JPH10201875A

JPH10201875A - 金属火災用消火剤及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10201875A
Application number: JP24617797A
Authority: JP
Inventors: Kenkichi Kaneko; 憲吉金子; Chiharu Tsukiji; 千春築地; Yasunori Nozawa; 保徳野澤; Mitsuhiko Uchida; 光彦内田; Yukinori Usui; 志典碓井
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Dry Chemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Dry Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】金属火災の窒息消火に用いられる顆粒化した
金属火災用消火剤及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の金属火災用消火剤は、例えば無
水炭酸ナトリウム、無水炭酸カリウム、及び無水炭酸リ
チウムを基剤とする。これらの原材料を混合後に顆粒化
する。顆粒化の大きさは余り粒子径（直径）を大きくす
ると、粒子間の隙間が大きくなり空気が流通し易くなっ
たり、薬剤が溶融し難くなる。一方、顆粒の粒子径を小
さくすると薬剤を正確に遠くへ飛ばすことが出来なくな
る。このため、粒子径は各種の原材料等を考慮した上
で、０．３ミリメートル以上１０ミリメートル以下の顆
粒を金属火災用消火剤に適した範囲とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属火災用消火剤及
びその製造方法に係わり、特に金属火災の窒息消火に用
いられる顆粒化した金属火災用消火剤及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速中性子を連鎖反応に用いる原子炉で
は、炉の熱媒体として液体ナトリウムや、ナトリウムと
カリウムの混合物等を使用している。もし空気中におい
て媒体の管路で破損等があると、漏洩した高温の媒体は
着火し、重大な事故を発生する。またマグネシウム、ア
ルミニウムやチタンの切削等を行っている事業所におい
ても、しばしばこれらの金属から火災が発生する。こう
した金属火災に対しては、油や木材等の火災の場合と異
なり、金属自体の温度が高温であり、かつ発生する炎の
大きさは小さいという特徴を有している。このため、金
属自体の表面を消火剤で覆い空気を遮断する窒息消火が
行われている。ここに、乾燥砂等により窒息消火を行う
ことも考えられるが、乾燥砂等では粒子が大き過ぎ隙間
無く完全に金属の表面を覆うためには大量に乾燥砂等が
必要であった。このため、粒子の径は出来るだけ小さ
く、かつ共融点を金属自体の温度より低くした（例えば
３９７度）金属火災用消火剤が開発されている（特公平
６−６１７６）。粒子の径を小さくすることにより粒子
間の隙間を埋め易く出来る。即ち、消火剤（以下、薬剤
という）の粒子径は通常数十ミクロン乃至２００ミクロ
ン程度で使用されていた。また、共融点を低くしたこと
により燃焼している金属の熱で容易に薬剤が溶融する。
その結果、金属の全表面を溶融した薬剤で覆い空気を完
全に遮断し消火する。このため、金属火災用消火剤の量
は乾燥砂等に比べずっと少なくてすむ。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た小さな粒子径を有する金属火災用消火剤では、遠方で
金属火災が発生している場合に、火災地点に向け薬剤を
加圧放出すると雲状に薬剤が飛散し、実際に金属の表面
に付着する量は少なくなる恐れがあった。このため、重
力に従う形で垂直状態若しくは垂直状態に近い状態で火
炎直上付近から一時に所定量の薬剤を放出し、１乃至２
センチメートルの厚さに金属の表面を覆う必要があっ
た。また、このように垂直状態等で所定量の薬剤を放出
する手法では、金属火災が広範囲で生じている場合に金
属の表面を均一に薬剤で覆うことは困難な恐れがあっ
た。

