(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に収納されている電気絶縁性可燃液体の表面の全面又はその大部分を覆い、かつ碁盤上におかれた多数個の碁石状の導電体のフロ−トと、該フロ−ト間を連結する導電性ロ−プとからなり、かつ接地された導電性フロ−トを浮遊させ、前記電気絶縁性可燃液体の表面蓄積電荷並びに液面上部気相電界を零に近づけることにより、前記電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発を防止することを特徴とする容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防市方法。
【請求項２】
容器内に収納されている電気絶縁性可燃液体の表面に発生する電荷により前記容器側と前記電気絶縁性可燃液体との間に放電着火が生じ、爆発が起こることを防止するための放電着火爆発防止装置であって、前記電気絶縁性可燃液体の表面の全面又はその大部分を覆い、かつ碁盤上におかれた多数個の碁石状の導電体のフロ−トと、該フロ−ト間を連結する導電性ロ−プとからなる導電性フロ−トを浮遊させて、接地したことを特徴とする容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止装置。
【請求項３】
前記導電性フロ−トは、前記導電体フロ−トと、それらを連結する導電性のフレキシブルロ−プよりなり、該液面上を移動可能とする機構を有する導電性の浮遊フロ−トから構成されるものである請求項１又は２に記載の容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器内に収納されている電気絶縁性可燃液体表面の蓄積電荷による放電着火爆発を防止するもので、多くの従来技術のいずれにもなく比較的安価に実施でき、容器内への電気絶縁性可燃液体の積込み時又は積おろし時等において実施できる独創的，画期的な容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止方法並びに装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の著しい経済発展、エネルギー消費量の増加等に伴い、石油燃料等の需要や消費量は増加の一途をたどっている。このため、石油燃料等は巨大施設や大型タンカーや貯蔵タンク等に収納されて保管されることが通常行われている。これ等の巨大なタンク内に保管されている石油燃料が、例えば放電着火するとタンク爆発等が発生し、極めて甚大な被害や損傷事故が生じ社会的影響が極めて大きい。従って、火災事故等が発生しないように従来技術においても種々の配慮がされている。しかし、実例としては、最近の約１０年間における、可燃液体の貯蔵槽或は輸送用タンクからの火災は、流動可燃液体の放電によるものは１５２件といわれている（静電気学会編、静電気ハンドブック）。
【０００３】
一方、容器内に収納される石油燃料等の中には電気絶縁性可燃液体がある。この電気絶縁性可燃液体は例えば、図４に示すようにコ−ンル−フ形タンク２内に収納される。即ち、電気絶縁性可燃液体４は図略の液体供給手段からコ−ンル−フ形タンク２に設けられている供給パイプ３からタンク内に導入されて貯蔵される。然し乍ら、電気絶縁性可燃液体４は導電性が低く電気絶縁性が良いため積込時等において電気絶縁性可燃液体４と供給パイプ３との間の摩擦により流動帯電が生ずる。この帯電は一般に液体が正の帯電であり、帯電により発生した電荷５はコ−ンル−フ形タンク２内の電気絶縁性可燃液体４に蓄積しその液表面８及びその付近の電界を増大させる。特に、電気絶縁性可燃液体４の供給スピ−ドが大きい場合には供給パイプ３との間の摩擦力も増大し、液面電界は著しく増加する。
【０００４】
また、図５に示すように、容器２ａが地震等により振動する場合や、容器が移動式の大型タンカ−やタンクロ−リ車のタンクの場合には移動中にタンクが動揺する。これによっても液面電界が増大すると共に液面に波立ちや飛沫発生等が生ずる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
容器内の液体の表面に前記のように大きな液面電界が生じた場合、図６に示すように容器２ａ内に突起物１３があると、この突起物１３と液体表面との間で火花放電１４が発生する。また突起物１３がなくても、図７に示すようにスケ−ル１５等により液体の検尺が行われたり、サンプリング容器１６等による液体のサンプリング作業が行われる場合においてもスケ−ル１５やサンプリング容器１６と液体表面との間に火花放電が生ずる場合がある。火花放電が発生するとこれが着火源となり、容器の爆発が生じ、大きな事故の原因となる。
【０００６】
この防止方法としては、例えば、
（１）供給パイプ内液体の流速を制限し流動帯電電荷量を減らす。
（２）取り扱う液体の導電率を増やし帯電電荷の緩和時間を減らすため、高価な帯電防止剤を混合する。
（３）液面の検尺、サンプリング等の作業は、積荷終了後、長時間放置し電荷が減衰した後で行う。
（４）タンク内で放電が発生しても着火が起こらぬようにタンク内気相の酸素濃度を下げる対策をとる。このため気相を不活性ガスに置換する設備を設ける。
（５）油面に、剛式板状の電気導体の浮き屋根を設ける、等が挙げられる。
