位置に1点の計12点を鉛直方向に設置して行った。

地上階の熱気流の温度測定は、Fig.1に示すように階段室内のD1地点で熱電対を床上0.1m高さから0.2m間隔で鉛直方向に設置して行った。

地上階開口部のE地点では、熱電対を外気側に0.02m高さから0.06m間隔で6点と0.35m高さから0.03m間隔で18点の計24点を鉛直方向に設置し熱気流の温度測定を行った。

出火階開口部のF地点では、熱電対を階段室側に0.05m高さから0.1m間隔で9点を開口面から約0.01m離して鉛直方向に設置し熱気流温度の測定を行った。

Fig.2 Seismic diagram of gas burner

#### 2.3.3 開口部の風速

階段室模型の地上階開口部の風速測定は、Fig.1に示すように、E地点の開口部下端より0.04～0.64m高さに0.05m間隔で熱線風速計の無指向型プローブの先端を鉛直方向に設置して行った。

出火階開口部F地点では、開口部下端より0.04～0.54m高さに0.05m間隔でプローブの先端を鉛直方向に設置し風速を測定した。

#### 2.3.4 酸素濃度

出火階の酸素濃度の測定は、火災室の開口部の中央E地点で出火階床面より0.1mの高さにチューブの先端を設置し、チューブ他端を酸素濃度計に接続して行った。

温度、風速、酸素濃度の各データの測定は、データ収録装置により1秒間隔で連続的に行った。

### 2.4 実験条件

実験条件をTable1に示す。地下2階の実験では出火階を地下2階の最下階とし、発熱速度を6種類変えて行った。地下3階の実験は出火階を地下3階の最下階とし、発熱速度を6種類変えて行った。発熱速度は一定で、都市ガスの流量調整により7～42kWに設定した。本実験の燃焼時間は60分間とした。

地上階開口部の開口幅の違いによる流入空気量、温度分布、酸素濃度を調べるため、地上階開口部の幅を全開の0.36mと半開の0.18mの2種類とした。ただし、地上階開口部の幅を半開の0.18mとした地下2階の実験で35kW、地下3階の実験で28kWにした条件では、火災室出入り口での酸素濃度が約18%を下回り、途中から燃焼が継続しなかったので実験を中止した。

Table1 Experimental conditions and mean temperature of the ground floor.

Notation of experiment	Fire floor	Dimension of opening of the ground floor Width(m)× Height(m)	Heat release rate (kW)	Ambient temperature (℃)	Mean temperature of the ground floor (K) *
B2-36-07	the second basement	0.36× 0.88	7.6	13.5	22.5
B2-36-14	14.9	14.0	39.6
B2-36-21	21.0	12.5	49.7
B2-36-28	28.2	12.2	66.5
B2-36-35	35.2	11.9	76.4
B2-36-42	42.6	13.4	86.9
B3-36-07	the third basement	7.2	15.4	13.7
B3-36-14	14.4	12.2	25.3
B3-36-21	20.3	12.9	35.5
B3-36-28	28.8	12.5	46.8
B3-36-35	35.9	10.7	54.8
B3-36-42	41.8	13.0	60.1
B2-18-07	the second basement	0.18× 0.88	7.8	14.1	23.4
B2-18-14	14.3	15.1	42.0
B2-18-21	20.9	17.4	57.9
B2-18-28	28.0	16.0	70.3
B3-18-07	the third basement	7.3	10.1	16.3
B3-18-14	14.0	11.1	27.7
B3-18-21	21.3	9.6	39.8

$ ^{*} $ Value at 60 minutes after firing
### 3. 実験結果と考察

### 3.1 開口部での垂直風速分布と垂直温度分布

Fig.3に発熱速度21kWの地下2階、地下3階の実験における地上階および出火階の開口部での垂直風速分布の経時変化を示す。設置した風速計のプローブが無指向型であるため、測定した風速からは、開口部での気流の向きが流入か流出かを判断することができなかった。そこで、中性帯の高さが開口部のほぼ中央の高さにあるものと推定し、0.44m高さの測定値は除き、0.44m高さより下半分から階段室へ空気が流入するとして正の値で、上半分からは熱気流が流出するとして負の値で示した。

地上階開口部の風速は、点火後2分ではほぼ0.2m/sを下回っていたが、その後時間経過とともに増加した。出

(1)-1 the second basement

(1)-2 the third basement

(1) Wind velocity distribution at opening on ground floor

(2)-1 the second basement

(2)-2 the third basement

(2) Wind velocity distribution at opening on fire floor.

Fig.3 Vertical wind velocity distribution at opening Heat release rate is 21 kW. Width of opening is 0.36m.