(57)【要約】【課題】危険物を扱う油タンクの改造工事を施工することなく、タンク水切り作業上の安全性および設備信頼性を高めた上で、水切り作業の自動化を最大限に図ることのできる油タンク水切りシステムを提供すること。【解決手段】この油タンク水切りシステムＳは、水切り配管４を介して油タンク１に接続された水タンク５９と、水タンク５９に接続された水払出し配管３０と、水払出し配管３０に配備された水移送ポンプ３３と、水タンク５９内に貯留された水Ｗの液面検出器３２と、液面検出信号により水移送ポンプ３３を駆動させるポンプ駆動制御器２６とを有し、水切り配管４に配備された縁切り開閉弁１０と、水タンク５９内の油膜ＬＳを検出する油膜検出器５７と、油膜ＬＳの検出により縁切り開閉弁１０を閉止する縁切り弁駆動制御器１２と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油タンクに連結される水切り配管と、前記水切り配管を介して前記油タンクに接続され前記油タンクからの水を一時貯留する水タンクと、前記水タンクに接続された水払出し配管と、前記水払出し配管に配備されたエア駆動式の水移送ポンプと、前記水タンク内に貯留された水の液面を検出するエア駆動式の液面検出器と、前記液面検出器により検出された液面検出信号に基づいて前記水移送ポンプを駆動させるエア駆動式のポンプ駆動制御器と、を有して成る油タンク水切りシステムであって、
前記水切り配管に配備されたエア駆動式の縁切り開閉弁と、
前記水タンク内に貯留された水の上面に生じた油膜を検出する油膜検出器と、
前記油膜検出器により前記油膜が検出されたときに前記縁切り開閉弁を閉止するエア駆動式の縁切り弁駆動制御器と、を備えて成ることを特徴とする油タンク水切りシステム。
【請求項２】
前記水移送ポンプの最大送水量よりも小さな流量に設定された定流量弁が、前記水切り配管に配備されていることを特徴とする請求項１に記載の油タンク水切りシステム。
【請求項３】
前記水タンクのタンク本体に連結される入側開口を下端部に有するとともに大気と連通する出側開口を上端部に有する筒状ケーシングと、前記筒状ケーシング内に上下移動自在に収容された水に浮くフロート弁と、前記フロート弁の上方位置の筒状ケーシング内に配備されていて前記筒状ケーシング内を上下に区画する弁座シートと、を有して成るエアブリーダを備えていて、前記エアブリーダは、前記弁座シートの弁開口を開放していた前記フロート弁が前記筒状ケーシング内に流入した水により浮上して前記弁座シートの弁開口を閉止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の油タンク水切りシステム。
【請求項４】
前記縁切り開閉弁が、前記水切り配管に設けられる本体ケーシングと、前記本体ケーシングの弁室内に回動自在に装填された金属製の球状弁体と、前記水切り配管と連通する前記本体ケーシングの入側流路および出側流路にそれぞれ配備され前記球状弁体に摺動自在に接して前記球状弁体の弁内流路を開閉する合成樹脂製のシート体と、を備えるボール弁で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の油タンク水切りシステム。
【請求項５】
前記縁切り開閉弁が、駆動用エアの供給停止時に前記球状弁体を自動的に駆動して前記弁内流路を閉止させる弁体駆動機構を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の油タンク水切りシステム。
【請求項６】
少なくとも、前記水切り配管、前記水タンク、前記水払出し配管、前記水移送ポンプ、前記液面検出器と、前記ポンプ駆動制御器、前記油膜検出器、および縁切り開閉弁が共通台盤上に予め取り付けられてプレファブリックユニットが構成され、前記プレファブリックユニットが前記油タンクの近傍位置に設置され、前記プレファブリックユニットの水切り配管が前記油タンクに連結されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の油タンク水切りシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消防法上の危険物を貯蔵した屋外の油タンクにおいて水切り作業を行なうための油タンク水切りシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の油タンク水切りシステムとしては、例えば下記の特許文献１に記載されたものが知られている。この文献１記載の油タンク水切りシステム９０Ａは、図１１に示すように、油タンク１に連結される元弁２付きの水切り配管４と、油タンク１からの水Ｗを一時貯留する地下掘削部ＧＢに配備された半地下式の水タンク９８と、水タンク９８に接続された水払出し配管３０と、水払出し配管３０に配備されたエア駆動式の水移送ポンプ３３と、水タンク９８内に貯留された水Ｗおよび油Ｌの液面を検出するエア駆動式の液面検出器９７と、液面検出器９７により検出された液面検出信号に基づいて水移送ポンプ３３を駆動させるエア駆動式のポンプ駆動制御器２６と、元弁２下流側の水切り配管４に配備された自動開閉弁９１と、を有している。
【０００３】
前記の自動開閉弁９１は、箱下部に流水管９４とつながる弁座口９３を有し箱上部に大気開放の弁座口９５を有する箱状の本体ケーシング９２と、本体ケーシング９２内に収容されて弁座口９５を開閉するフロート体９６Ａと、本体ケーシング９２内でフロート体９６Ａの下方に収容されて弁座口９３を開閉するフロート体９６Ｂとから構成されている。本体ケーシング９２は水切り配管４の先端部と接続されており、流水管９４は水タンク９８の上方に配置されている。この自動開閉弁９１は、油Ｌに沈んで弁座口９５を開くとともに弁座口９３を閉止し、水Ｗには浮いて弁座口９３を開くとともに弁座口９５を閉止するフロート構造を採用しており、水Ｗは水タンク９８へ流入させる一方、油Ｌは止弁して流入させないようにする。前記の液面検出器９７はエア駆動式のレベルスイッチであって、水タンク９８内の水Ｗや油Ｌに浮くフロート体１００と、エア配管５３からのエアをフロート体１００の高さ位置に応じたエア圧のパイロットエアに調整してポンプ駆動制御器２６へ出力するフロート弁９９と、から構成されている。前記のポンプ駆動制御器２６は３方弁であって、計器用エアＡＭから水移送ポンプ３３へのエア配管２０の途中に配備されており、フロート弁９９からのパイロットエアのエア圧に基づいて圧力調整したエアを水移送ポンプ３３へ送りポンプ送水量の制御を行なうものである。
【０００４】