【０００４】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、本発明のうち請求項１及び請求項２記載
の発明は、遠方で生じた金属火災に対し均一に薬剤を散
布可能とするため薬剤を所定の大きさに顆粒化した金属
火災用消火剤を提供することを目的としたものである。
請求項３及び請求項４記載の発明は、その金属火災用消
火剤の製造方法を提供することを目的としたものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、金属火災用消
火剤の粒子径が０．３ミリメートル以上１０ミリメート
ル以下の顆粒であることを特徴とする。粒子径は、例え
ば球状の顆粒に対しては直径を、また立方体、柱状、錘
状等を含み任意の形状の顆粒に対しては顆粒に外接する
球体を考えその直径を意味するものとする。顆粒の最小
値を０．３ミリメートルにしたのは、余り粒子径を小さ
くすると消火剤を雲状の飛散を抑えて遠くへ飛ばすこと
が出来なくなるためである。一方、顆粒の最大値を１０
ミリメートルにしたのは、余り粒子径を大きくすると粒
子間の隙間が大きくなり空気が流通し易くなったり、溶
融し難くなるためである。

【０００６】ここで、単一成分からなる原材料等を上述
した粒子径としてもよいが、請求項２記載の発明のよう
に、消火剤を構成する複数の原材料を微粉混合し結合剤
により顆粒化することも可能である。複数の原材料を微
粉混合し結合剤により顆粒化することで、その共融点を
各金属の燃焼温度よりずっと低くすることが出来る。こ
のことにより、その燃焼している金属にこの粉末消火剤
を撒布した場合、その燃焼している金属の熱で容易に薬
剤を溶融しその金属の表面を溶融した薬剤で覆い、空気
を遮断し消火する。また、上記混合により粘性を持たせ
ることも出来、被覆体の亀裂を防ぎ、また実際の火災の
場において配管等に付着し易く出来る。また、本発明の
うち請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記
載した金属火災用消火剤の製造方法であって、消火剤を
構成する複数の原材料を微粉化した後混合し、結合剤及
び該結合剤を溶液状にするために使用する溶媒と共に混
練した後、粒子径を０．３ミリメートル以上１０ミリメ
ートル以下の顆粒に造粒し、その後前記溶媒を気化によ
り除去することを特徴とする。複数の原材料は金属消火
剤として効果のある物質のすべてを対象とする。微粉化
するのは、通常かかる原材料の粒子は粗く、予め粉砕す
る必要があるからである。混合するのは前述した様に主
に共融点を下げる目的からである。結合剤は複数の原材
料を結合し易くするために用い、溶媒は結合剤を溶液状
にして原材料の混合物に所定の粘性を持たせるために使
用する。複数の原材料、結合剤及び溶媒は混練された
後、造粒機にかけられ粒子径を０．３ミリメートル以上
１０ミリメートル以下の顆粒とする。その後、乾燥させ
ることで、溶媒を気化により除去する。以上の製造方法
の下に、金属の熱で溶融し易く、かつ遠くへ飛ばし易い
顆粒状の金属火災用消火剤を製造出来る。

【０００７】更に、本発明のうち請求項４記載の発明
は、請求項３記載の金属火災用消火剤の製造方法におい
て、前記微粉化と混合の間若しくは前記混合と混練の間
には、粉末の表面処理を行うことを特徴とする。混合の
前若しくは混練の前に粉末の表面処理を行うことで、混
合や混練をし易くすることが出来る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。本発明の金属火災用消火剤は、例えば無水炭酸ナト
リウム、無水炭酸カリウム、及び無水炭酸リチウムを基
剤とする。しかし、これに限定するものでは無く、例え
ば塩化ナトリウム（Ｎ_a Ｃｌ）と塩化カルシウム（Ｃ_a
Ｃｌ₂ ）を基剤としたものや、塩化ナトリウム（Ｎ_a Ｃ
ｌ）と炭酸ナトリウム（Ｎ_a2ＣＯ₃ ）を基剤としたもの
等でもよい。これらの基剤は微粉化後に混合する。複数
の原材料を混合することで、金属火災の際金属の熱で薬
剤を溶融し易く出来る。そして、その混合後に顆粒化す
る。顆粒化するのは、金属火災地点が遠方に存在した場
合に金属火災用消火剤を容易に遠くへ、かつ正確に飛ば
すことが出来る様にするためである。但し、顆粒化の大
きさは余り粒子径（直径）を大きくすると、粒子間の隙
間が大きくなり空気が流通し易くなったり、薬剤が溶融
し難くなる。一方、顆粒の粒子径を小さくすると雲状の
飛散を抑えて薬剤を正確に遠くへ飛ばすことが出来なく
なる。このため、粒子径は所定範囲に限定されることに
なる。ここに、上述の消火剤を基剤として使用した場合
には、上述の制約から粒子径を１ミリメートル乃至１．
５ミリメートルとするのが一番金属火災用消火剤として
取り扱い易いことを実験的に確認している。従って、粒
子径は１ミリメートル乃至１．５ミリメートルを理想と
する。しかし、原材料等を変更した場合には理想とする
粒子径は変動することも考えられる。このため、各種の
原材料等を考慮した上で、上述した制約を満足出来る範
囲として０．３ミリメートル以上１０ミリメートル以下
の顆粒を金属火災用消火剤に適した範囲と考える。

