(57)【要約】【課題】短時間で装置の設置を行うことができる浮き屋根式タンクの等電位装置及び腐食判定システムを提供する。【解決手段】浮き屋根式タンクのタンクシェルに取り付けられる金属製のブラケット３と、底部側がブラケット３に挿入される本体部４と、を備えている。本体部４は、当該本体部４から繰り出され、先端側が浮き屋根式タンクのタンク浮き屋根に接続される長尺状の導電体２と、導電体２を本体部４内に巻き取るように付勢するリールと、導電体２と電気的に接続されている金属製の底部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮き屋根式タンクのタンクシェルに取り付けられる金属製のブラケットと、
底部側が前記ブラケットに挿入される本体部と、
を備え、
前記本体部は、
当該本体部から繰り出され、先端側が前記浮き屋根式タンクのタンク浮き屋根に接続される長尺状の導電体と、
前記導電体を前記本体部内に巻き取るように付勢する付勢部材と、
前記導電体と電気的に接続されている金属製の底部と、
を備えることを特徴とする浮き屋根式タンクの等電位装置。
【請求項２】
前記本体部は、側部や上部を覆う樹脂製のケーシングを備えることを特徴とする請求項１に記載の浮き屋根式タンクの等電位装置。
【請求項３】
前記導電体の先端部には、前記導電体よりも受ける力に対して脆弱でありタンク浮き屋根に直接接続される導電性のストラップが設けられることを特徴とする請求項２に記載の浮き屋根式タンクの等電位装置。
【請求項４】
前記導電体と前記ストラップは同一の材料で形成され、前記導電体より前記ストラップの方が短手方向の断面積が狭いことにより、前記ストラップは前記導電体よりも受ける力に対して脆弱であることを特徴とする請求項３に記載の浮き屋根式タンクの等電位装置。
【請求項５】
前記本体部には、前記導電体を撮像する撮像素子が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかの一項に記載の浮き屋根式タンクの等電位装置。
【請求項６】
前記本体部には、前記導電体から所定の物理量を検出するセンサが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかの一項に記載の浮き屋根式タンクの等電位装置。
【請求項７】
前記センサは、渦電流計であることを特徴とする請求項６に記載の浮き屋根式タンクの等電位装置。
【請求項８】
前記センサは、反射型光学センサであることを特徴とする請求項６に記載の浮き屋根式タンクの等電位装置。
【請求項９】
前記センサは、放射温度計であることを特徴とする請求項６に記載の浮き屋根式タンクの等電位装置。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９の何れかの一項に記載の浮き屋根式タンクの等電位装置と、
前記センサで測定した物理量を第１の閾値と比較して、前記導電体の腐食が所定の進行度合いにあるか否かを判定する第１の判定手段と、
を備えることを特徴とする腐食判定システム。
【請求項１１】
前記センサで測定した物理量を第２の閾値と比較して、前記導電体が切断したか否かを判定する第２の判定手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の腐食判定システム。
【請求項１２】
前記センサは、複数種類設けられ、
前記第１の判定手段は、前記各センサで測定した複数種類の物理量をそれぞれの第１の閾値と比較して、当該複数種類の物理量の全てで前記導電体の腐食が所定の進行度合いにあるか否かを判定することを特徴とする請求項１０に記載の腐食判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮き屋根式タンクの等電位装置及び腐食判定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開平２０１５−１５５３１６号公報（特許文献１）がある。この公報には、「浮き屋根式タンク用接地装置内のドラムは、筺体に覆われて当該筺体内で周方向に回転自在に支持されている。ドラムには、長尺状の導電体が巻き回されている。ぜんまいばねは、ドラムの内周部内に設けられ、導電体を巻き取る方向にドラムを付勢する。」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５５３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１は、長尺状の導電体でタンク浮き屋根とを電気的に接続する点が記載されている。しかし、浮き屋根式タンク内は硫化水素が漂い、長尺状の導電体を腐食させる。また、タンク浮き屋根はタンクシェルと摩擦を生じたりするので、導電体にはしばしば過大な力が加わり金属疲労を起こす。これらの理由から導電体が切断することもしばしば生じる。この場合、猛毒の硫化水素の漂う空間での装置や部品の交換作業は手早く済ます必要がある。
