(57)【要約】【課題】特殊な技能を有しない一般的な測定者が、生成された沈殿層の粘度，並びに振動式粘度計の深さを測定することにより、精度良くかつ短時間で沈殿層の厚さを算出できる沈殿層測定方法及び沈殿層測定装置を提供しようとするものである。【解決手段】沈殿層の厚さを測定する沈殿層測定方法は、振動式粘度計２を原油９内で降下及び／又は上昇させ、液層９０及び／又はスラッジ層９１，９２の粘度を測定し、粘度が液層９０と軟スラッジ層９１の境界の粘度となったとき、及び、軟スラッジ層９１と硬スラッジ層９２の境界の粘度となったとき、振動式粘度計２の深さを測定し、深さの測定結果を用いて各スラッジ層９１，９２の厚さを算出する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯液施設における少なくとも一層以上の沈殿層の厚さを測定する沈殿層測定方法であって、
粘度計を前記貯液施設内で降下及び／又は上昇させて、液層及び／又は前記沈殿層の粘度を測定し、この測定値が前記液層と沈殿層の境界の粘度となったとき、及び／又は、異なる前記沈殿層の境界の粘度となったとき、前記粘度計の深さを測定し、前記深さの測定結果を用いて前記沈殿層の厚さを算出することを特徴とする沈殿層測定方法。
【請求項２】
前記粘度計として、ねじれ振動式粘度計を使用することを特徴とする請求項１記載の沈殿層測定方法。
【請求項３】
巻尺に取り付けられた前記粘度計を降下及び／又は上昇させるとともに、前記巻尺を用いて前記粘度計の深さを測定することを特徴とする請求項１又は２記載の沈殿層測定方法。
【請求項４】
前記粘度計を昇降手段によって降下及び／又は上昇させ、前記昇降手段の作動量にもとづいて、前記粘度計の深さを測定することを特徴とする請求項１又は２記載の沈殿層測定方法。
【請求項５】
前記貯液施設が原油タンクであり、前記原油タンク内に沈殿するスラッジ層の厚さを求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の沈殿層測定方法。
【請求項６】
前記スラッジ層が、ソフト層とハード層からなり、これらソフト層とハード層の厚さを求めることを特徴とする請求項５記載の沈殿層測定方法。
【請求項７】
貯液施設における少なくとも一層以上の沈殿層の厚さを測定する沈殿層測定装置であって、
前記貯液施設内で昇降される粘度計と、
この粘度計を昇降させる昇降手段と、
この昇降手段の作動量にもとづいて、前記粘度計の深さを測定する深さ測定手段と、
前記振動式粘度計，昇降手段及び深さ測定手段を制御するとともに、前記沈殿層の厚さを算出する制御部と、
を具備したことを特徴とする沈殿層測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、沈殿層測定方法及び沈殿層測定装置に関し、特に、振動式粘度計と深さ測定手段を用いて沈殿層の厚さを測定する、沈殿層測定方法及び沈殿層測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、備蓄原油は、円筒形の浮き屋根式タンク（適宜、原油タンクと略称する。）を使用した地上タンク方式で備蓄されている。
貯液施設である原油タンクは、法令により数年ごとに、内部の原油を完全に抜いて開放検査することが義務づけられている。
また、上記原油タンクは、通常、使用された量の原油を補充する方式で使用されるので、タンク内部の原油を完全に抜き取る必要はないが、たとえば、別の顧客の原油を備蓄する場合などには、元の顧客の原油（スラッジを含む。）を完全に抜き取り、原油タンクをいったん完全に空にしてから備蓄する必要がある。
【０００３】
ところで、原油タンクから原油を完全に抜き取るということは、タンク底部に堆積した原油スラッジ（適宜、スラッジと略称する。）をも抜き取ることを意味している。
なお、「原油スラッジ」とは、原油を貯蔵しておくことでタンク底部に堆積する高粘度の粘着物質をいう。
