(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水抜き用の配管と該配管に設けられた仕切弁とからなる水抜き設備の内部に滞留する水の凍結を防止する方法であって、水抜き設備の内部に不凍性液体を注入して内部に滞留する水を不凍性液体と置換するものであって、不凍性液体として、水に不溶性で水よりも比重の小さいものと水溶性で水よりも比重の大きいものとを使用することを特徴とするタンク水抜き設備の凍結防止方法。
【請求項２】
水抜き用の配管と該配管に設けられた仕切弁とからなる水抜き設備の内部に滞留する水の凍結を防止する方法であって、水抜き設備の内部に水よりも比重の小さい不凍性液体を注入した後、水よりも比重の大きい不凍性液体を注入して水抜き設備内部に滞留する水を不凍性液体と置換することを特徴とするタンク水抜き設備の凍結防止方法。
【請求項３】
水抜き用の配管と該配管に設けられた仕切弁とからなる水抜き設備の内部に不凍性液体を注入することにより設備内部に滞留する水を不凍性液体と置換して凍結を防止するための設備であって、不凍性液体を入れる容器と、該不凍性液体を水抜き設備に注入する注入ポンプと、水抜き設備の仕切弁に接続する接続治具と、該容器、該注入ポンプ及び該接続治具をそれぞれ接続する給送ホースとを備えていることを特徴とする請求項１又は２の方法を実施するためのタンク水抜き設備の凍結防止設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原油・石油製品等の貯蔵タンクに設置されている水抜き設備の内部に滞留する水の凍結を防止する方法と、その方法のための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原油・石油製品等（以下「原油等」という）の貯蔵タンク（以下「タンク」という）の底部には、原油産地の油田から同伴される水分や石油精製過程において混入する水分、貯蔵中に混入する雨水等が遊離水として滞留する。そのため、タンクには原油等の品質を維持する必要から、底部に滞留した水をタンク外に排出する水抜き設備が設けられている。
【０００３】
水抜き設備は、タンク内部に貫通させて先端がタンク底面から約３０ｍｍの位置にあるようにした水抜き用のＬ字型の配管と該配管のタンク外側に設置した仕切弁とで構成され、タンク底部に滞留する水は仕切弁を解放することによりタンク外に排水される。仕切弁は、水抜きの実施をするとき以外は閉止状態にしてあるが、通常、水抜き設備の内部には水が滞留した状態になっており、また、配管や仕切弁の構造によっては水抜き設備の内部に完全に排水されないデッドスペースがある。そのため、タンクの水抜き作業をした場合でもこれらのデッドスペースに残存水がある。
【０００４】
北海道等の寒冷地においては、水抜き設備の内部に滞留する水の凍結による破損を防ぐため、水抜き設備を保温被覆し、冬期においては水抜き設備に配管された蒸気配管を介して蒸気で加温して凍結を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のように蒸気により加温する手段では、蒸気発生用のボイラー設備や蒸気配管等の多大の設備を要するばかりでなく、ボイラーを運転する燃料、薬剤等の運転経費を要する。
また、外気温度が急激に低下したり、外気温度の低い日が続いたとき、スチームトラップの不調によりドレンの排出が不十分な場合には、蒸気配管内のドレンが凍結することにより蒸気の給送が不能になり、水抜き設備が凍結して破損を招くこととなる。そこで、これを防止するために、蒸気配管内のドレンを放出するトラップの整備等に多大の労力を要していた。
【０００６】
本発明の目的は、前記のような従来の欠点を解消し、ボイラー設備等の多大の設備費、ボイラー運転経費、整備保守労力等を要することなく、簡単且つ確実に水抜き設備の凍結を防止することができるタンク水抜き設備の凍結防止方法とその方法のための装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来の前記のような課題を有するタンク水抜き設備の凍結防止方法について鋭意検討した結果、水抜き設備内に滞留する水を不凍性液体で置換することにより、簡単且つ確実に水抜き設備の凍結を防止できることを見出した。本発明はかかる知見に基いて完成したものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、水抜き用の配管と該配管に設けられた仕切弁とからなる水抜き設備の内部に滞留する水の凍結を防止する方法であって、水抜き設備の内部に不凍性液体を注入して内部に滞留する水を不凍性液体と置換することを特徴とするタンク水抜き設備の凍結防止方法を提供するものである。
これにより、水抜き設備の内部に不凍性液体を注入すると該内部に滞留する水は不凍性液体によってタンク底部方向に押し戻され、水抜き設備の内部の水は不凍性液体と置換され、その結果として、凍結が防止される。
【０００９】