【０００５】
そこで、本発明は、短時間で装置の設置を行うことができる浮き屋根式タンクの等電位装置及び腐食判定システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一形態は、浮き屋根式タンクのタンクシェルに取り付けられる金属製のブラケットと、底部側が前記ブラケットに挿入される本体部と、を備え、前記本体部は、当該本体部から繰り出され、先端側が前記浮き屋根式タンクのタンク浮き屋根に接続される長尺状の導電体と、前記導電体を前記本体部内に巻き取るように付勢する付勢部材と、前記導電体と電気的に接続されている金属製の底部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、短時間で装置の設置を行うことができる浮き屋根式タンクの等電位装置及び腐食判定システムを提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例である浮き屋根式タンクの等電位装置の設置状況を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例である浮き屋根式タンクの等電位装置の斜視図である。
【図３】本発明の一実施例である浮き屋根式タンクの等電位装置の分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施例である浮き屋根式タンクの等電位装置における本体部の一部の縦断面図であり、（ａ）はフラップを開いた状態、（ｂ）はフラップを閉じた状態を示している。
【図５】本発明の一実施例である浮き屋根式タンクの等電位装置における導電体の先端部分の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図６】本発明の一実施例である浮き屋根式タンクの等電位装置における電装ボックス内の電子部品等について説明するブロック図である。
【図７】本発明の一実施例である腐食判定システムにおけるセンサ類が渦電流計である場合のネットワークサーバの判断を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施例である腐食判定システムにおけるセンサ類が反射型光学センサである場合のネットワークサーバの判断を示すフローチャートである。（ａ）は導電体について腐食の進行の判断に関し、（ｂ）は導電体の切断の判断に関する。
【図９】本発明の一実施例である腐食判定システムにおけるセンサ類が放射温度計である場合のネットワークサーバの判断を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図１は、本実施例に係る浮き屋根式タンクの等電位装置１の設置状況を示す斜視図である。図１に示すように、浮き屋根式タンクの等電位装置１（以下、単に等電位装置１という）は、浮き屋根式タンク２００のタンクシェル２０１の内側に取り付けられる。等電位装置１からは長尺状の導電体２を繰り出して、その先端部をタンク浮き屋根２０２に取り付ける。これにより、等電位装置１を介してタンクシェル２０１とタンク浮き屋根２０２とは電気的に接続されて、両者を等電位にすることができる。なお、符号２０３はフォームダム（防油壁）である。
【００１０】
導電体２は電気抵抗が小さくなければならない。また、浮き屋根式タンク２００内には硫化水素が漂っているため、導電体２は腐食され易い。これらを考慮して、導電体２は、リン青銅又は銅を材料として用い、その表面にニッケルメッキを施している。
しかしながら、それでも使用しているうちに、ニッケルメッキが剥げて、導電体２が腐食し、最終的に切断される可能性がある。
【００１１】
また、浮き屋根式タンク２００のタンク浮き屋根２０２はタンクシェル２０１の壁面と摩擦を生じたりして、動きがズムーズではない。そのため、導電体２は過大なテンションを受ける。よって、導電体２は金属疲労が発生し易く、この点でも切断し易い。
こうして、導電体２が切断した場合は、硫化水素の漂う悪環境下で、等電位装置１の交換は手早く行う必要があるという課題がある。
【００１２】
また、１度、タンク浮き屋根２０２との接続が切れた導電体２を備えた等電位装置１を簡易な手段で再利用できるようにしたいという課題もある。
さらには、導電体２の腐食が進行していて、近い将来、導電体２の切断が起こる可能性が高いことを、浮き屋根式タンク２００から離れた場所から容易に予測できるようにしたいという課題もある。これにより、早めに等電位装置１の交換の準備を行えるようにすることができる。
【００１３】
以下では、これらの課題を解決できる等電位装置１及び腐食判定システムについて詳細に説明する。
図２は、等電位装置１の斜視図であり、図３は、分解斜視図である。
等電位装置１は、ブラケット３と本体部４とで構成される。
【００１４】