然し乍ら、（１）項の対策では液体の供給速度が遅く、タンク内の積込み作業効率が低下する。また、（２）の場合は帯電防止剤が多量に必要になり、コスト高になると共に液体の性質に悪影響を与える恐れがある。また（３）は迅速な作業ができない。また、（４）は特別の気体の置換設備が必要となり設備費が高価なものとなる。
更に、（５）の剛式の浮き屋根ないし浮きぶた方式では、地震等により浮き屋根等が傾くと油面との間に縦断面三角状の空間ができ、ここが高電界となり、放電着火の危険を生ずる。なおまた、油タンク及び該浮き屋根が変形することにより、浮きぶた等の端がタンク内面に当たり、衝撃や摩擦が起こり、熱を発生して発火災害に到るという問題点もある。
【０００７】
本発明は、以上の事情に鑑みて発明されたものであり、比較的簡便な手段により可燃電気絶縁性液体のパイプ内流速の制限、帯電防止剤等の混合、不活性ガス置換設備等を用いず低コスト化と作業性の向上ができると共に、積荷、積おろしの著しいスピードアップが可能となるため、可燃性絶縁液体の輸送コストの激減を招き、災害予防、安全対策へ絶大な寄与があり、液面の波立ちや飛沫発生も防止できる容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止方法並びに装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために次の手段をとる。その第１の特徴は、容器内に収納されている電気絶縁性可燃液体の表面の全面又はその大部分を覆い、かつ碁盤上におかれた多数個の碁石状の導電体のフロ−トと、該フロ−ト間を、フレキシブルな導電性ロ−プによって、粗ないしは細の格子状ないし網目状に連結して浮遊させかつ接地させ、前記電気絶縁性可燃液体の表面蓄積電荷並びに液面上部気相電界を零に近づけることにより、前記電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発を防止する容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止方法であることである。
【０００９】
また、第２の特徴は容器内に収納されている電気絶縁性可燃液体の表面に発生する電荷により前記容器側と前記電気絶縁性可燃液体との間に放電着火が生じ、爆発が起こることを防止するための放電着火爆発防止装置であって、前記電気絶縁性可燃液体の表面の全面又はその大部分を覆い、かつ碁盤上におかれた多数個の碁石状の導電体のフロ−トと、該フロ−ト間を連結する導電性ロ−プとからなる導電性フロ−トを浮遊させて、接地したものである容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止装置であることである。
【００１０】
次に、第３の特徴は前記導電性フロ−トが、前記導電体フロ−トと、それらを連結する導電性のフレキシブルロ−プよりなり、該液面上を移動可能とする機構を有する導電性の浮遊フロ−トから構成されるものである請求項１又は２に記載の容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止装置であることである。
【００１１】
削除
【００１２】
削除
【００１３】
なお、容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止装置は、前記導電性フロートが、液面上を間欠的に移動可能とすることも含むものとする。これにより、必要に応じて導電性フロートを移動することができ、現状に即した効果的な放電防止が可能になる。
【００１４】
削除
【００１５】
かつ、望ましくは容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止装置は、前記可撓性の、ないしはフレキシブルな導電性フロートが適宜メッシュを有する粗ないしは細の網体もしくは格子体からなることを含むものとする。これにより、安価で取り扱い性のよい導電性フロートを得ることができる。
【００１６】
また、望ましくは容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止装置は、前記導電性フロートが、浮遊性の導電性発泡体からなることを含むものとする。これにより、比較的入手し易い材料により安価な導電性フロートを得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止方法並びに装置の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１はコーンルーフ形タンク２内に電気絶縁性可燃液体４を貯蔵する場合について説明するが、勿論これに限定するものではなく、各種のタンクやタンカー、タンクローリ等についてもほぼ同様の構造のものが適用される。
【００１８】
コーンルーフ型タンク２の側面には電気絶縁性可燃液体４をタンク内に積込むための供給パイプ３が連結される。コーンルーフ型タンク２内に貯蔵された電気絶縁性可燃液体４の液表面８及び表面付近に、従来技術において説明したように本発明の放電着火爆発防止手段を採用しない場合には流動帯電により生じた電荷５が溜る。そのような場合は液体の表面とコーンルーフ型タンク２の天井との間の液面上部気相空間６も大きな電界強度となる。
【００１９】