他方で、例えば下記の特許文献２に記載されたシステムも知られている。この文献２記載の油タンク水切りシステム９０Ｂは、図１２に示すように、油タンク１に連結される元弁２付きの水切り配管４と、地面Ｇ上に配置されて油タンク１からの水Ｗおよび油Ｌを貯留する密閉タンク１０１と、密閉タンク１０１に接続された水払出し配管３０と、水払出し配管３０に配備された電動式の自動開閉弁１０４と、密閉タンク１０１頂部と油タンク１側壁の接続位置１Ｙとを連通する手動開閉弁１０３付きの頂部連結管１０２と、密閉タンク１０１内の水Ｗと油Ｌの境界面が設定の高位レベル１０６Ｈに達したことを検出する境界面センサ１０５Ｈと、密閉タンク１０１内の水Ｗと油Ｌの境界面が設定の低位レベル１０６Ｌに達したことを検出する境界面センサ１０５Ｌと、境界面センサ１０５Ｈおよび境界面センサ１０５Ｌからの検出信号に基づいて自動開閉弁１０４を開閉制御する演算機能付きの弁駆動制御器１０７と、から構成されている。この油タンク水切りシステム９０Ｂは、境界面センサ１０５Ｈ，１０５Ｌの検出信号に基づいて弁駆動制御器１０７が自動開閉弁１０４を駆動制御し、密閉タンク１０１の水Ｗのみを水払出し配管３０から下流側の含油排水系に排水するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２８２７９８号公報
【特許文献２】特開平７−７６３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記した文献１記載の油タンク水切りシステム９０Ａ（図１１）では、肝となる自動開閉弁９１の構造上、弁座口９３，９５のバルブシート面に異物が付着した場合、自動開閉弁９１がタイトシャット性能を保てないため、弁リークに伴う油水が水タンク９８に流れ込み、これらが水タンク９８からオーバーフローするおそれがある。
【０００７】
また、上記した文献２記載の油タンク水切りシステム９０Ｂ（図１２）は、油タンク１の油Ｌの層と水Ｗの層の境界面と同じレベルとなるように、小型の密閉タンク１０１の上下部のノズルを油タンク１と接続したものである。このシステムは、「既設の貯蔵タンクに特別の加工を施さず自動的に水切りする」ことをセールスポイントにしているが、構造上、密閉タンク１０１の頂部よりも高い位置の油タンク１の側壁に穴を開け、その穴に、通常は設置することのないノズルを溶接付けしなければならない。そのために、油タンク１の数年ごとの定期整備タイミングを待ってノズル新設工事を行わなければならず、厳格な官庁検査も受ける必要がある。また、この油タンク水切りシステム９０Ｂは、境界面センサ１０５Ｈ，１０５Ｌ、弁駆動制御器１０７、および自動開閉弁１０４がいずれも電気駆動式であるので、高価で厳密な防爆仕様の機器を使用せざるを得ないという課題もあった。尚、油タンクの水切りに使用される水タンクは消防法上の諸々の規制が課せられるが、元来、斯かる水タンクはあくまでも油タンクからの水を一時的に収容するものである。従って、特許文献２のように水と油の双方を意図的に溜めるタンクが、法を遵守した水タンクとして使用可能か否かは疑わしい。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、油タンク自体にノズル新設などのような時間と手間のかかる改造工事を施工することなく、水切り作業でキーポイントとなる安全性および設備信頼性を高めた上で、水切り作業の自動化を最大限に図ることのできる油タンク水切りシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る油タンク水切りシステムは、油タンクに連結される水切り配管と、水切り配管を介して油タンクに接続され油タンクからの水を一時貯留する水タンクと、水タンクに接続された水払出し配管と、水払出し配管に配備されたエア駆動式の水移送ポンプと、水タンク内に貯留された水の液面を検出するエア駆動式の液面検出器と、液面検出器により検出された液面検出信号に基づいて水移送ポンプを駆動させるエア駆動式のポンプ駆動制御器と、を有して成る油タンク水切りシステムであって、水切り配管に配備されたエア駆動式の縁切り開閉弁と、水タンク内に貯留された水の上面に生じた油膜を検出する油膜検出器と、油膜検出器により油膜が検出されたときに縁切り開閉弁を閉止するエア駆動式の縁切り弁駆動制御器と、を備えて成るものである。
【００１０】
また、前記構成において、水移送ポンプの最大送水量よりも小さな流量に設定された定流量弁が、水切り配管に配備されているものである。
【００１１】
そして、前記した各構成において、水タンクのタンク本体に連結される入側開口を下端部に有するとともに大気と連通する出側開口を上端部に有する筒状ケーシングと、筒状ケーシング内に上下移動自在に収容された水に浮くフロート弁と、フロート弁の上方位置の筒状ケーシング内に配備されていて前記筒状ケーシング内を上下に区画する弁座シートと、を有して成るエアブリーダを備えていて、エアブリーダは、弁座シートの弁開口を開放していたフロート弁が筒状ケーシング内に流入した水により浮上して弁座シートの弁開口を閉止するものである。
【００１２】
更に、前記した各構成において、縁切り開閉弁が、水切り配管に設けられる本体ケーシングと、本体ケーシングの弁室内に回動自在に装填された金属製の球状弁体と、水切り配管と連通する本体ケーシングの入側流路および出側流路にそれぞれ配備され球状弁体に摺動自在に接して球状弁体の弁内流路を開閉する合成樹脂製のシート体と、を備えるボール弁で構成されているものである。
【００１３】
また、前記した各構成において、縁切り開閉弁が、駆動用エアの供給停止時に球状弁体を自動的に駆動して弁内流路を閉止させる弁体駆動機構を備えているものである。
【００１４】
そして、前記した各構成において、少なくとも、水切り配管、水タンク、水払出し配管、水移送ポンプ、液面検出器と、ポンプ駆動制御器、油膜検出器、および縁切り開閉弁が共通台盤上に予め取り付けられてプレファブリックユニットが構成され、プレファブリックユニットが油タンクの近傍位置に設置され、プレファブリックユニットの水切り配管が油タンクに連結されるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る油タンク水切りシステムによれば、油タンクと水タンクの間の縁切り開閉弁と、水タンク内の油膜を検出する油膜検出器と、油膜検出時に縁切り開閉弁を閉止する縁切り弁駆動制御器とを備えているので、油タンクの水切り作業を下流側の水タンクを用いて連続的に行なううえで、水タンク内に一時貯留している水の水面に油膜が検出されたときには、縁切り弁駆動制御器が縁切り開閉弁を閉止して油タンクと水タンクとの間を遮断する。従って、油膜検出以後に油タンクの油が水タンクに流入することを確実に防ぐことができ、ひいては水タンクからの水や油のオーバーフローを防止できる。また、当該システムの主な構成機器はエア駆動式であるので、危険物を取り扱う油タンクの水切り作業であっても、高い安全性を確保することができる。加えて、油タンク側にノズル設置などの設置工事を必要としない。                                                      
【００１６】
また、水移送ポンプの最大送水量よりも小さな流量に設定された定流量弁を備えているものでは、油タンクからの水切り水の連続受入れ中で且つ水移送ポンプからの連続移送運転中であっても、水タンク内で水や油が増えることがないので、水タンクからのオーバーフロー事故を確実に防止することができ、安心して水切り作業を行なうことができる。
【００１７】
そして、水タンクとつながるエアブリーダを備えているものでは、水タンク内の液面が上昇してベント配管からエアブリーダ内に油水が流入すると、フロート弁が浮いて弁座シートを塞ぐことにより閉弁するので、水切り水や油膜の大気への溢れ出しを防止することができる。その後、水タンク内の液面が下がってタンク内圧力も大気圧以下になったときは、フロート弁が下降して開弁することにより、エアブリーダが自動的に大気開放状態に戻る。
