ISO 21843:2018 圧力容器用の防火材料およびシステムの炭化水素プール火災に対する耐性の決定 | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

ブローダウンバルブ

BDV

ブローダウン装置

圧力容器を減圧するために開く弁または装置

例:

可溶プラグ。

3.2

バーナー配置

バーナーヘッドのサイズ、向き、周波数、間隔、および燃料供給配管の設計を具体的に参照して、試験片を火に巻き込むように設計された装置の構成

3.3

破裂圧力

計算された破裂圧力

<vessel> 関心のある特定の壁温度で容器材料の極限強度に等しいフープ応力を与える圧力

注記 1:長期試験の場合、応力破断解析も現実的な故障モードと見なされます。

3.4

校正試験

選択したバーナー配置と目的の試験片の組み合わせが、この文書の要求条件に適合していることを確認するために、顧客の試験の前にラボで実行される試験。

3.5

臨界圧力

破裂圧力を安全係数 (FOS) で割ったものとして、特定の臨界壁温度に対して計算された圧力

3.6

臨界温度

火災暴露中に容器壁温度が超えてはならない設計限界温度、または指定された限界壁温度

注記 1:この温度は、船舶が火にさらされたときの安全係数 (FOS) に関連しています。

3.7

指向性火炎温度計

DFT

温度と熱流束の両方の測定に使用できるパッシブ熱電対ベースのセンサー

注記 1:さまざまなデザインが利用可能です。このドキュメントでは、簡単な設計について説明します。

3.8

安全率

FOS

対象温度(例えば、臨界温度)における容器鋼の計算された極限強度を、容器内の実際のフープ応力で割った比率

注記 1典型的な FOS は 2 から 3 の範囲にある。

3.9

防火システム

熱保護システム

火災にさらされている期間全体にわたって、火災から容器への熱伝達率を低下させるために容器に与えられる保護。これには、保護材料と外装 (ジャケットなど)、および支持システム (メッシュ補強など) が含まれます。またはフレーミング システム)および指定されたプライマーとトップ コート(該当する場合)