本発明の容器内の電気絶縁性可燃液体４の放電着火爆発防止装置は以下にその詳細構造の例を示す導電性フロート１を用いたものからなり、前記導電性フロート１は粗ないし細の格子状ないし網目状のものからなり電気絶縁性可燃液体４の液表面８の上面の形状に常に沿って、浮遊状態でフレキシブルに配置される。また、この導電性フロート１は地面７側にアースされる。
【００２０】
図１に示すように、本発明の導電性フロート１は電荷５の発生している電気絶縁性可燃液体４の液表面８上に前記のように浮遊状態で配置される。この導電性フロート１は導電性を有するため電荷５はこの導電性フロート１側に吸収される。また、導電性フロート１は前記のように地面７側にアースされているため、導電性フロート１側に吸収された液面の電荷５はアースに逃げ、液表面８の電位はアース電位に保持される。つまり導電性フロート１が静電遮蔽効果を発揮するわけである。これにより、液表面８の上部気相空間６の電界強度はゼロになる。このため放電が全く発生し得ない。従って、放電着火による爆発等も発生しない。一方、この導電性フロート１を用いることにより液表面８の波立ちや飛沫を抑制することができるため、波立ち飛沫発生に伴う上部気相空間６の電荷発生も抑制される。なお、導電性フロート１は液表面８の変動に追従するフレキシブルのものである。また、その材料としては入手の比較的容易な軽い導電発泡体が用いられるが勿論これに限定するものではない。
【００２１】
図２は導電性フロートの１つの実施の形態を示すものである。この導電性フロート１ａは例えば碁盤上におかれた碁石のように適宜の間隔を介して配置される多数個の導電性フロート９と、隣接する導電性フロート９間に架設される導電性ロープ１０等とからなる。なお、図示のように導電性フロート９又は導電性ロープ１０は地面７側にアース線１１によりアースされる。この構造の導電性フロート１ａは比較的広面積に形成することが容易にできると共に、所望の面積のものを簡単に作ることができる。
【００２２】
図３は本発明の導電性フロートの他の実施の形態を示すものである。この導電性フロートは電気絶縁性可燃液体４の液表面８に浮遊するブロック状の導電性の浮遊フロート１ｂからなる。なお、この浮遊フロート１ｂは地面７にアース線１１によりアースされる。また、浮遊フロート１ｂは図略の移動制御手段により液表面８に沿って往復動し得るものからなる。なお、移動は連続的の場合や間欠的の場合と任意にコントロールされ、その移動速度も適宜コントロールされる。以上により、本発明の方法並びに装置は放電着火爆発防止効果を発揮すると共に、簡便のものからなり、比較的安価に実施でき、かつ必要の場所に任意に移動配置することができるものである。
【００２３】
削除
【００２４】
導電性フロートとしては以上の各実施の形態のものに限定するものでないことは勿論である。また、前記のように本発明の各種のタンクに適用される。
【００２５】
本発明の容器内の電気絶縁性可燃液体の放電着火爆発防止方法並びに装置によれば、容器内に発生する蓄積電荷を、液上面の形状に常に沿うフレキシブル導電フロロートにより、常時除電し、放電着火爆発防止を行うことができると共に電気絶縁性可燃液体の荷役作業のスピードを早くでき、作業効率を向上することができ更に検尺やサンプリング作業も任意の時期に可能とし、かつ比較的安価に実施できるという効果をあげることができる。更にまた、本発明の導電性フロートは、粗ないし細目の格子状ないし網目状のもので、フレキシブルであって、地震等による油面の波の形状の変化に常に沿える形状のものであるから、大地震の場合も発生した電荷を常にアースに安全に導くことができるので、静電気は発生せず、静電気放電着火、災害のおそれは全くないという絶大な効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の導電性フロ−トの配置とこれに適用される電気絶縁性可燃液体を収納する容器構造及び電荷の発生状況等を示す断面図。
【図２】  本発明の導電性フロ−トの１つの実施の形態を示す平面図。
【図３】  本発明の導電性フロ−トの他の実施の形態を示す部分断面図。
【図４】従来の電気絶縁性可燃液体の積込み積おろしとそれを貯蔵する容器及び電荷の発生状態を示す模式図。
【図５】地震や振動による容器内の電気絶縁性液体の電荷の発生状態を示す模式図。
【図６】従来の容器内の放電状態を示す模式図。
【図７】検尺、サンプリング作業等において容器内に発生する放電状態を示す模式図。
【符号の説明】
１    導電性フロ−ト
１ａ  導電性フロ−ト
１ｂ  導電性フロ−ト
２    コ−ンル−フ型タンク
３    供給パイプ
４    電気絶縁性可燃液体
５    電荷
６    液面上部気相空間
７    地面
８    液表面
９    導電性フロ−ト
１０  導電性ロ−プ
１１  ア−ス線
１２  削除
１３  突起物
１４  火花放電
１５  検尺用スケ−ル
１６  サンプリング容器
【図１】
0003656109.tif 000002
【図２】
0003656109.tif 000003
【図３】
0003656109.tif 000004
【図４】
0003656109.tif 000005
【図５】
0003656109.tif 000006
【図６】
0003656109.tif 000007
【図７】
0003656109.tif 000008