【００１８】
更に、縁切り開閉弁がボール弁で構成されているものでは、元弁などに汎用されているゲート弁のように弁開閉のためのハンドル操作を複数回回転させなければならないものと比べて、ボール弁は例えば弁駆動軸を９０度程度回転させるだけで流路の開閉を行なえるので、水タンク内に油膜が検出された際などに迅速に縁切り開閉弁を閉止することができ、油タンクから水タンクへの油流入を極力抑えることができる。因みに、石油精製工場などでは油タンクの数がかなり多いことから、油タンクの出側には安価で簡素な構造のゲート弁が採用されていて、ボール弁は高価であるために慣行的に使用されていなかったが、油タンクと水タンクの間へのボール弁の設置が極めて好適であることが今回判ったのである。
【００１９】
また、縁切り開閉弁が、弁体とシート体間が金属同士の接触でない所謂ソフトタッチ式のボール弁で構成されているものでは、球状弁体とシート体が金属と合成樹脂で構成されているので、金属同士接触のような低シール性、異物の噛込み、回動しにくさ、または騒音などの懸念を生じない。従って、水タンク内での緊急状態に対応して迅速かつ円滑な球状弁体の回動操作を行なうことができる。
【００２０】
また、縁切り開閉弁が弁体駆動機構を備えているものでは、駆動用エアが何らかの事態で供給停止になった時でも、弁体駆動機構が球状弁体を自動的に駆動して弁内流路を緊急閉止させることができる。すなわち、斯かる事態のときでも、油タンクから水タンクへの流路を遮断して水タンクからの水や油のオーバーフローを確実に防止することができる。
【００２１】
そして、油タンク水切りシステムの主要構成機器が共通台盤上に予め取り付けられて成るプレファブリックユニットを用いるものでは、タンク近傍設置に先立ってプレファブリックユニットが工場などで製作されるので、ニーズに対応した仕様やサイズの部品を予め選定した極めて汎用性の高い油タンク水切りシステムを提供できる。また、油タンク水切り作業の工程に合わせてプレファブリックユニットを油タンク近傍位置に設置できるので、油タンク近傍位置で必要以上の取付け工程をとることが無いから、水切り工程の期間厳守が図れ、ひいては工程の短縮化をも図り得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る油タンク水切りシステムを示す概略側面構成図である。
【図２】前記油タンク水切りシステムの水タンクを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は正断面図である。
【図３】前記油タンク水切りシステムの縁切り開閉弁を示す図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】前記油タンク水切りシステムの油膜検出器のフロート体を示す一部断面を含む側面図である。
【図５】前記油タンク水切りシステムの定量弁を示す概略側断面図である。
【図６】前記油タンク水切りシステムのエアブリーダを示す側断面図である。
【図７】前記油タンク水切りシステムの必要構成部品を共通台盤上に設置して成るプレファブリックユニットを示す図であって、（ａ）は概略平面構成図、（ｂ）は概略側面構成図である。
【図８】本発明の別の実施形態に係る半地下式水タンクを有する油タンク水切りシステムを示す概略側面構成図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る油タンク水切りシステムの油膜検出器のフロート体を示す図であって、（ａ）は概略側面構成図、（ｂ）は水上の油膜を検出したときのフロート体の状態を示す概略側面構成図である。
【図１０】本発明の更に他の実施形態に係る油タンク水切りシステムの油膜検出器のフロート体を示す図であって、（ａ）は概略側面構成図、（ｂ）は水上の油膜を検出したときのフロート体の状態を示す概略側面構成図である。
【図１１】従来の油タンク水切りシステムの一例を示す概略側面構成図である。
【図１２】従来の油タンク水切りシステムの別例を示す概略側面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。図１は本発明の一実施形態に係る油タンク水切りシステムを示す概略側構成図である。
【００２４】
ここで、まず油タンク内のスラッジに関する一般的な説明を行なう。技術論文「含油スラッジ廃棄物からの流動層による熱分解油分回収技術（北海道工業開発試験所）」によれば、「貯油タンク、タンカーの点検、清掃時に鉄錆や砂泥を含むワックス状の含油スラッジが多量に排出される。このスラッジの発生量は、多い場合にタンク内容量の１％以上に達し、常温では取扱いが困難なワックス状物を多量に含む混合物として堆積している。すなわち、スラッジの９０ｗｔ％以上が常温では取扱い困難な油分であり、他に水分３ｗｔ％、灰分３.５ｗｔ％、残留炭素５.５ｗｔ％、硫黄分２Ｗｔ％で構成されている。」とされている。そして、油タンクの水切り作業の際に、流動性の高い水に押し出される形で、鉄錆や異物を含むスラッジが水切り配管４からタンク外へ排出される。また、危険物第１石油類に区分されるガソリン、ナフサ等の製品および半製品は、精製段階における蒸留塔、ドラム、熱交換器等の機器内部の錆や異物が混入している可能性がある。また、第１石油類に属する製品は一般的に浮屋根式タンクに貯蔵されるが、浮屋根に降った雨水は浮屋根ウェザーシール部で油タンク内への流入を防ぐ構造となっており、浮屋根上の雨水は屋根排水設備によりタンク外の防油堤内に排出される構造となっている。しかしながら、浮屋根ウェザーシール部の変形や破損等の発生により雨水が油タンクの内壁を伝いタンク内に侵入して下部に溜まるため、製品出荷前には水切り作業を行う必要があり、タンク開放点検整備前にも実施される。
【００２５】
そこで、図１のような実施形態に係る油タンク水切りシステムＳが油タンク１の水切り作業に使用される。油タンク１は地面Ｇよりも高い基礎ＧＡ上に建設されているが、油タンク１内には主に油Ｌが貯留され、油Ｌの下方には雨水などに由来した水Ｗが溜まっている。
そうして、この油タンク水切りシステムＳは、油タンク１に連結される水切り配管４と、水切り配管４を介して油タンク１に接続された水タンク５９と、水タンク５９に接続された水払出し配管３０と、を備えている。前記した水切り配管４には、油タンク１側から順に例えば、ゲート弁などから成る元弁２、フレキシブルメタルホース５、ストレーナ６、エア駆動式の縁切り開閉弁１０などが配備されている。
【００２６】
前記したフレキシブルメタルホース５の設計仕様は、「減価償却資産の耐用年数表 別表第２ 機械および装置の耐用年数表」の石油製品又は石炭製品製造業用設備より、設備耐用年数を７年間とされている。また、「特定屋外タンク貯蔵所の保安検査の時期に係る運用について（消防危第４５号平成２３年２月２５日消防庁危険物保安室長）」により、「支持力および沈下に関する地盤の安全性については、経年的な沈下量の測定結果による年平均沈下量が１ｃｍ以内であること。」から、タンク沈下量の７ｃｍ（１ｃｍ／年×設備耐用年数７年＝沈下量７ｃｍ）がフレキシブルメタルホース５の設計沈下量となる。また、フレキシブルメタルホース５は、消防評定品の高品質品として、メーカー標準品の最高使用圧力 １.０ＭＰａ、最高使用温度１００℃、最大軸直角変位量１００ｍｍを設計仕様としてある。