この原油スラッジには、ワックスと水を主成分とし原油の液層より高粘度な軟スラッジ（ソフト層）と、ワックスと水を主成分とし錆や土砂などからなる固形分を含み、軟スラッジよりさらに高粘度な硬スラッジ（ハード層）とがある。
【０００４】
なお、軟スラッジを原油タンクから抜き取るには、タンク底部に配設されたスチームヒータで加熱し原油の液層と混ぜ合わせることにより、液層とともにポンプで抜き取ることができる。
一方、硬スラッジを原油タンクから抜き取るには、ＣＯＷ（Ｃｒｕｄｅ　Ｏｉｌ　Ｗａｓｈｉｎｇ原油洗浄）を行い、硬スラッジを分散させて原油の液層と混ぜ合わせることにより、液層とともにポンプで抜き取ることができる。
すなわち、スラッジが軟スラッジであるか、硬スラッジであるかによって、抜き取り方法が異なる。
【０００５】
たとえば、軟スラッジの量を少なく見積もると、軟スラッジへの加熱が十分行われず、軟スラッジを完全に抜き取ることができなかったり、逆に、多く見積もると、無駄に加熱を行うこととなり不経済である。
また、硬スラッジの量を少なく見積もると、ＣＯＷによる粉砕が十分行われないため、硬スラッジを完全に抜き取ることができなかったり、逆に、多く見積もると必要以上にＣＯＷを行うこととなり不経済である。
なお、原油タンクにスラッジが残ってしまった場合には、作業員が手作業で除去しなければならず、作業日程が大幅に遅れるなどして、多大な損害を被ることになる。
このため、各スラッジ層の厚さ及び分布状態を精度良く測定する必要があり、また、作業日程を遵守するといった観点から、原油タンク内の各スラッジ層の状態や量を精度良く把握することは極めて重要である。
【０００６】
次に、従来の各スラッジ層の厚さを求める方法について、図面を参照して説明する。
図９は、従来例にかかる沈殿層測定方法を説明するための、要部の概略断面図を示している。
同図において、測定者は、まず、原油タンク８の浮屋根８１の測定孔８２から、金属製の円板状の軟スラッジ層上面用重り１３１（たとえば、重量：約２２０ｇ）を原油９の液層９０に降下させる。次に、測定者は、軟スラッジ層上面用重り１３１が軟スラッジ層９１の上面に接触した感触を受けると、そのときの深さＡを軟スラッジ層９１の上面の位置として、軟スラッジ層上面用重り１３１を連結している巻尺１５１で測定する。軟スラッジ層９１の上面の位置測定が終了すると、軟スラッジ層上面用重り１３１を引き上げ測定孔８２から取り出す。
【０００７】
続いて、測定者は、測定孔８２から下端を円錐状に加工した円柱状の硬スラッジ層上面用重り１３２（たとえば、重量：約３５０ｇ）を降下させ、硬スラッジ層９２の上面に接触した感触を受けると、そのときの深さＢを硬スラッジ層９２の上面の位置として、硬スラッジ層上面用重り１３２を連結している巻尺１５１で測定する。硬スラッジ層９２の上面の位置測定が終了すると、硬スラッジ層上面用重り１３２を引き上げ測定孔８２から取り出す。
【０００８】
さらに、測定者は、測定孔８２から下端を円錐状に加工した円柱状の硬スラッジ層下面用重り１３３（たとえば、重量：約１ｋｇ）を降下させ、タンク底部８３の上面に接触した感触を受けると、そのときの深さＣを硬スラッジ層９２の下面の位置として、硬スラッジ層下面用重り１３３を連結している巻尺１５１で測定する。硬スラッジ層９２の下面の位置測定が終了すると、硬スラッジ層下面用重り１３３を引き上げ測定孔８２から取り出す。
そして、測定者は、測定した各深さＡ，Ｂ，Ｃを用いて、（Ｂ−Ａ）を軟スラッジ層９１の厚さとして算出し、続いて、（Ｃ−Ｂ）を硬スラッジ層９２の厚さとして算出する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軟スラッジ層上面用重り１３１が軟スラッジ層９１の上面と接触する感触や、硬スラッジ層上面用重り１３２が硬スラッジ層９２の上面と接触する感触は、極めて微妙であり、特殊な技能を有する熟練技能者によらなければ、正確につかむことができないといった問題があった。
【００１０】