注記 1:北米では熱保護システムと呼ばれることが多い。

3.10

プールの火

可燃性液体の静的または流動放出上で発生する炭化水素拡散火災

注記 1:強く放射する大きな乱流拡散炎をシミュレートします。

3.11

圧力リリーフバルブ

圧力安全弁

PRV

圧力上昇を特定の値に制限することを意図した圧力作動弁。

注記 1:これらのバルブには、開閉圧力が設定されています。

3.12

圧力容器

たとえ通常の操作手順が大気圧を超える圧力上昇を含まない場合でも、大気圧を大幅に超える圧力を保持できる容器。

注記 1:圧力容器は、容器またはタンクと呼ばれることが多い。

3.13

放射対流バランス

輻射による冷たい表面への全熱伝達の割合またはパーセンテージ

注記 1:冷却面は、100 °C までの温度の水冷熱量計であってもよい。

3.14

テスト関連のチューブとパイプ

テストを実行する目的で容器に追加される追加のチューブまたはパイプ

注記 1:実際の適用タンクには存在しない場合があります。

3.15

全格納容器

圧力解放または減圧の自動手段を持たない圧力容器

3.16

アレージスペース

容器の上部の蒸気で満たされた空間ここで, 壁との液体接触はありません

3.17

船殻

血管の一次壁

参考文献

[1]W タウンゼント、CE アンダーソン、J ズック、および G カウギル、「火災環境にさらされた LPG で満たされた熱コーティングされた非断熱レール タンク車の比較」、US DOT レポート 1974 年
[2]Gonzalez F.、 Prabhakaran A.、R obitailleA. 、 Booth G.、B irkAM 、O tremba F.「鉄道タンク車の完全封じ込め火災試験: 計画と試験開発」、ASME 合同鉄道会議 JRC で発表2015-5764, サンノゼ、アメリカ、2015
[3]Bainbridge BL, Keltner NR 大きなプール火災の大きな物体への熱伝達。 Jハザード。材料1988, 20 pp. 21–40
[4]JT Nakos および NR Keltner 、「大規模なプール火災における構造への熱伝達の放射対流分割」、1989 年、pp. 381-387
[5]Roberts TA, Buckland I, Shirvill LC, Lowesmith BJ, Salater P. 深刻な火災に耐える圧力システムの設計と保護。プロセスセーフ。環境Prot. 2004, ••• pp. 89–96
[6]ホルマンJP熱伝達 vol. 4番目。マグロウ ヒル ブック カンパニー、ニューヨーク、1976 年
[7]Koski JA, GritzoLA 、Kent LA, Wix SD アクティブに冷却された熱量計の測定と大規模なプール火災における環境特性評価。ファイアーメーター。 1996年、 29 pp.69–78
[8]適度なMF放射熱伝達。マグロウヒル社、1993年
[9]Planas -C uchi E, C hatris JM, L opez C, Arnaldos J. 赤外線サーモグラフィを使用した炭化水素プール火災の炎放射率の測定。ファイヤーテクノル。 2003 年、 39 頁 261–273
[10]Bradley B.、O tremba G.、 Prabhakaran B.「有害物質圧力容器の巻き込み炭化水素プール火災試験の開発と特徴付け」、 CONFAB 2015 - 火災および爆発下での構造安全に関する第 1 回国際会議、pp 485-494, 2015年
[11]Birk, Bradley, Otremba, Bisby, 「圧力容器をシミュレートされたプールの火災条件にさらすときの火災放射と対流を定量化する方法」 - 未発表
[12]英国の安全衛生実行 (HSE) 調査レポート R04.036
[13]API 2510, LPG 設備の設計と建設
[14]API 521, 圧力解放および減圧システム
[15]ASME ボイラーおよび圧力容器コード、サブセクション B
[16]EN 13445-1, 未焼成圧力容器 — 1: 一般
[17]EN 12493, LPG 機器および付属品。 LPG ロード タンカー用の溶接鋼製圧力容器。設計・製造
[18]DIN 4680, 固定、地上、液化石油ガスの貯蔵用の鋼製圧力容器。寸法と取り付け
[19]PD 5500, 非焼成溶融溶接圧力容器の仕様
[20]全米防火協会 58: 液化石油ガスコード
[21]ISO 13702, 石油および天然ガス産業 — オフショア生産設備における火災および爆発の制御と軽減 — 要件およびガイドライン
[22]ISO 22899-1, パッシブ防火材料のジェット火災に対する耐性の決定 — 1: 一般要件
[23]ISO 23251, 石油、石油化学および天然ガス産業 — 圧力解放および減圧システム
[24]NISTIR-5157,高温での正規化および応力緩和された AAR TC 128 グレード B 鋼の機械的、応力破断、および破壊靭性特性

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

blowdown valve

BDV

blowdown device

valve or device that opens to depressurize a pressure vessel

EXAMPLE:

Fusible plug.

3.2

burner arrangement

configuration of the equipment designed to engulf the test specimen in fire, with specific reference to the size, orientation, frequency and spacing of burner heads, and the design of fuel supply piping

3.3

burst pressure

calculated burst pressure

<vessel> pressure that gives a hoop stress equal to the ultimate strength of the vessel material at the specific wall temperature of interest

Note 1 to entry: For long duration tests, stress rupture analysis is also considered a realistic failure mode.

3.4

calibration test

test performed by the laboratory prior and separate to customer tests, to confirm that the chosen burner arrangement in combination with the desired test specimen conforms with the required conditions of this document

3.5

critical pressure

pressure calculated for a given critical wall temperature as the burst pressure divided by a factor of safety (FOS)

3.6

critical temperature

design limiting temperature, or a specified limiting wall temperature, that the vessel wall temperature shall not exceed during fire exposure

Note 1 to entry: This temperature is related to a factor of safety (FOS) for the vessel when exposed to fire.

3.7

directional flame thermometers

DFTs

passive thermocouple based sensors that can be used for the measurement of both temperature and heat flux

Note 1 to entry: Various designs are available. A simple design is described in this document.

3.8

factor of safety

FOS

ratio of the calculated ultimate strength of the vessel steel at the temperature of interest (e.g. critical temperature) divided by the actual hoop stress in the vessel

Note 1 to entry: A typical FOS is in the range 2 to 3.

3.9

fire protection system

thermal protection system

protection afforded to the vessel to reduce the rate of heat transfer from the fire to the vessel, throughout the period of exposure to fire, including any protection materials together with any encasement (such as a jacket), and supporting system (such as mesh reinforcement or framing system) and any specified primer and top coat if applicable

Note 1 to entry: Often referred to as a thermal protection system in North America.

3.10

pool fire

hydrocarbon diffusion fire that occurs over a static or flowing release of flammable liquids

Note 1 to entry: It simulates large turbulent diffusion flames that are strongly radiating.