ブラケット３は、ステンレス等の金属で形成され、基端部のヒンジ３ａにボルト孔３ｂが形成されている。ボルト孔３ｂを介してヒンジ３ａをタンクシェル２０１（図１）の上部にボルト留めすることにより、ブラケット３は、半永久的にタンクシェル２０１に固定される。本体部４は、その底部側をブラケット３に挿入することによって、タンクシェル２０１に装着することができる。また、本体部４をブラケット３から引き出すことにより、ブラケット３から取り出すことができる。
【００１５】
本体部４の内部の構成について説明する。長尺状の導電体２はステンレス等の金属で形成された付勢部材となるリール１１に巻き回されている。リール１１には、定荷重バネを使用してリール１１に巻き取るように付勢している巻取り装置が内蔵されている。リール１１の回転中心には、一対のリール軸１１ａ（図３では一方のみ図示）が設けられている。一対のリール軸１１ａはそれぞれ軸受１２を介して、ステンレス等の金属で形成された一対の板材であるメタルサポート１３に形成されている孔１３ａに挿通され、軸支されている。一方のリール軸１１ａには、速度調節器１４が設けられている。速度調節器１４は、流体の粘性を利用していて、リール１１の回転速度に対しては抵抗になるが、荷重に対しては抵抗にならないので、リール１１が導電体２を巻き取る力は阻害しない。
【００１６】
ステンレス等の金属で形成されたＬ字形に折れ曲がった底部１５は、本体部４の底部を構成する。一対のメタルサポート１３は、底部１５の両側部にボルト留め固定される。これにより、導電体２を巻き回したリール１１は、側部と底部とを底部１５と一対のメタルサポート１３により囲まれる。導電体２、リール１１、メタルサポート１３及び底部１５は金属で形成されているので、導電体２と底部１５とは電気的に接続されている。
【００１７】
本体部４は、その両側部及び上部を覆う例えば樹脂製のケーシング２１，２１を備えている。ケーシング２１，２１は、メタルサポート１３等で囲まれたリール１１を収納している。ケーシング２１，２１の上部には、取手２２が形成されている。本体部４において、ケーシング２１，２１は、底部１５にボルト留め固定され、ケーシング２１，２１及び底部１５によって箱型構造をなしていている。ケーシング２１，２１を底部１５にボルト留め固定するため、また、前記のメタルサポート１３を底部１５にボルト留め固定するため、底部１５からは取付部１５ａが張り出している。
【００１８】
底部１５の導電体２が繰り出される部位には、導電体２の出し入れを阻害しないように、切欠き部１５ｂが形成されている。また、ブラケット３の先端部においても、導電体２の出し入れを阻害しないように、切欠き部３ｃが形成されている。さらに、ケーシング２１，２１の前部下方の導電体２が繰り出される部位には、開口部２１ａが形成されている（図２）。
【００１９】
開口部２１ａには、例えば樹脂製のフラップ３１が設けられている。ケーシング２１，２１の開口部２１ａの上部には、一対の軸状のヒンジ部２３が開口部２１ａ側に張り出している。また、フラップ３１の上端部には両側に一対のヒンジ孔３１ａ，３１ａが形成されている。ヒンジ孔３１ａにはヒンジ部２３が回動自在に挿通していて、フラップ３１を回動自在に支持している。
【００２０】
図４は、本体部４の一部の縦断面図であり、（ａ）はフラップ３１を開いた状態、（ｂ）はフラップ３１を閉じた状態を示している。フラップ３１の先端部には、例えばテフロン（登録商標）製の一対のリップ３２，３２が先端部を狭い範囲で対向させて配置されている。導電体２がリール１１で巻き取られるときは、そのリップ３２，３２間を通過し、導電体２に付着した雨水や腐食因子はリップ３２，３２によって掻き落とされる。導電体２はリール１１で巻き取られるように付勢され、また、リップ３２，３２間で摩擦力を受けるため、フラップ３１の長手方向に沿って移動する導電体２に弛みはなく、常にフラップ３１と等距離で、フラップ３１と平行である。
【００２１】
図５は、導電体２の先端部分の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。導電体２の先端部には、導電体２と同じように例えばリン青銅又は銅にニッケルメッキを施した導電性のストラップ４１が設けられている。導電体２の先端部とストラップ４１とは、金属製の接続バー４２にボルト４３でボルト留めすることで接続されている。すなわち、長い接続バー４２ａの一端側と短い接続バー４２ｂとで導電体２を挟んでボルト４３で留めて、長い接続バー４２ａの他端側と短い接続バー４２ｃとでストラップ４１を挟んでボルト４３で留めている。接続バー４２は金属製なので、導電体２とストラップ４１とが接触していなかったとしても、両者は電気的に接続されている。長い接続バー４２ａの上端４２ａ１と短い接続バー４２ｂの上端４２ｂ１とが外側にＬ字状に折れ曲がっているのは、リール１１の巻取りにより、導電体２の先端部からストラップ４１までの部分が本体部４内に巻き取られてしまわないようにするためである。
【００２２】