この発明は上記の問題点にかんがみてなされたもので、特殊な技能を有しない一般的な測定者であっても、精度良くかつ短時間で沈殿層の厚さを測定することのできる沈殿層測定方法及び沈殿層測定装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者らは、振動式粘度計を用いて沈殿層の粘度を定量的に測定し、さらに、沈殿層の境界の深さを測定することにより、特殊な技能を有しない一般的な測定者が、精度良くかつ短時間で沈殿層の厚さを測定することを可能とした。
【００１２】
具体的には、請求項１に記載するように、貯液施設における少なくとも一層以上の沈殿層の厚さを測定する沈殿層測定方法であって、粘度計を前記貯液施設内で降下及び／又は上昇させて、液層及び／又は前記沈殿層の粘度を測定し、この測定値が前記液層と沈殿層の境界の粘度となったとき、及び／又は、異なる前記沈殿層の境界の粘度となったとき、前記粘度計の深さを測定し、前記深さの測定結果を用いて前記沈殿層の厚さを算出する方法としてある。
このようにすると、粘度計が定量的に液層及び／又は沈殿層の粘度を測定するので、特殊な技能を有しない測定者であっても、容易かつ精度良く沈殿層の厚さを測定することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記粘度計として、ねじれ振動式粘度計を使用する方法としてあり、液体の粘度をねじれ振動の変化で検出でき、液体の粘度を精度良く測定することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、巻尺に取り付けられた前記粘度計を降下及び／又は上昇させるとともに、前記巻尺を用いて前記粘度計の深さを測定する方法としてあり、測定者が巻尺に取り付けられた振動式粘度計を手動で昇降させてもよく、手軽に沈殿層の厚さを測定することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記粘度計を昇降手段によって降下及び／又は上昇させ、前記昇降手段の作動量にもとづいて、前記粘度計の深さを測定する方法としてあり、このようにすると、測定者は、自動的に沈殿層の厚さを測定することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記貯液施設が原油タンクであり、前記原油タンク内に沈殿するスラッジ層の厚さを求める方法としてある。このようにすると、たとえば、原油タンクを開放検査する際に、スラッジ層の厚さを精度良く算出することができるので、スラッジ層を効率良く抜き取ることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記スラッジ層が、ソフト層とハード層からなり、これらソフト層とハード層の厚さを求める方法としてある。このようにすると、原油タンクから抜き取る際に処理方法の異なる軟スラッジ層（ソフト層）と硬スラッジ層（ハード層）の厚さを知ることができるので、より効率良くスラッジ層を抜き取ることができる。
【００１８】
請求項７に記載の沈殿層測定装置の発明は、貯液施設における少なくとも一層以上の沈殿層の厚さを測定する沈殿層測定装置であって、前記貯液施設内で昇降される粘度計と、この粘度計を昇降させる昇降手段と、この昇降手段の作動量にもとづいて、前記粘度計の深さを測定する深さ測定手段と、前記振動式粘度計，昇降手段及び深さ測定手段を制御するとともに、前記沈殿層の厚さを算出する制御部と、を具備した構成としてある。
このようにすると、沈殿層測定装置を自動化することができる。また、多くの測定ポイントで粘度測定を行うことができるとともに、測定データを効率良く処理することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を、図面にしたがって詳細に説明する。
［第一実施形態］
図１は、本発明の沈殿層測定方法の第一実施形態にかかり、その方法を説明するための概略断面図を示している。
【００２０】