【００２７】
前記したストレーナ６は例えばバケット型であり、下流の定流量弁７および縁切り弁１０等への異物流入防止を目的として設置される。濾過金網のメッシュサイズはオーバル社の流量計用ストレーナを参考として４０メッシュ以上とした。尚、ストレーナ６は運転中に濾過金網が濾過物で目詰まりを起こすため、濾過金網開口面積はストレーナ６の入口配管の内面断面積の３倍を確保したことにより、濾過金網の２／３に目詰まりを起しても運転継続できるようにした。その場合に、濾過金網の目詰まりにより濾過金網通過時の流体抵抗が増加するため、濾過金網の差圧強度を０.３ＭＰａ以上として濾過金網の破損を防止する。また、バケット型のストレーナ６の濾過物による詰まり状態を外部から容易に把握できるように、ストレーナ６の上流部と下流部の圧力差を差圧計に表示させて清掃要否の判断材料とする。
【００２８】
ここで、油タンク１から水切りされる水Ｗの量につき、下記の表１を参照して説明する。斯かる水Ｗの量は、例えば対象の油タンク１の内容量が５０００ＫＬと仮定すると、タンク内径約２３.２ｍ、水切り水が２０ｃｍ高さの場合、水量は８４.５ＫＬ｛＝（π×２３．２×２３．２／４)×０．２ｍ｝となる。水移送ポンプ３３は例えばウィルデン社製のエア駆動ダイアフラムポンプＸＰＳ４００型（駆動用エア圧：０.５６ＭＰａ）を用いた場合、吐出流量１３.８ＫＬ／Ｈｒで送水時間は約６時間となる。但し、８万ＫＬ以上の原油タンク等では格段に水切り量が多いため、より大容量のウィルデンエア駆動ダイアフラムポンプＸＰＳ１５００型（駆動用エア圧：０.５６ＭＰａ）等を用い、何日間かに日分けして水切り作業を行っても構わない。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
前記した水タンク５９は、図２に示すように、有底角筒状のタンク本体１３と、タンク本体１３の上面開口を密閉する天板２５と、天板２５の一部に形成された開口部周縁に立設された角筒状のマンホール８と、マンホール８の上面開口を密閉する蓋板２７と、から密閉状に構成されている。タンク本体１３の一端側には水切り配管４の端部が差し込まれて接続され、タンク本体１３の他端側には水払出し配管３０の端部が差し込まれて接続されている。そして、天板２５には、ベント配管６０と液面検出器３２の筒体２８が差し込み固定されている。筒体２８と水払出し配管３０の各先端部は、タンク本体１３の底面よりも低く形成されたピット部３１内まで垂下されている。マンホール８内において蓋板２７の下面には、下端に錘体３５を取り付けられたガイドポール３４，３４が垂設されている。この水タンク５９は油タンク１から水切り配管４を経て流入した水Ｗや少量の油Ｌを一時貯留するようになっている。
【００３１】
この水タンク５９は、消防法上の屋外タンク、すなわち２０号タンクに該当することを避けるために、水タンク５９への油流入量を油膜厚検出感度１０±１ｍｍ 以下として、下記の表２の危険物類別に対応させて油流入量を指定数量の１／５未満とするように管理する。これにより、水切り作業自動化設備である油タンク水切りシステムＳを、油タンク１の付帯設備とすることができる。また、水タンク５９のサイズは、水切り配管４および水払出し配管３０の他に、水Ｗの油分検出や管理のための油膜検出器５７、水移送ポンプ３３自動運転のための液面検出器３２、およびエアブリーダ６１のベント配管６０等の必要ノズルを配置できる大きさとする。ここで、油タンク１が第１石油類を取り扱うタンクである場合、水タンク５９の寸法は幅８００ｍｍ、奥行き８００ｍｍ、高さ５００ｍｍとなるため、油膜厚検出感度１０±１ｍｍに相当する油量は７Ｌとなり、下記の表２から、指定数量の１／５未満にすることができる。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
また、前記の水タンク５９には、水タンク５９内に貯留された水Ｗや微量油の液面を検出する液面検出器３２と、水タンク５９内の水Ｗの上面に生じた油膜ＬＳを検出する油膜検出器５７のフロート部３が配備されている。そして、前記の水払出し配管３０には、エア駆動式の水移送ポンプ３３、サイトグラス３７、逆止弁などが配備されている。この水払出し配管３０の先端は、油水セパレータなどの含油排水系ＤＷに接続されている。
【００３４】
前記した液面検出器３２は、例えばマグネトロール社製エア駆動ディスプレーサー液面検出器Ａ１０-２Ｇ３Ｂ−ＫＯＦを使用してある。この液面検出器３２は、水タンク５９の天井部からタンク内に吊持された筒体２８と、筒体２８の上部に配備されたレベルスイッチである制御エア調整器１９と、筒体２８内に収容されて制御エア調整器１９に吊持された高水位設定用の高位フロート２４Ｈと、低水位設定用の低位フロート２４Ｌと、が装備されている。高位フロート２４Ｈが高水位設定位置（水タンク５９の全高の９０％以下の高さ位置）に達すると、メカニカル的に液面検出器３２の制御エア調整器１９内のバルブを開いて、制御エア調整器１９からのパイロットエアがエア配管６７下流側の水移送ポンプ駆動用のポンプ駆動制御器２６をＯＮにして、エア配管２０から水移送ポンプ３３にエアを供給して運転させる。一方、低位フロート２４Ｌが低水位設定位置（水タンク５９の底面から６０ｍｍの高さ位置）に達すると、メカニカル的に液面検出器３２の制御エア調整器１９内のバルブを閉じてエア配管６７にパイロットエアを流さなくなり、水移送ポンプ駆動用のポンプ駆動制御器２６がＯＦＦとなって水移送ポンプ３３の運転を停止させる。
【００３５】
すなわち、前記のポンプ駆動制御器２６はエア配管２０に配備されたエア駆動による３方弁式であり、液面検出器３２により検出された液面検出信号に基づいて水移送ポンプ３３への駆動エアの送気をon-offして移送水量を制御する。ここで、液面検出器３２の低水位設定下限は水タンク５９底面から６０ｍｍ以上が必要となるため、図２の水タンク５９に示すように、液面検出器３２における筒体２８の下端および水払出し配管３０のサクション側先端の下方位置に、水タンク５９の底面よりも６０ｍｍほど深いピット部３１を形成しておくことにより、水タンク５９内の水Ｗをできるだけ多く取り出せるようにしている。尚、水移送ポンプ３３は空引きに耐える構造のものが採用される。
【００３６】
前記した縁切り開閉弁１０は、図３に示すように、バルブ部Ｖ（ボール弁）と、バルブ部Ｖを開閉駆動させるアクチュエータ部Ｑと、から構成されている。前記のバルブ部Ｖは、水切り配管４の途中に設けられる本体ケーシング３６と、本体ケーシング３６の弁室内に回動自在に装填された金属製の球状弁体４０と、水切り配管４と連通する本体ケーシング３６の入側流路３８および出側流路３９（軸心Ｃ）にそれぞれ配備されたシート体４２，４２と、を備えて構成されている。各シート体４２は合成樹脂製であり、球状弁体４０に摺動自在かつ弾性的に接して球状弁体４０の弁内流路４１を開閉するようになっている。すなわち、縁切り開閉弁１０は、金属同士が摺接しない型式（ソフトタッチ方式）のボール弁で構成されている。