図５（ｂ）に示すように、ストラップ４１はタンク浮き屋根２０２の防油壁（フォームダム）２０３にボルト４３で直接接続される。なお、図５（ｂ）に示す防油壁２０３は、図１に示すものとは形状が異なる。
【００２３】
導電体２に比べてストラップ４１は、短手方向の断面積が狭い。具体的には、図５（ａ）に示すように、導電体２の幅よりストラップ４１の幅の方が狭くなっている（厚みは同じ）。そして、この両者は同一の材料であるリン青銅で形成されている。このため、導電体２よりストラップ４１の方が導電体２に加わる力に対して脆弱である。
【００２４】
図４に戻り、フラップ３１には、導電体２の所定の物理量を検出するセンサ又は導電体２の画像を撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等の撮像素子が、１又は複数種類設けられている（以下、センサ類５１という）。センサ類５１は、接続コード５２を介して、本体部４の外部に露出した（本体部４に内蔵されていても良い）電装ボックス５３と接続されている。
【００２５】
図６は、電装ボックス５３内の電子部品等について説明するブロック図である。電装ボックス５３内には、各種演算を行い、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、ＣＰＵ６１の作業エリアとなるメモリ６２とがバス６３で接続されている。バス６３には、Ａ／Ｄ変換器６４と接続コード５２を介してセンサ類５１が接続されている。また、バス６３には、無線通信を行う通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）６５が接続されている。さらに電池６６は、電装ボックス５３の電源となる。通信Ｉ／Ｆ６５は、中継器６７を介してネットワークサーバ６８にセンサ類５１で測定した物理量のデータ（センサ類５１がセンサである場合）あるいは撮像した画像データ（センサ類５１が撮像素子である場合）を送信する。本実施例は、ネットワークサーバ６８及び等電位装置１により、本実施例の腐食判定システムを実現している。また、ネットワークサーバ６８は、第1の判定手段及び第２の判定手段を実現している。
【００２６】
センサ類５１がセンサである場合、具体的なセンサの種類としては、渦電流計、反射型光学センサ、放射温度計などを用いることができる。
【００２７】
センサ類５１は、測定した物理量等をネットワークサーバ６８等で分析することにより、導電体２のニッケルメッキが剥げ、リン青銅の腐食が所定程度進行していて、当該導電体２の交換時期が近いことを判断することができる。また、既に導電体２が切断していることを判断することができる。センサ類５１による測定は例えば１日１〜２回程度でよい。
【００２８】
図７は、センサ類５１が渦電流計である場合のネットワークサーバ６８の判断を示すフローチャートである。渦電流計は導電体２に高周波電流を通電して渦電流の大きさを検出する。導電体２からニッケルメッキが消失すると、検出する渦電流は低下する。そして、ネットワークサーバ６８は、検出した渦電流値が、渦電流計における所定の第２の閾値を下回っているときは（Ｓ１のＹｅｓ）、既に導電体２は切断していると判断する（Ｓ２）。これは本体部４（導電体２）の緊急交換が必要であることを示す。また、ネットワークサーバ６８は、検出した渦電流値が、第２の閾値を下回ってはいないが（Ｓ１のＮｏ）渦電流計における所定の第１の閾値（＞第２の閾値）を下回っているときは（Ｓ３のＹｅｓ）、導電体２の腐食が所定程度進行していると判断する（Ｓ４）。これは、本体部４（導電体２）の交換の時期が近いことを示す。
【００２９】
図８（ａ）（ｂ）は、センサ類５１が反射型光学センサである場合のネットワークサーバ６８の判断を示すフローチャートである。センサ類５１が反射型光学センサの場合は、発光素子と受光素子を備えて、発光素子で光を導電体２に照射し、その反射光を受光素子で受光する。受光素子で受光した光の分析は、光の波長と、光の照度とがある。ネットワークサーバ６８は、この光の波長が反射型光学センサにおける所定の第１の閾値を、検出した光の波長の検出値が下回っているときは（Ｓ１１のＹｅｓ）、導電体２の腐食が所定程度進行していると判断する（Ｓ１２）。これは、本体部４（導電体２）の交換の時期が近いことを示す。また、ネットワークサーバ６８は、反射型光学センサにおける所定の第２の閾値を、検出した光の照度の検出値が下回っているときは（Ｓ２１のＹｅｓ）、既に導電体２は切断していると判断する（Ｓ２２）。これは本体部４（導電体２）の緊急交換が必要であることを示す。
【００３０】
図９は、センサ類５１が放射温度計である場合のネットワークサーバ６８の判断を示すフローチャートである。放射温度計は導電体２から放射する赤外線量を測定する。ネットワークサーバ６８は、測定した赤外線量の検出値が放射温度計における所定の第１の閾値を上回っていると判断したときは（Ｓ３１のＹｅｓ）、導電体２の腐食が所定程度進行していると判断する（Ｓ３２）。これは、本体部４（導電体２）の交換の時期が近いことを示す。