この実施形態の沈殿層測定方法は、原油タンク８に貯蔵された原油９（液層９０，軟スラッジ層９１及び硬スラッジ層９２からなる。）の軟スラッジ層９１と硬スラッジ層９２の厚さを求める方法であり、測定者が、振動式粘度計２を原油タンク８の浮屋根８１の測定孔８２から原油９の中に降下させながら、原油９の粘度と振動式粘度計２の深さを測定する方法である。
【００２１】
原油タンク８は、地上式タンクとしてあり、貯蔵された原油９は、下層に軟スラッジ層９１及び硬スラッジ層９２が沈殿している。
また、タンクの方式は、地上式に限定されるものではなく、たとえば、地中式，洋上タンクや岩盤タンクなどとしてもよい。
【００２２】
測定者は、浮屋根８１に登り、浮屋根８１に複数配設された測定孔８２から、巻尺５１に吊り下げられた振動式粘度計２を原油９（液層９０，軟スラッジ層９１及び硬スラッジ層９２）の中に降下させる。
この振動式粘度計２は、降下しながら連続して原油９の粘度を測定しており、その測定結果は、コントローラ３に表示される。
【００２３】
ところで、原油９は、通常、数百〜数万（ｍＰａ・ｓ）の粘度であるが、本実施形態では、液層９０と軟スラッジ層９１との境界粘度を約１０００（ｍＰａ・ｓ）とし、硬スラッジ層９２と軟スラッジ層９１との境界粘度を約１００００（ｍＰａ・ｓ）としてある。
ただし、これらの境界粘度は、本実施形態において上記のように設定したものであり、これらの数値に限定されるものでない。
【００２４】
測定者は、コントローラ３の粘度表示を見ながら、振動式粘度計２を徐々に降下させ、粘度表示が約１０００（ｍＰａ・ｓ）となったところで、振動式粘度計２の深さＡを巻尺５１から読み取る。
続いて、測定者は、さらに振動式粘度計２を降下させ、粘度表示が約１００００（ｍＰａ・ｓ）となったところで、振動式粘度計２の深さＢを巻尺５１から読み取る。
【００２５】
次に、測定者は、さらに振動式粘度計２を降下させ、振動式粘度計２がタンク底部８３と当接して降下が停止したときの振動式粘度計２の深さＣを巻尺５１から読み取る。
なお、上記タンク底部８３までの深さＣは、振動式粘度計２の深さＣを巻尺５１から読み取った測定値に限定されるものではなく、たとえば、浮屋根８１の高さから算出することもできる。
そして、測定者は、読み取った各深さＡ，Ｂ，Ｃから、軟スラッジ層９１の厚さ（Ｂ−Ａ）と、硬スラッジ層９２の厚さ（Ｃ−Ｂ）を算出する。
【００２６】
次に、上記沈殿層測定方法を用いて、原油タンク９全体の軟スラッジ層９１及び硬スラッジ層９２の厚さを測定した例について、図面を参照して説明する。
図２は、原油タンクの浮屋根に配設された測定孔の概略配置図を示している。
同図において、測定孔８２は、浮屋根８１の直径約１０ｍの円周を二等分する位置に二つ（Ｎｏ１，Ｎｏ２）と、直径約２０ｍの円周を八等分する位置に八つ（Ｎｏ１１〜Ｎｏ１８）、同様に、直径約４０ｍの円周を八等分する位置に八つ（Ｎｏ２１〜Ｎｏ２８）、直径約６０ｍの円周を八等分する位置に八つ（Ｎｏ３１〜Ｎｏ３８）が配設してある。すなわち、直径約８０ｍの浮屋根８１の２６箇所に測定孔８２が配設してある。
【００２７】
また、沈殿層測定装置１は、原油タンク９が火気厳禁であることから、振動式粘度計２及びコントローラ３の作動電圧を低電圧かつ防爆仕様とし、さらに、浮屋根８１上での作業性を考慮して、電源として、乾電池又は蓄電池を使用する構成とした。
なお、原油タンク８の測定孔８２は、内径が約７５ｍｍとなっていることから、後述するように、この内径より細い振動式粘度計２を製作して使用した。
【００２８】
測定者は、図３（ａ）に示す記録用紙に、軟スラッジ層９１の境界粘度を「約１０００〜１００００（ｍＰａ・ｓ）」とし、測定ポイント（Ｎｏ１，Ｎｏ１１，…），測定位置（（０，５）ｍ，（０，１０）ｍ，…）を記入し、軟スラッジ層上面深さＡ（１８．７１，１８．６３，…）ｍ，硬スラッジ層上面深さＢ（１８．８８，１９．００，…）ｍ，硬スラッジ層下面深さＣ（２０．５６，２０．５６，…）ｍを測定し、軟スラッジ層厚さ（Ｂ−Ａ）（０．１７，０．３７，…），硬スラッジ層厚さ（Ｃ−Ｂ）（１．６８，１．５６，…）を計算して記入した。
【００２９】