【００３７】
前記のアクチュエータ部Ｑは、両端が開口した水平筒状（軸心Ｃ１）のシリンダ４４と、シリンダ４４内のエア室５２に装着された１対のヨークピストン４７，４７と、ヨークピストン４７，４７に取り付けられた軸体４９，４９と、軸体４９，４９を収容するガイド溝を有するリンク板４８と、シリンダ４４の両端開口にそれぞれ取り付けられた有底筒状のバネケース４５，４５と、バネケース４５，４５内に収容されてヨークピストン４７，４７をリング板４８に向けて軸心Ｃ１方向に弾性付勢するコイルバネ４６，４６、とを備えて構成されている。
【００３８】
そして、アクチュエータ部Ｑのシリンダ４４の下部はバルブ部Ｖの本体ケーシング３６の上部と連結されており、この連結部に竪向きの駆動軸４３が装入されている。駆動軸４３はアクチュエータ部Ｑのリンク板４８とバルブ部Ｖの球状弁体４０との間に介装されてこれらを駆動連結している。エア室５２に面するシリンダ４４には、エア室５２へエアを出し入れする注気口５１が形成されている。
【００３９】
この縁切り開閉弁１０では、注気口５１にエア配管２０がつながれており、注気口５１からエア室５２内にエアが注入されると、シリンダ４４内のヨークピストン４７，４７がコイルバネ４６，４６の弾性付勢力に抗して軸心Ｃ方向外向き（矢印Ｄ，Ｄ方向）に押し出される。これにより、リング板４８が回動されることにより、球状弁体４０が駆動軸４３を介して回動されシート体４２，４２に対して弁内流路４１を開放する。一方、エア室５２内へのエアの注入が停止されると、コイルバネ４６，４６の弾性付勢力によりヨークピストン４７，４７が自動的に押し戻され球状弁体４０を回動させて弁内流路４１を閉止するようになっている。すなわち、それぞれ両側の、バネケース４５，４５、コイルバネ４６，４６、ヨークピストン４７，４７、軸体４９，４９、およびリンク板４８から成る構成が、駆動用エアの供給停止時に縁切り開閉弁１０の球状弁体４０を自動的に駆動して弁内流路４１を閉止させるという、Ａｉｒ−ｔｏ−Ｏｐｅｎ設定のスプリングリターン型の弁体駆動機構２９の構成である。この弁体駆動機構２９の存在により、何らかの不具合によりエア供給が停止した場合でも、安全側に油タンク１と水タンク５９との間を縁切りすることができる。
【００４０】
前記した縁切り開閉弁１０は、油タンク１と水切りシステムを縁切りするための遮断弁であり、本バルブが内弁リークした場合に油タンク１在槽が外部に流出して異常状態となるため、最も重要なバルブとしてタイトシャット信頼性が要求される。従って、バルブ型式はタイトシャット信頼性の高いボールバルブを選定すると共に、球状弁体はＳＣＳ１３Ａ（ステンレス鋳鋼品）製のもの、バルブシート材料はシール性の高い合成樹脂、例えばＰＴＦＥ（テフロン：登録商標）製のものを用いる。
【００４１】
そして、縁切り弁駆動制御器１２のフロート体３は、図４に示すように、平面視ドーナツ状の浮き部材Ｆと、浮き部材Ｆの中央開口部に設置された演算器６４と、演算器６４の下面に配備された音叉式センサ６２および導電率センサ６３と、演算器６４と油膜検出器５７をつないで給電および信号送信を行なう電線１７と、から構成されている。浮き部材Ｆ内には密閉状のエア室５４が形成されている。浮き部材Ｆには、上下貫通するガイド孔５５，５５が形成されている。これらのガイド孔５５，５５には、既述したガイドポール３４，３４が通されてフロート体３を上下に案内するようになっている。このフロート体３は、浮き部材Ｆが油膜ＬＳおよび水Ｗに浮き、音叉式センサ６２が油膜ＬＳや水Ｗなどの液体の存在を検出し、導電率センサ６３が油膜ＬＳの存在を検出するようになっている。音叉式センサ６２は予め設定されている動作点の高さ位置により油膜ＬＳの膜厚が所定膜厚（例えば１０ｍｍ厚）に達したことを検出するようになっている。尚、フロート体３には、水タンク５９内の流体の流れによる波発生を防止するための波除板（図示省略）が設置されている。
【００４２】
前記した油膜検出器５７は、液体有り（水Ｗや油Ｌ）と液体無し（エア）を判別する音叉式センサ６２と、導電体（水Ｗ）／非導電体（エアや油Ｌ）を判別する導電率センサ６３と、を組み合せたエンドレスハウザー製防爆型漏油検知器ＮＡＲ３００システムを採用してある。検出物条件は比重０.７以上１.０ 未満の非水溶性液体とする。供給電源は交流１００Ｖ（５０／６０Ｈｚ）から変換された直流電源ＤＣとする。そして、１０±１ｍｍ厚の油膜ＬＳを検出した際の電気信号は、油膜検出器５７から電線１１を経て電空変換器５６に送られてエア配管５０からの駆動エアの供給を停止し縁切り開閉弁１０を閉止させる。逆に、油膜ＬＳを検出していないときの電気信号により駆動エアの供給は継続しているため、縁切り開閉弁１０は開となっている。また、油膜検出器５７は４００ｍｍ角のマンホール８に取り付けられることにより、水タンク５９内に設置される油膜検知のためのフロート体３（内径３０４ｍｍΦ）の点検・補修を容易にしている。すなわち、前記のフロート体３、油膜検出器５７、および電空変換器５６から、油膜検出器５７により油膜ＬＳが検出されたときに縁切り開閉弁１０を閉止させる、エア駆動式の縁切り弁駆動制御器１２が構成される。
【００４３】
この油タンク水切りシステムＳの駆動機器の主な駆動源はエアであるが、このエアは例えばプラント内に張り巡らされている計器用エアＡＭのエア配管網から供給される。計器用エアＡＭからのエアは、主配管であるエア配管２０を通って水移送ポンプ３３の駆動部に送られる。エア配管２０には、水移送ポンプ３３側から、３方弁であるポンプ駆動制御器２６、エアフィルタ、減圧弁２１Ｂ、エア畜圧ドラム２１Ａなどが配備されている。ポンプ駆動制御器２６の入出両側のエア配管２０には、手動開閉弁２２を有するバイパス配管２３がバイパス接続されている。また、エア配管２０の途中からは、エア配管５０とエア配管５３が分岐して接続されている。エア配管５０の先端は電空変換器５６に接続されている。エア配管５３の先端は液面検出器３２における制御エア調整器１９のエア入口に接続されている。そして、電空変換器５６のエア出口から縁切り開閉弁１０のアクチュエータ間は、逆止弁１６付きのエア配管１４で接続されている。エア配管１４における逆止弁１６の出側とエア配管５０との間は、手動開閉弁２２付きのバイパス配管１５で接続されている。また、直流電源ＤＣからの電源は電線５８により油膜検出器５７に送られる。水タンク５９内のフロート部３と油膜検出器５７は、フロート部３からの検出信号を送る電線１７で接続されている。油膜検出器５７と電空変換器５６は、油膜検出器５７からの演算信号を送る電線１１で接続されている。
【００４４】