【０００９】薬剤を顆粒化するためには、原材料同士を
結合し易くするため結合剤が必要である。結合剤として
はメチルセルロース（ＭＣ）、エチルセルロース（Ｅ
Ｃ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、カル
ボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、アルギン酸ナトリ
ウム、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）等が一般的である。また、顆粒化を
実施するに際しては、結合剤を溶解する手段が必要とな
る。この溶解の手段としては、一般的には水を使用する
ことも可能であるが、造粒後の乾燥が十分でない場合に
は顆粒の中に水分が残存することも考えられる。このよ
うに残存した水分は、金属が燃焼している場合に金属と
反応し、却って燃焼を促進したり、水素爆発を起こすこ
とがある。従って、金属火災用消火剤の顆粒化を実現す
るためには水を使用しない方法が望ましく、メチルアル
コール、エチルアルコール、プロピルアルコール等の低
級アルコールを溶媒として結合剤の溶解手段に使用す
る。そして、この低級アルコールに溶解する結合剤とし
ては、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシプロピル
セルロース（ＨＰＣ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶ
Ｐ）が優れている。

【００１０】なお、前述した金属火災用消火剤は金属の
熱により薬剤が溶融し、溶融した薬剤が金属の表面を覆
うことで少量の薬剤でも窒息消火を可能としている。し
かし、金属火災用消火剤と金属との関係においては、金
属の燃焼温度が多少低く薬剤が溶融し難い場合も考えら
れる。この場合であっても、金属火災用消火剤を顆粒化
したことにより均一に金属の表面上を覆い、空気を完全
に遮断出来るため十分に窒息消火は可能である。即ち、
本発明は金属火災のすべて（ナトリウム、カリウム、マ
グネシウム、アルミニウム、リチウム、チタン火災等）
に渡って窒息消火の可能な金属火災用消火剤である。

【００１１】次に、金属火災用消火剤の製造方法につい
てフローチャートを用いて説明する。図１において、ス
テップ１（図中Ｓ１と示す。以下同様）で原材料である
無水炭酸ナトリウム、無水炭酸カリウム、及び無水炭酸
リチウムを用意する。原材料の粒子は粗いため、ステッ
プ３で粉砕処理を行い微粉化する。微粉化するのは、原
材料同士がよく混ざり合うようにするためである。そし
て、ステップ５で混合する。混合を行うのは、共融点を
下げるためである。原材料は結合剤であるポリビニルピ
ロリドン（ＰＶＰ）と低級アルコールであるメチルアル
コールと混ぜ合わされ、ステップ７で混練される。メチ
ルアルコールは気化し易いため、短時間（数分間程度）
で混練処理を終了する。その後、ステップ９で造粒機に
より例えば１ミリメートル程度の顆粒とする。顆粒はス
テップ１１で乾燥され、メチルアルコールは気化され
る。かかる造粒機で製造された顆粒は、球状、立方体、
柱状、錐状等を含み様々な形状となる。前述した粒子径
は、例えば球状の顆粒に対しては直径を、また立方体、
柱状、錘状等の顆粒に対しては顆粒に外接する球体を考
えその直径を意味するものとする。なお、ステップ３と
ステップ５の間、若しくはステップ５とステップ７の間
で表面処理を行う様にしてもよい。表面処理剤として
は、金属ステアレート等が使用出来る。表面処理をする
ことで、混合や混練がし易くなる。

