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2021.05

泡消火薬剤の発泡性能はどうやって試験されるのか｜膨脹率と還元時間の基準を解説

泡消火設備に使う泡消火薬剤は、現場に届く前に工場や試験機関で発泡性能や消火性能を細かく試験されています。
発泡倍率や還元時間という聞き慣れない数字も、この試験の中で確かめられる基準の一部です。
低発泡と高発泡、たん白泡消火薬剤と合成界面活性剤泡消火薬剤とでは、試験の条件も合格の基準もまったく違います。
この記事では泡消火薬剤の技術上の規格を定める省令をもとに、発泡性能と消火性能を確かめる試験のしくみを整理します。

泡消火設備の点検で、発泡倍率という言葉を見かけました。

薬剤そのものの品質を試験する技術基準があります。
順番に見ていきましょう。

薬剤の種類によって基準も変わるんでしょうか。

低発泡と高発泡で試験の条件がまったく異なります。
まずは低発泡から確認します。

この記事の結論

泡消火薬剤は工場や試験機関で発泡性能と消火性能を試験されてから現場に届きます
低発泡の泡消火薬剤は膨脹率六倍以上（水成膜は五倍以上）が基準です
還元時間は泡が燃焼面を覆い続けられるかを確かめる数字です
消火性能試験ではガソリンを使った模型火災を五分以内に消さなければなりません
合成界面活性剤の泡消火薬剤は低発泡と高発泡の両方で試験されます

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泡消火薬剤の発泡試験の流れを標準ノズルでの発泡から膨脹率と還元時間の計測消火性能の確認まで示した図解

泡消火薬剤の発泡性能はどうやって確かめるのか

泡消火薬剤は容器から出しただけでは性能を確かめられません。
決められた条件で実際に発泡させて、できた泡の量を測る試験が定められています。

泡消火薬剤の技術上の規格を定める省令第十二条第一項　温度二十度の泡水溶液を水圧力〇・六九メガパスカル、放水量十リツトル毎分で別図第一に示す標準発泡ノズルを用いて発泡させた場合において、泡の膨脹率（泡水溶液の容量と発生する泡の容量との比をいう。）は六倍（水成膜泡消火薬剤にあつては、五倍）以上であること。

発泡させる条件は水圧・放水量・専用ノズルまで細かく決まっています。
水圧〇・六九メガパスカル、放水量十リットル毎分という条件で、標準発泡ノズルを使って発泡させます。
できた泡の体積が、もとの泡水溶液の体積の何倍になったかを膨脹率と呼び、たん白泡消火薬剤と合成界面活性剤泡消火薬剤は六倍以上、水成膜泡消火薬剤は五倍以上あれば合格です。
同じ試験条件でも、薬剤の種類によって合格ラインが変わる点は覚えておきたいところです。

水圧まで決まっているとは思わず、容器のラベルだけで判断するのかと思っていました。

ラベルだけでなく実際に発泡させた結果で判断します。
次は還元時間を見てみましょう。

還元時間はなにを確かめるための数字なのか

発泡倍率だけでは、その泡がどれくらい長持ちするかまでは分かりません。
そこでもう一つ、泡から水分が抜けていく速さを確かめる試験が用意されています。

泡消火薬剤の技術上の規格を定める省令第十二条第一項　（前項と同じ条件で発泡させた場合において、）発泡前の泡水溶液の容量の二十五パーセントの泡水溶液が泡から還元するために要する時間は一分以上でなければならない。

還元時間は、泡がどれだけ水分を保っていられるかを示す数字です。
発泡させた直後の泡水溶液の量の二十五パーセントが、泡から水分となって抜け落ちるまでにかかる時間を測ります。
この時間が長いほど泡は崩れにくく燃焼面を覆い続けられると考えられ、低発泡の泡消火薬剤は一分以上が基準です。
還元時間が短い泡は、燃えている面に届く前や届いた直後に崩れてしまい、消火の効果が続きにくくなります。