前記した定流量弁７は、図５に示すように、水切り配管４の途中で縁切り開閉弁１０の水抜出し方向上流側に配備されている。そして、定流量弁７は、水切り配管４の途中に介設される筒状の本体ケーシング６５と、本体ケーシング６５内に配置されて支持部材８３，８３，８３，８３で宙吊り支持された有底筒状の有底シリンダ６６と、有底シリンダ６６の開口部を通水可能に被うストレーナ６８と、有底シリンダ６６内に収容されたピストンダンパ６９と、有底シリンダ６６の水流方向下流側に配置された円錐ディスク７３と、有底シリンダ６６のロッド穴７１を通されてピストンダンパ６９と円錐ディスク７３をつなぐ連結ロッド７２と、有底シリンダ６６内に収容されてピストンダンパ６９を水流方向上流側に弾性付勢するコイルバネ７０と、有底シリンダ６６下流側の本体ケーシング６５内面に取り付けられた縮流曲面体７４と、から構成されている。この定流量弁７は、水切り配管４を流通する水量が多くなろうとしたとき、ピストンダンパ６９および円錐ディスク７３がコイルバネ７０の弾性付勢力に抗して下流側に押されることにより、円錐ディスク７３と縮流曲面体７４の間の水路が狭まり、狭くなった水路を流通する水の量が抑えられて一定量となるようにされている。この定流量弁７の設定水量は、水移送ポンプ３３の最大送水量よりも小さな流量に設定されている。
【００４５】
定流量弁７への水Ｗの受入れ流量は、油タンク１の液面高さ分のヘッド圧を受けるため、元弁２が全開の場合、トリチェリーの定理（ｖ＝√２ｇｈ）から、液位ヘッド１７ｍ、油比重０.７５、配管内径３インチで、流速１３.７ｍ／秒、流量６８８ｍ3／Ｈｒとなる。この流量の水Ｗをそのまま水タンク５９へ受け入れた場合、タンク容量が２８８Ｌであるために瞬く間にオーバーフローを起こす。また、水タンク５９の水移送ポンプ３３の吐出流量値よりも定流量弁７の通過流量が大きいと、ポンプ連続運転による水移送不足分が積み重なってオーバーフローを引き起こすため、この両面から定流量弁７の設定流量を２３０Ｌ／ｍｉｎ±５％以下に一定に保ちつつ、流速を０.８ｍ/秒程度に低く設定することで、水タンク５９のオーバーフロー防止、フロートセンサや液面検出器用フロートの破損トラブルの防止を図っている。
【００４６】
水タンク５９天井部からのベント配管６０は、元弁２下流側の水切り配管４につながれている。ベント配管６０の途中にはエアブリーダ６１（いわゆる真空破壊弁）が分岐接続されている。エアブリーダ６１の設置に替えて、油タンク１の上端部近くまで立ち上げて大気開放されるベント配管６０Ａ（２点鎖線）を分岐接続しても構わない。前記のエアブリーダ６１は水タンク５９の自動排気弁として使用されるものであり、図６に示すように、ベント配管６０を介して水タンク５９のタンク本体１３に連結される入側開口７７を下端部に有するとともに大気と連通する出側開口８２を上端部に有する筒状ケーシング７５と、筒状ケーシング７５下部の収容室７６内に上下移動自在に収容された水に浮く中空球状のフロート弁７９と、フロート弁７９の上方位置の筒状ケーシング７５内に配備されたリング状の弁座シート８０と、を有して構成されている。前記の弁座シート８０により筒状ケーシング７５内が上下に区画される。このエアブリーダ６１は、弁座シート８０の弁開口８１を開放していたフロート弁７９が入側開口７７から筒状ケーシング７５内に流入した水Ｗにより浮上して弁座シート８０の弁開口８１を閉止するようになっている。筒状ケーシング７５内が空のとき、フロート弁７９は収容室７６内のフロート受け７８で中空支持されている。
このエアブリーダ６１を設置したことにより、液面検出器５７が故障して水タンク５９内が高水位でありながら水移送ポンプ３３が運転できない時や水移送ポンプ３３が故障等で停止した場合でも、水タンク５９のオーバーフローを防止できる。
【００４７】
この油タンク水切りシステムＳは、図７に示すように、大部分の構成部品が一纏めに集約されて成るプレファブリックユニットＵとして提供される。このプレファブリックユニットＵは、水切り配管４の一部、水タンク５９、水払出し配管３０の一部、水移送ポンプ３３、液面検出器３２、縁切り開閉弁１０、定流量弁７、油膜検出器５７、フロート体３、エアブリーダ６１、およびエア配管２０の一部などが、共通台盤９上に工場などで予め取り付けられたものである。水移送ポンプ３３は、共通台盤９に組み付けられたフレーム９Ａ上に設置されている。このプレファブリックユニットＵは、製作工場から、油タンク１（危険物屋外タンク）の近傍位置例えば基礎ＧＡから例えば１ｍ離れた位置まで搬入され、予め地面Ｇに一部分埋設されている例えばコンクリート製のユニット基礎ＵＡ上に設置される。そして、プレファブリックユニットＵの定流量弁７のフランジに、ユニット近傍に別途設置されているストレーナ６とフレキシブルメタルチューブ５が水切り配管４を介してそれぞれ連設され、更に元弁２のフランジにつながれることにより、プレファブリックユニットＵが油タンク１と連結されるのである。このプレファブリックユニットＵは、油タンク１の基礎に悪影響を与えないように、基礎ＧＡ（タンクリングウォル）の外側から１ｍ以上離した位置に地上設置することが好ましい。
【００４８】
上記のように構成された油タンク水切りシステムＳの作用を次に説明する。
水タンク５９に流入した水切り水Ｗは、水移送ポンプ３３にて含油排水系ＤＷへ移送される。水移送ポンプ３３で既設の含油排水系ＤＷの排水タンクへ移送する際は、水払出し配管３０の圧力損失と排水タンクヘッドとを加算したポンプ必要吐出圧力を計算により求めて適正能力のエアポンプを最終選定する。水移送ポンプ３３の吐出圧力はポンプ駆動用のエア圧で決まるため、ここでは一般的な計器用エア圧の０.５６ＭＰａとしているが、実際は個別の計器用エア圧を確認して使用する。ウィルデン製エア駆動ダイアフラムポンプＸＰＳ４００は、駆動用エア圧が０.５６ＭＰａの時、吐出流量は２３０Ｌ／ｍｉｎ、吐出圧は０.２８ＭＰａである。尚、水移送ポンプ３３はレシプロポンプの一種であるから、計器用エアＡＭからの主線であるエア配管２０に圧力変動を与えやすいため、エア配管２０の途中にエア畜圧ドラム２１Ａを設置してエア配管２０での圧力安定化を図るようにしている。
【００４９】
既述したが、５０００ＫＬの油タンク１で水切り量２０ｃｍ高さの場合、８５ＫＬの水量となり、水移送ポンプ３３（１３.８ＫＬ／Ｈｒ）による移送時間は約６時間となる。また、１１万ＫＬの原油用の油タンク１では水量が約１２１６ＫＬとなる。本実施形態は、水切り装置運転開始時に運転員による操作が必要となるが、その開始後は水切り作業終了までを安全に自動化できる。
【００５０】
そして、油膜検知に伴う縁切り開閉弁１０閉止後のタンク水切りシステムＳの復帰方法としては、再度水切り作業を行うタイミングで、元弁２の閉止、縁切り開閉弁１０用のバイパス配管１５の手動開閉弁２２の開により、縁切り開閉弁１０を開弁させて、ベント配管６０の手動開閉弁２２の開により水切り配管４内の滞油を水タンク５９に受け入れさせる。水タンク５９に集められた水切り配管４内の滞油は、水移送ポンプ３３駆動用のバイパス配管２３の手動開閉弁２２の開により、水移送ポンプ３３を駆動させて、含油排水系ＤＷへ水タンク５９内の水Ｗを送水する。その後、元弁２を開にし、手動開閉弁２２，２２，２２を元通りの閉にして、水切り自動化運転を再開するのである。
【００５１】