また、上記凍結防止方法において、不凍性液体として、水に不溶性で水よりも比重の小さいものと水溶性で水よりも比重の大きいものとを使用することが好ましい。
これにより、水抜き設備の内部に滞留する水が不凍性液体と置換されるのは勿論、水抜き設備内部の上部側のデッドスペースに残留水があっても、これを不凍性液体と置換でき、また、不凍性液体が水よりも比重の大きいものにおいては、水抜き設備内部の下部側のデッドスペースに残留水があってもこれを不凍性液体と置換できる。更に、不凍性液体と完全に置換されない微量の水があっても不凍性液体が水溶性であるから、この水を不凍性液体に吸収・溶解させ遊離水を完全になくすことができる。
【００１０】
更に、本発明は、水抜き用の配管と該配管に設けられた仕切弁とからなる水抜き設備の内部に滞留する水の凍結を防止する方法であって、水抜き設備の内部に水よりも比重の小さい不凍性液体を注入した後、水よりも比重の大きい不凍性液体を注入して水抜き設備内部に滞留する水を不凍性液体と置換することを特徴とするタンク水抜き設備の凍結防止方法をも提供する。
これにより、水抜き設備の内部に滞留する水と該内部の上部側のデッドスペースの残留水が不凍性液体と置換され、次いで下部側のデッドスペースの残留水が不凍性液体と置換されるから、水抜き設備の内部の水は完全に不凍性液体と置換される。
【００１１】
また本発明は、水抜き用の配管と該配管に設けられた仕切弁とからなる水抜き設備の内部に不凍性液体を注入することにより設備内部に滞留する水を不凍性液体と置換して凍結を防止するための設備であって、不凍性液体を入れる容器と、該不凍性液体を水抜き設備に注入する注入ポンプと、水抜き設備の仕切弁に接続する接続治具と、該容器、該注入ポンプ及び該接続治具をそれぞれ接続する給送ホースとを備えていることを特徴とするタンク水抜き設備の凍結防止設備をも提供するものである。
これにより、多大な設備費を要することなく、簡単な構成で、水抜き設備の内部に滞留する水を不凍性液体と置換することができ、該水抜き設備の凍結を防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るタンク水抜き設備の凍結防止方法の実施形態をそのための設備と共に説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、水に不溶性で水よりも比重の小さい不凍性液体、例えば、Ａ重油等を水抜き設備４の内部に注入する工程を示す概略図、図２（Ａ）は図１の工程で不凍性液体が注入された場合において仕切弁３の底部に水が残存する状態を示す仕切弁の側面図、図２（Ｂ）は同じく仕切弁の正面図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）は水溶性で水よりも比重の大きい不凍性液体、例えば、エチレングリコール等を水抜き設備４の内部に注入する工程を示す概略図である。
【００１３】
図において、１は原油等のタンク、２はタンク内部に貫通させて先端がタンク底面１ａから約３０ｍｍの位置にあるようにした水抜き用のＬ字型の配管、３は該配管２に設置された仕切弁であり、これらによって水抜き設備４が構成されている。仕切弁３は図２（Ａ），（Ｂ）に示すように構成されており、一方のフランジ３ａは配管２のフランジに固定されると共に他方のフランジ３ｂには、通常は排水管が接続されていて、弁体３ｃを昇降させることにより流路３ｄを開閉してタンク底部の滞留水を排水する。
【００１４】
凍結防止設備（不凍性液体注入装置）５は、不凍性液体を入れる容器６と、該不凍性液体を水抜き設備４に注入するポンプ７と、水抜き設備４の仕切弁３に接続する接続治具８と、容器６、ポンプ７及び接続治具８をそれぞれ接続する給送ホース９とで構成されている。容器６の容積は水抜き設備４の配管容量の1.２倍程度とし、必要量を計量することなく必要量を過不足なく確実に注入できるようにする。また、容器６は異なる種類の不凍性液体をそれぞれ入れるように２個用意される。
【００１５】
ポンプ７の駆動源は特に限定されないが、ウイングポンプ等の手動ポンプにすれば、駆動用動力源がない場合でも使用できて便利である。接続治具８は、前記仕切り弁３のフランジ３ｂに対応するフランジ１０ａを設けた鋼管１０と、該鋼管１０に取り付けた注入用弁１１と、該注入用弁１１から突出するホース接続部１２とで構成されている。
【００１６】
接続治具８を仕切弁３に接続するには、フランジ１０ａを仕切弁３のフランジ３ｂに取り付けるが、通常フランジ３ｂに取り付けられている排水管と交換的に不凍性液体注入時に取り付けてもよく、或は、排水管に換えて常時取り付けておいてもよい。常時取り付けておく形態では、不使用時には前記ホース接続部１２をキャップ１３で覆っておくのが望ましく、不凍性液体注入時にキャップ１３を取り外して給送ホース９を接続する。
【００１７】
次に、タンク水抜き設備の凍結防止方法の実施例を、凍結防止設備（不凍性液体注入装置）５の操作例と共に説明する。なお、仕切弁３に接続治具８が予め取り付けられていない形態について述べる。