【００３１】
センサ類５１が撮像素子であるときは、その撮像した画像をネットワークサーバ６８から取り込んで、導電体２の腐食が所定程度進行していることや、導電体２が切断してしまったことを、作業者が肉眼によって確認する。
【００３２】
センサ類５１にセンサを用いるときは、複数種類のセンサを用いて、その検出値に基づく判断を組み合わせるようにしてもよい。例えば、渦電流計と反射型光学センサとを組み合わせるときは、両センサの検出値に基づいて、前記のように何れも導電体２の腐食が進行していると判断するときに、導電体２の腐食が所定程度進行していると確定的に判断することができる。また、両センサの検出値に基づいて、前記のように何れも導電体２が切断している判断するときに、導電体２が切断している確定的に判断することができる。
次に、等電位装置１及び腐食判定システムの作用効果について説明する。
【００３３】
以上説明した等電位装置１によれば、本体部４をブラケット３に挿入するだけで等電位装置１をタンクシェル２０１（図１）に取り付けることができるので、硫化水素が漂う悪環境下でも、等電位装置１の取り付け作業を容易に行うことができる。また、ブラケット３から本体部４を引き出すだけで本体部４を取り外すことができるので、等電位装置１の取り外し作業を容易に行うことができる。
【００３４】
この場合に本体部４は導電体２から底部１５まで電気的に接続されており、本体部４をブラケット３に挿入すればブラケット３と底部１５とが接触する。よって、等電位装置１を介してタンクシェル２０１とタンク浮き屋根２０２とは電気的に接続されて、両者を等電位にすることができる。
また、ケーシング２１，２１は樹脂製であり、金属製ではないため、腐食環境下で本体部４がブラケット３に固着してしまうことを防止することができる。また、ケーシング２１，２１を樹脂製としたことにより、その寸法精度を高めることができる。
【００３５】
その上、導電体２に比べてストラップ４１の方が受ける力に対して脆弱である（図５）。そのため、導電体２及びストラップ４１の腐食が進行した場合や、導電体２及びストラップ４１が受ける力により金属疲労する場合も、導電体２が切断するよりもストラップ４１が切断する可能性が高い。ストラップ４１は接続バー４２を取り外して交換することができるので、ストラップ４１が切断しても、ストラップ４１を交換して本体部４を再利用することができる。
【００３６】
また、導電体２の所定の物理量をセンサ検出し、導電体２の腐食の進行や導電体２の切断を判断することができるので、浮き屋根式タンク２００から離れた場所からでも導電体２の状況を監視することができる。
この場合に、複数種類の物理量で導電体２の腐食の進行や導電体２の切断を判断することも可能となるので、これらの判断をより正確に行うことも可能となる。
同様に、導電体２を撮像素子で撮像し、導電体２の腐食の進行や導電体２の切断を判断する場合も、浮き屋根式タンク２００から離れた場所からでも導電体２の状況を監視することができる。
【００３７】
また、ストラップ４１が切断して、導電体２がリール１１で巻き取られる場合も、速度調節器１４がリール１１に設けられている。そのため、導電体２がリール１１で巻き取られる速度は遅く、導電体２が強い力で本体部４に衝突することはないので、本体部４が破損してしまうことを防止して、本体部４を再利用することができる。
【００３８】
なお、等電位装置１は一基の浮き屋根式タンク２００に１０台ほど設置される。浮き屋根式タンク２００を一カ所に複数基設置する場合、複数基の浮き屋根式タンク２００の各等電位装置１のセンサ類５１からのデータは、中央監視センターに集約されて、各等電位装置１について導電体２の腐食の進行や導電体２の切断を監視する。
【００３９】
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
例えば、センサ類５１に使用するセンサは、前記した以外のものも用いることができる。
また、ケーシング２１，２１は、金属及び樹脂以外の材料を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１      浮き屋根式タンクの等電位装置
２      導電体
３      ブラケット
４      本体部
１１    リール（付勢部材）
１５    底部
２１    ケーシング
４１    ストラップ
５１    センサ類（センサ、撮像素子、渦電流計、反射型光学センサ、放射温度計）
６８    ネットワークサーバ（第1の判定手段、第２の判定手段）
２００  浮き屋根式タンク
２０１  タンクシェル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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