上記したように、この実施形態に係る油タンク水切りシステムＳによれば、油タンク１と水タンク５９の間に配備された縁切り開閉弁１０と、水タンク５９内の油膜ＬＳを検出する油膜検出器５７と、油膜検出時に縁切り開閉弁１０を閉止する縁切り弁駆動制御器１２とを備えているので、油タンク１の水切り作業を下流側の水タンク５９を用いて連続的に行なううえで、水タンク５９内に一時貯留している水Ｗの水面に油膜ＬＳが検出されたときには、縁切り弁駆動制御器１２が縁切り開閉弁１０を閉止して油タンク１と水タンク５９との間を遮断する。従って、油検出以後に油タンク１の油Ｌが水タンク５９に流入することを確実に防ぐことができ、ひいては水タンク５９からの水Ｗや油Ｌのオーバーフローを防止できる。また、この油タンク水切りシステムＳの主な構成機器はいずれもエア駆動式であるので、危険物を取り扱う油タンク１の水切り作業であっても、高い安全性を確保することができる。
【００５２】
また、縁切り開閉弁１０はボール弁で構成されているので、元弁２などに汎用されているゲート弁のように弁開閉のためのハンドル操作を複数回転実施しなければならないものと比べて、例えば駆動軸４３を９０度程度回転させるだけで弁内流路４１の開閉を行なえるので、水タンク５９内に油膜ＬＳが検出された場合などの際に迅速に縁切り開閉弁１０を閉止させることができ、油タンク１から水タンク５９への油流入を極力抑えることができる。
【００５３】
そして、縁切り開閉弁１０は、球状弁体４０とシート体４２，４２間が金属同士の接触でない所謂ソフトタッチ式のボール弁で構成されているので、球状弁体４０が金属で構成されシート体４２，４２がポリ四フッ化エチレンなどの合成樹脂で構成されているので、金属同士接触のような低シール性、異物の噛込み、回動しにくさ、騒音などの懸念を生じない。従って、水タンク５９内での緊急状態に対応して迅速かつ円滑な球状弁体４０の回動操作を行なうことができる。
【００５４】
また、縁切り開閉弁１０が弁体駆動機構２９であるコイルバネ４６などを備えているので、計器用エアＡＭからの駆動用エアが何らかの事態で供給停止になった時でも、弁体駆動機構２９が球状弁体４０を自動的に回転駆動して弁内流路４１を緊急閉止させることができる。すなわち、斯かる事態のときでも、油タンク１から水タンク５９への流路を遮断して水タンク５９からの水Ｗや油Ｌのオーバーフローを防止することができる。
【００５５】
また、水移送ポンプ３３の最大送水量よりも小さな流量に設定された定流量弁７を備えているので、油タンク１から水切りされた水Ｗの連続受入れ中で且つ水移送ポンプ３３の連続移送運転中であっても、水タンク５９内で水Ｗや油Ｌが増えることがない。従って、水タンク５９からのオーバーフロー事故を防止することができる。例えば、水切り配管４が管内径３インチの場合に、定流量弁７の設定流量を、水移送ポンプ３３の最大送水量２３０Ｌ／ｍｉｎ（１３.８ＫＬ／Ｈｒ）±５％よりも小さな値に設定しておくことにより、連続運転中の水タンク５９からのオーバーフローを確実に防止でき、安心して水切り作業を行なうことができる。
【００５６】
また、縁切り開閉弁１０および定流量弁７の上流側の水切り配管４には、６０メッシュ程度のバケット型のストレーナ６が設置されているので、油タンク１の底面に堆積していたスラッジが流入することによる、縁切り開閉弁１０や定流量弁７内のストレーナ６８への異物噛み込みや目詰まり等のトラブル原因を排除することができる。特に、定流量弁７はストレーナ６８のメッシュ開口面積が小さいことから目詰まりの影響を大きく受けやすいので有効である。
【００５７】
そして、ベント配管６０にエアブリーダ６１を備えているので、水タンク５９内の液が上昇してベント配管６０からエアブリーダ６１内に流入すると、フロート弁７９が浮いて弁座シート８０を塞ぐことにより閉弁し、水Ｗや油膜ＬＳの大気への溢れ出しを防止することができる。その後、水タンク５９内の液面が下がってタンク内圧力も大気圧以下になると、フロート弁７９が下降して開弁することにより、エアブリーダ６１が自動的に大気開放状態に戻る。
【００５８】
そして、油タンク水切りシステムＳの主要構成機器を共通台盤９上に予め取り付けて成るプレファブリックユニットＵを適用したので、油タンク１の近傍位置にタンク設置を行なったのちに油タンク１の元弁２に配管連結をして簡便に使用することができる。しかも、そのタンク近傍設置に先立って、プレファブリックユニットＵが工場などで製作されるので、極めて汎用性の高い油タンク水切りシステムＳを提供できる。また、油タンク水切り作業の工程に合わせてプレファブリックユニットＵを油タンク１の近傍位置に設置できるので、油タンク１の近傍位置で無為な取付け工程を要することが無い。従って、水切り工程の期間厳守が図れ、ひいては工程の短縮化も図ることができる。
【００５９】
そして、この油タンク水切りシステムＳは、屋外油タンク１の貯蔵所防油堤内などの危険エリアへの設置となるため、電気供給機器である油膜検出器５７は防爆型仕様のものが用いられるとともに、その他の機器はエア駆動式のものが採用されるから、必然的に全構成部品が防爆仕様となっている。とりわけ、液面検出器３２および水移送ポンプ３３もエア駆動式の防爆機器である。
【００６０】
尚、上記した実施形態では、水タンク５９などを配備したプレファブリックユニットＵを油タンク１近傍の地面Ｇに設置したが、本発明はそれに限定されるものでない。例えば、図８に示す油タンク水切りシステムＳａのように、予め掘削した地下掘削部ＧＢに水タンク５９を部分的に埋めた半地下タンク式のシステムも本発明に含まれる。その場合は、油タンク１の基礎ＧＡに悪影響を与えないように、基礎ＧＡの外側から２ｍ以上離して地下掘削部ＧＢを形成しておくことが好ましい。
【００６１】
また、上記では、音叉式センサ６２および導電率センサ６３を有するフロート体３を用いた電気式の油膜検出器を例示したが、本発明はそれに限られない。例えば、図９に示すようなフロート体３ａを用いたエア駆動式の油膜検出器も本発明に含まれる。このフロート体３ａは、水タンク５９の内壁に回動自在に支持された水平向きの枢支軸８４と、棒長手中心部が枢支軸８４に固定された天秤棒８５と、天秤棒８５の両端寄り位置に揺動自在に吊り下げられた一対の垂下ロッド８６，８６と、一方の垂下ロッド８６に取り付けられていて水Ｗおよび油Ｌに浮く高位検出フロート８７Ａと、他方の垂下ロッド８６に取り付けられていて油Ｌには浮かず水Ｗに浮く低位検出フロート８７Ｂと、から構成されている。
【００６２】
このフロート体３ａを有する油膜検出器によれば、水タンク５９内の液体が殆ど水Ｗの場合は、図９（ａ）に示すように、高位検出フロート８７Ａと低位検出フロート８７Ｂとがほぼ同じ高さ位置にあるので、天秤棒８５は水平姿勢にあり枢支軸８４の回転角度は０度である。それに対し、水Ｗの水面に油膜ＬＳが生じたときは、図９（ｂ）に示すように、低位検出フロート８７Ｂは水Ｗと油膜ＬＳの境界面に浮かんでいるが高位検出フロート８７Ａは油膜ＬＳの上面に合わせて上昇する。これにより、フロート間に高さの偏差Ｈが生じ、天秤棒８５が傾いて枢支軸８４が例えば図中の時計回りに回転する。前記の偏差Ｈが例えば１０ｍｍになったときの枢支軸８４の規定回転角度は予め得られており、枢支軸８４が規定回転角度になったときに所定厚の油膜ＬＳが生じたことを油膜検出器のエア駆動式フロート弁で検出して、縁切り弁駆動制御器により縁切り開閉弁１０を閉止させるようになっている。
【００６３】