（１）容器６に水に不溶性で水よりも比重の小さい不凍性液体、例えば、灯油、軽油、Ａ重油等を入れる。
（２）容器６とポンプ７、該ポンプ７と注入用弁１１をそれぞれ給送ホース９で接続し、給送ホース９内の空気をポンプ７で抜いて不凍性液体に置換する。
（３）水抜き設備４の仕切弁３は閉止状態であり、この仕切弁３に接続治具８を取り付け、ホース接続部１２に給送ホース９を接続する。
（４）注入用弁１１を全開にし、仕切弁３のフランジに設けられているエアー抜きプラグ（図示しない）を緩め、ポンプ７を介して容器６から不凍性液体を注入して注入用弁１１と仕切弁３との間を不凍性液体に置換する。置換した後、前記エアー抜きプラグを閉止すると共に仕切弁３を全開にする。
（５）容器６からポンプ７で不凍性液体を注入していくと、図１（Ｂ）の斜線部分で示す水が順次タンク側に押し戻されて点々部分で示す不凍性液体に置換され、規定量の不凍性液体を注入すると水抜き設備４内の滞留水の殆どが不凍性液体に置換されるため、規定量の不凍性液体を注入した後は、自動ポンプの場合にはポンプ７を停止し、注入用弁１１を閉止して給送ホースを取り外す。
【００１８】
以上で水よりも比重の小さい不凍性液体の注入工程は終了するが、この状態においては、配管２の底部に存在することのある凹部や図１（Ｃ）に示すような仕切弁３の底部等のデッドスペースに残存水が残るので、次の工程として、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、水溶性で水よりも比重の大きい不凍性液体を注入する。
（６）別の容器６に、水溶性で水よりも比重の大きい不凍性液体、例えば、エチレングリコールを入れる。
（７）前記（２）の工程で給送ホース９内は不凍性液体に置換されているので、これをそのまま使用することができ、前記（３）以下の工程を実施する。
【００１９】
（８）図３（Ｂ）に示すように、水よりも比重の大きい不凍性液体、特に水溶性で水よりも比重の大きい不凍性液体が規定量注入されると、図の網線部分で示す前記不凍性液体が残留水をタンク側に押し込み、網線部分の不凍性液体に置換されるため、不凍性液体注入工程を終了し、水抜き設備４の仕切弁３と注入用弁１１を閉止し、給送ホース７を取り外した後、注入用弁１１を取り外す。
【００２０】
前記の操作において、第１段階として、水に不溶性で水よりも比重の小さい不凍性液体を使用するのは次の理由からである。
（ａ）水溶性の不凍性液体を使用すると、該不凍性液体が水に溶解し、置換のために必要な不凍性液体の量が多くなるからである。
（ｂ）水よりも比重の大きい不凍性液体を使用すると、水との比重差によって不凍性液体が優先的にタンク内に流入する結果となり、水を排出することができないからである。
【００２１】
次に、第２段階として、水よりも比重の大きい不凍性液体、特に水溶性で水よりも比重の大きい不凍性液体を使用するのは次の理由からである。
（ｃ）第１段階の操作では、図１（Ｃ）及び図３（Ａ）に示すように、水抜き設備４の内底部に残留水が残ってしまい、この残留水を不凍性液体で置換するには、水よりも比重の大きい不凍性液体を残留水の下側に入り込ませ、水を浮上させて完全に排出させるためである。
（ｄ）水溶性の不凍性液体を用いるのは、以上のような操作でも物理的に排出できなかった極微量の水分を不凍性液体に吸収・溶解させ遊離水を完全になくして凍結防止をより確実なものとするためである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のタンク水抜き設備の凍結防止方法によれば、凍結のおそれのある場所に設置された水抜き設備の内部に滞留する水を、不凍性液体と完全に置換して凍結を防止することができ、従来のような蒸気加温の手段による設備費、ボイラーの運転経費等を削減することができる。
また、従来の蒸気加温では必要であった蒸気配管内のドレン排出のためのトラップ設置や凍結防止のためのトラップの整備等が不要となり、コストを著しく低減することができる。
本発明の凍結防止設備によれば、簡単な構成で前記の水抜き設備の凍結防止方法を実施することができ、操作も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタンク水抜き設備の凍結防止方法の実施工程における第１段階の工程を示す概略断面図である。
【図２】水抜き設備における仕切弁の底部の残存水を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図３】実施工程における第２段階の工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１：タンク
２：配管
３：仕切弁
４：水抜き設備
５：不凍性液体注入装置
６：容器
７：ポンプ
８：接続治具
９：給送ホース
【図１】
0003539863.tif 000002
【図２】
0003539863.tif 000003
【図３】
0003539863.tif 000004