泡がすぐ崩れてしまうと、せっかく発泡しても意味が無いということですね。

泡の持続力を示す数字だと考えてください。
次は実際に火が消えるかどうかです。

泡消火薬剤は実際に火を消せるかどうかも試験されるのか

発泡倍率と還元時間が基準を満たしても、それだけでは合格になりません。
実際に火を消せるかどうかを確かめる、もう一段階の試験が控えています。

泡消火薬剤の技術上の規格を定める省令第十三条第一項　三百二十リツトルの水及び二百リツトルのガソリンを入れた別図第三に示すＢ火災模型（低発泡用）に点火し、点火一分後に温度二十度の泡水溶液を前条第一項の規定の例により五分間連続して発泡させた場合において、次の各号に適合するものでなければならない。一　消火に要する時間は五分以内であること。

消火性能の試験は、実際にガソリンを燃やして行われます。
水とガソリンを入れた模型に点火し、一分後から泡消火薬剤を五分間連続して放射し、その間に消火できるかを確かめます。
消火までにかかった時間が五分以内であることに加え、発泡を終えてから十五分間は炎を近づけても再燃しないことまで求められます。
発泡性能の数字だけでなく、実際の消火力まで確認したうえで合格した薬剤だけが現場で使われているということです。

数字の基準だけでなく、実際に燃やして確かめているとは思いませんでした。

再燃しないことまで確認します。
次は合成界面活性剤の泡消火薬剤です。

合成界面活性剤の泡消火薬剤はなぜ発泡性能を二重に試験されるのか

ここまでの試験は、低発泡と呼ばれる区分を対象にしたものでした。
合成界面活性剤泡消火薬剤は、これに加えてもう一つの試験を受けます。

泡消火薬剤の技術上の規格を定める省令第十二条第二項　温度二十度の泡水溶液（合成界面活性剤泡消火薬剤に係るものに限る。）を水圧力〇・一メガパスカル、放水量六リツトル毎分、風量十三立方メートル毎分で別図第二に示す標準発泡装置を用いて発泡させた場合において、泡の膨脹率は五百倍以上であり、かつ、発泡前の泡水溶液の容量の二十五パーセントの泡水溶液が泡から還元するために要する時間は三分以上でなければならない。

高発泡の試験は、低発泡とはまったく違う条件で行われます。
水圧は〇・一メガパスカル、風を送る風量十三立方メートル毎分という条件で、専用の標準発泡装置を使って発泡させます。
合格ラインも膨脹率五百倍以上、還元時間三分以上と、低発泡の基準とは桁が違います。
合成界面活性剤泡消火薬剤は、部屋全体を泡で満たす高発泡の用途にも使われるため、低発泡と高発泡の両方の基準をクリアしなければなりません。

同じ薬剤なのに、二つの試験に合格しないといけないんですね。

用途が低発泡と高発泡の両方にまたがるためです。
最後に消火性能の違いを見ましょう。

高発泡の消火性能試験は低発泡とどこが違うのか

発泡性能の基準が大きく違うように、消火性能の試験も低発泡とは別に用意されています。
使う模型も、消火にかけられる時間も異なります。

泡消火薬剤の技術上の規格を定める省令第十三条第二項第一号　百二十八リツトルの水及び八十リツトルのガソリンを入れた別図第五に示すＢ火災模型（高発泡用）に点火し、点火三十秒後に二分三十秒間連続して発泡させた場合において、消火に要する時間は三分以内であること。

高発泡用の模型は、低発泡用よりひと回り小さく作られています。
水とガソリンの量も少なく、点火から三十秒後に発泡を始め、消火までの持ち時間は三分以内と低発泡より短く区切られています。
これとは別に、炎が残らないことや発泡を終えてから一定時間は再燃しないことを確かめる、もう一つの模型を使った試験も課されます。
低発泡と高発泡で試験の中身がここまで違うのは、部屋を泡で満たす高発泡ならではの使われ方が理由だと考えられます。

模型も時間も別で、用途に合わせて試験そのものを分けているんですね。

その理解で問題ありません。
最後によくある質問を見てみましょう。