あるいは、図９のフロート体３ａに替えて、例えば図１０に示すような１軸の保持ロッド８８を有するフロート体３ｂを用いたエア駆動式の油膜検出器も本発明に含まれる。このフロート体３ｂは、水タンク５９内の天板などに上下移動自在に支持された竪向きの保持ロッド８８と、保持ロッド８８の下端部に固定されていて油Ｌには浮かず水Ｗに浮く低位検出フロート８９Ｂと、保持ロッド８８に上下移動自在に挿通されて低位検出フロート８９Ｂ上に配置され水Ｗおよび油Ｌに浮３高位検出フロート８９Ａと、から構成されている。
【００６４】
このフロート体３ｂを有する油膜検出器によれば、水タンク５９内の液体が殆ど水Ｗの場合は、図１０（ａ）に示すように、低位検出フロート８９Ｂ上に載った高位検出フロート８９Ａが水Ｗの水面に浮いている。それに対し、水Ｗの水面に油膜ＬＳが生じたときは、図１０（ｂ）に示すように、低位検出フロート８９Ｂは水Ｗと油膜ＬＳの境界面に浮かんだ状態になり、高位検出フロート８９Ａは油膜ＬＳの上面に合わせて上昇する。これにより、フロート間に高さの偏差Ｈが生じ、この偏差Ｈは上昇量として油膜検出器により検出される。前記の偏差Ｈが例えば１０ｍｍになったときに所定厚の油膜ＬＳが生じたことを油膜検出器のエア駆動式フロート弁で検出して、縁切り弁駆動制御器により縁切り開閉弁１０を閉止させるのである。すなわち、図９のフロート体３ａを有する油膜検出器および図１０のフロート体３ｂを有する油膜検出器はいずれもエア作動式であるので、エア駆動式である他の構成機器とともに完全防爆方式を実現した油タンク水切りシステムの提供につながるのである。
【００６５】
また、上記した各実施形態では縁切り開閉弁１０としてボール弁を用いたシステムを例示したが、本発明に係る縁切り開閉弁としては、ボール弁以外のエア駆動式弁を用いても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
原油備蓄基地、石油精製、製品ターミナル等は装置自動化および省力化が進む一方、油タンク管理面で必須の水切り作業の自動化および省力化が遅れている。その理由としては、当該作業自動化設備の信頼性面での不安があり、重大トラブルリスクを避けるためであると推定される。本発明は、このような問題点の解決を図るものであり、原油備蓄基地、石油精製、製品ターミナル等に広く導入されることを促したい。
【符号の説明】
【００６７】
１  油タンク
３，３ａ，３ｂ  フロート体
４  水切り配管
７  定流量弁
９  共通台盤
１０  縁切り開閉弁
１２  縁切り弁駆動制御器
１９  制御エア調整器
２０  エア配管
２４Ｈ  高位フロート
２４Ｌ  低位フロート
２５  天板
２６  ポンプ駆動制御器
２９  弁体駆動機構
３０  水払出し配管
３２  液面検出器
３３  水移送ポンプ
３６  本体ケーシング
３８  入側流路
３９  出側流路
４０  球状弁体
４１  弁内流路
４２  シート体
４３  駆動軸
４４  シリンダ
４６  コイルバネ
４７  ヨークピストン
５６  電空変換器
５７  油膜検出器
５９  水タンク
６０  ベント配管
６１  エアブリーダ
７５  筒状ケーシング
７７  入側開口
７９  フロート弁
８０  弁座シート
８１  弁開口
８２  出側開口
ＡＭ  計器用エア
Ｌ  油
ＬＳ  油膜
Ｓ，Ｓａ  油タンク水切りシステム
Ｕ  プレファブリックユニット
Ｗ  水
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月22日(2018.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−７６３９４号公報
【特許文献２】特開平８−２８２７９８号公報
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月26日(2018.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油タンクに連結される水切り配管と、前記水切り配管を介して前記油タンクに接続され前記油タンクからの水を一時貯留する水タンクと、前記水タンクに接続された水払出し配管と、前記水払出し配管に配備されたエア駆動式の水移送ポンプと、前記水タンク内に貯留された水の液面を検出するエア駆動式の液面検出器と、前記液面検出器により検出された液面検出信号に基づいて前記水移送ポンプを駆動させるエア駆動式のポンプ駆動制御器と、を有して成る油タンク水切りシステムであって、
前記水切り配管に配備されたエア駆動式の縁切り開閉弁と、
前記水タンク内に貯留された水の上面に生じた油膜を検出する油膜検出器と、
前記油膜検出器により前記油膜が検出されたときに前記縁切り開閉弁を閉止するエア駆動式の縁切り弁駆動制御器と、を備えて成ることを特徴とする油タンク水切りシステム。
【請求項２】
前記水移送ポンプの最大送水量よりも小さな流量に設定された定流量弁が、前記水切り配管に配備されていることを特徴とする請求項１に記載の油タンク水切りシステム。
【請求項３】
前記水タンクのタンク本体に連結される入側開口を下端部に有するとともに大気と連通する出側開口を上端部に有する筒状ケーシングと、前記筒状ケーシング内に上下移動自在に収容された水に浮くフロート弁と、前記フロート弁の上方位置の筒状ケーシング内に配備されていて前記筒状ケーシング内を上下に区画する弁座シートと、を有して成るエアブリーダを備えていて、前記エアブリーダは、前記弁座シートの弁開口を開放していた前記フロート弁が前記筒状ケーシング内に流入した水により浮上して前記弁座シートの弁開口を閉止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の油タンク水切りシステム。
【請求項４】
前記縁切り開閉弁が、前記水切り配管に設けられる本体ケーシングと、前記本体ケーシングの弁室内に回動自在に装填された金属製の球状弁体と、前記水切り配管と連通する前記本体ケーシングの入側流路および出側流路にそれぞれ配備され前記球状弁体に摺動自在に接して前記球状弁体の弁内流路を開閉する合成樹脂製のシート体と、を備えるボール弁で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の油タンク水切りシステム。
【請求項５】
前記縁切り開閉弁が、駆動用エアの供給停止時に前記球状弁体を自動的に駆動して前記弁内流路を閉止させる弁体駆動機構を備えていることを特徴とする請求項４に記載の油タンク水切りシステム。
【請求項６】
少なくとも、前記水切り配管、前記水タンク、前記水払出し配管、前記水移送ポンプ、前記液面検出器と、前記ポンプ駆動制御器、前記油膜検出器、および前記縁切り開閉弁が共通台盤上に予め取り付けられてプレファブリックユニットが構成され、前記プレファブリックユニットが前記油タンクの近傍位置に設置され、前記プレファブリックユニットの水切り配管が前記油タンクに連結されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の油タンク水切りシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、前記構成において、縁切り開閉弁が、駆動用エアの供給停止時に球状弁体を自動的に駆動して弁内流路を閉止させる弁体駆動機構を備えているものである。