3.11

pressure relief valve

pressure safety valve

PRV

pressure-activated valve intended to limit pressure rise to a specified value

Note 1 to entry: These valves have set opening and reclosing pressures.

3.12

pressure vessel

vessel capable of containing pressures significantly above ambient, even if normal operational procedure does not involve pressure rise above ambient

Note 1 to entry: Pressure vessels are often referred to as vessels or tanks.

3.13

radiation-convection balance

fraction or percentage of total heat transfer to a cool surface that is due to radiation

Note 1 to entry: The cool surface may be a water-cooled calorimeter at a temperature of up to 100 °C.

3.14

test related tube and pipe

additional tube or pipe added to the vessel for the purposes of performing tests

Note 1 to entry: They may not be present on the real application tank.

3.15

total containment pressure vessel

pressure vessel that has no automatic means of pressure relief or depressurization

3.16

ullage space

vapour-filled space at the top of the vessel ここで, there is no liquid contact with the wall

3.17

vessel shell

primary wall of the vessel

Bibliography

[1]W. Townsend, C. E. Anderson, J. Zook, and G. Cowgill,"Comparison of Thermally Coated and Uninsulated Rail Tank-Cars Filled with LPG Subjected to a Fire Environment," US DOT Report 1974
[2]Gonzalez F., Prabhakaran A., Robitaille A., Booth G., Birk A.M., Otremba F."Rail Tank Car Total Containment Fire Testing: Planning and Test Devlopment," presented at the ASME Joint Rail Conference JRC 2015-5764, San Jose, USA, 2015
[3]Bainbridge B.L., Keltner N.R. Heat Transfer to Large Objects in Large Pool Fires. J. Hazard. Mater. 1988, 20 pp. 21–40
[4]J. T. Nakos and N. R. Keltner,"The Radiative -Convective Partitioning of Heat Transfer to Structures in Large Pool Fires," 1989, pp. 381-387
[5]Roberts T.A., Buckland I., Shirvill L.C., Lowesmith B.J., Salater P. Design and Protection of Pressure Systems to Withstand Severe Fires. Process Saf. Environ. Prot. 2004, ••• pp. 89–96
[6]Holman J.P. Heat Transfer vol. 4th. McGraw Hill Book Company, New York, 1976
[7]Koski J.A., Gritzo L.A., Kent L.A., Wix S.D. Actively Cooled Calorimeter Measurements and Environmental Characterization in a Large Pool Fire. Fire Mater. 1996, 29 pp. 69–78
[8]Modest M.F. Radiative Heat Transfer. McGraw-Hill Inc, 1993
[9]Planas-Cuchi E., Chatris J.M., Lopez C., Arnaldos J. Determination of Flame Emissivity in Hydrocarbon Pool Fires Using Infrared Thermography. Fire Technol. 2003, 39 pp. 261–273
[10]Bradley B., Otremba G., Prabhakaran B."Development And Characterisation Of An Engulfing Hydrocarbon Pool Fire Test For Hazardous Materials Pressure Vessels", CONFAB 2015 - 1st International conference on structural safety under fire & blast, pp 485-494, 2015
[11]Birk, Bradley, Otremba, Bisby,"A Method to Quantify Fire Radiation and Convection When Exposing Pressure Vessels to Simulated Pool Fire Conditions" - Unpublished
[12]United Kingdom Health and Safety Execute (HSE) Research Report R04.036
[13]API 2510, Design and Construction of LPG Installations
[14]API 521, Pressure-relieving and Depressurising Systems
[15]ASME Boiler & Pressure Vessel Code, Subsection B
[16]EN 13445-1, Unfired pressure vessels — 1: General
[17]EN 12493, LPG Equipment and accessories. Welded steel pressure vessels for LPG road tankers. Design and manufacture
[18]DIN 4680, Stationary, above ground, steel pressure vessels for the storage of liquefied petroleum gas; dimensions and mountings
[19]PD 5500, Specification for unfired fusion welded pressure vessels
[20]National Fire Protection Association 58: Liquefied Petroleum Gas Code
[21]ISO 13702, Petroleum and natural gas industries — Control and mitigation of fires and explosions on offshore production installations — Requirements and guidelines
[22]ISO 22899-1, Determination of the resistance to jet fires of passive fire protection materials — 1: General requirements
[23]ISO 23251, Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Pressure-relieving and depressuring systems
[24]NISTIR-5157 Mechanical, Stress-Rupture, and Fracture Toughness Properties of Normalized and Stress Relieved AAR TC 128 Grade B Steel at Elevated Temperatures