【００１２】

【実施例】粒子径が１ミリメートルの顆粒を作るため、
無水炭酸ナトリウム、無水炭酸カリウム、及び無水炭酸
リチウムを基剤とした粉末２０００グラムに対し、結合
剤であるポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を６０グラム
とメチルアルコールを５４０グラム混練した。また、粒
子径の大きい顆粒を作るためには結合剤を増量する必要
がある。粒子径が１．５ミリメートルの顆粒を作るた
め、粉末２０００グラムに対し、ポリビニルピロリドン
（ＰＶＰ）を７０グラムとメチルアルコールを５９０グ
ラム混練した。

【００１３】次に、粒子径が１ミリメートルの顆粒を使
用して飛散性能を試験した。１０ｍ³ ／ｍｉｎの空気排
出量のブロワーを使用して、１分間に２乃至３キログラ
ムの金属火災用消火剤を７乃至８メートル離れた地点迄
雲状の飛散を抑えて飛ばすことが出来た。目標地点には
約２ｍ² の面積に渡り均一に金属火災用消火剤が撒かれ
た状態になっていた。また、ナトリウム７５０グラムが
微量ずつ２分かかって漏洩した滴下火災においては、金
属火災用消火剤を同様の条件で吹きつけることで、漏洩
が終了したのとほぼ同時に消火を完了することが出来
た。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明（請求項１）
によれば、金属火災用消火剤を所定粒子径の顆粒とした
ので、薬剤が雲状の飛散となるのを抑えて遠くへ飛ばす
ことが出来、金属火災の表面を薬剤で均一に覆うことが
出来る。また、薬剤により空気の流通を遮断することが
出来る。

【００１５】また、本発明（請求項２）によれば、複数
の原材料を微粉混合し結合剤により顆粒化したので、そ
の共融点を各金属の燃焼温度よりずっと低くすることが
出来る。このことにより、その燃焼している金属にこの
薬剤を撒布した場合、請求項１の効果に加え、その燃焼
している金属の熱で容易に薬剤を溶融させ、その金属の
表面を溶融した薬剤で覆い、空気を遮断し消火すること
が出来る。

【００１６】更に、本発明（請求項３）によれば、この
製造方法の下に、金属の熱で溶融し易く、かつ遠くへ飛
ばし易い顆粒状の金属火災用消火剤を製造出来る。

【００１７】更に、本発明（請求項４）によれば、請求
項３記載の金属火災用消火剤の製造方法において、混合
の前若しくは混練の前に粉砕助剤の加入や粉末の表面処
理を行うことで、混合や混練をし易くすることが出来
る。

【００１８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属火災用消火剤の製造方法を説明
するフローチャート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野澤保徳東京都品川区東品川２丁目３番12号日本ドライケミカル株式会社内 (72)発明者内田光彦神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者碓井志典神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子径が０．３ミリメートル以上１０ミ
リメートル以下の顆粒であることを特徴とする金属火災
用消火剤。
【請求項２】消火剤を構成する複数の原材料を微粉混
合し結合剤により顆粒化したことを特徴とする請求項１
記載の金属火災用消火剤。
【請求項３】消火剤を構成する複数の原材料を微粉化
した後混合し、結合剤及び該結合剤を溶液状にするため
に使用する溶媒と共に混練した後、粒子径を０．３ミリ
メートル以上１０ミリメートル以下の顆粒に造粒し、そ
の後前記溶媒を気化により除去することを特徴とする金
属火災用消火剤の製造方法。
【請求項４】前記微粉化と混合の間若しくは前記混合
と混練の間には、粉末の表面処理を行うことを特徴とす
る請求項３記載の金属火災用消火剤の製造方法。