また、測定者は、上記記録用紙のデータを三次元的にプロットすることにより、軟スラッジ層９１と硬スラッジ層９２の沈殿状況を、立体的（三次元的）に把握することができる。たとえば、測定ポイントＮｏ１とＮｏ１１の沈殿状況は、図３（ｂ）に示すように、それぞれ、軟スラッジ層９１が０．１７ｍと０．３７ｍであり、硬スラッジ層９２が１．６８ｍと１．５６ｍとなる。
なお、同図においては、二つの測定ポイントのデータのみをプロットしているが、全ての測定ポイントのデータを同様にプロットすると、軟スラッジ層９１と硬スラッジ層９２の沈殿状況を、立体的に表示することができる。
【００３０】
このように、第一実施形態の沈殿層測定方法は、液層と沈殿層の粘度の違いに着目し、粘度の異なる液層及び／又は沈殿層の粘度と振動式粘度計の深さを測定することにより、沈殿層の厚さを定量的に算出することができる。
すなわち、上述した特殊な技能を有する測定者でなくても、作業指導書などにより教育を受けた一般的な測定者であれば、容易にかつ精度良く測定することができる。
【００３１】
また、各層の境界の粘度が、サンプリングや経験などから所定の値に定められているときは、上述したように、境界の粘度となる振動式粘度計の深さを測定すると、各層の厚さを算出することができる。
これに対し、各層の境界となる粘度が分らない場合には、任意の単位深さごとに粘度を測定し、深さに対する粘度曲線を求め、粘度が大きく変化した位置（深さ）に境界面があるものとすることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、振動式粘度計を液内で降下させながら、液層及び沈殿層の粘度を測定し、粘度が液層と沈殿層の境界の粘度となったとき、及び、異なる沈殿層の境界の粘度となったとき、振動式粘度計の深さを測定する方法としてあるが、たとえば、振動式粘度計を底まで降下させてから液内を上昇させて、あるいは、振動式粘度計を液内で昇降させながら、粘度を測定することも可能である。
【００３３】
［第二実施形態］
図４は、本発明の沈殿層測定方法の第二実施形態にかかり、その方法を実現する沈殿層測定装置の概略構成図を示している。
この実施形態の沈殿層測定方法は、上記第一実施形態の沈殿層測定方法と同様に、原油タンク８に貯蔵された原油９の液層９０，軟スラッジ層９１及び硬スラッジ層９２の粘度にもとづいて各スラッジ層９１，９２の厚さを求める方法であるが、測定者が振動式粘度計２を昇降させたり、振動式粘度計の深さを測定する代りに、沈殿層測定装置１が、測定者の入力にもとづいて、振動式粘度計２を昇降させるとともに、振動式粘度計２の深さを自動的に測定する方法としてある。
【００３４】
具体的には、図４に示すように、沈殿層測定装置１ａは、振動式粘度計２，コントローラ３ａ，モータ４，ケーブル６及び回転計４１とからなっている。
すなわち、沈殿層測定装置１ａは、振動式粘度計２に連結されたワイヤが巻き付けられたリールを回転させるモータ４により、振動式粘度計２を自動で昇降させることができる。また、モータ４と連結されたリールの回転を検出する回転計４１により、振動式粘度計２の深さを測定することができる。
【００３５】
コントローラ３ａは、制御部３１と、粘度計制御部３２と、操作入力部３３と、表示装置３４と、電源３５とからなっている。
制御部３１は、測定データを記憶する記憶部を備えたコンピュータなどの情報処理装置であり、操作入力部３３からの入力により、粘度計制御部３２やモータ４を制御する。
【００３６】
次に、本実施形態の沈殿層測定方法について、図面を参照して説明する。
図５は、本発明の沈殿層測定方法の第二実施形態を説明するためのフローチャート図を示している。
同図において、測定者は、まず、コントローラ３ａの電源をオンする（ステップＳ１）。
【００３７】
次に、測定者は、表示装置３４にしたがって、操作入力部３３から測定条件を入力する（ステップＳ２）。
ここで、測定者は、たとえば、図６に示す測定条件、すなわち、表示された測定ポイントＮｏ１〜ＮｏＮ（Ｎは自然数）の測定位置（具体的には、Ｘ座標及びＹ座標）と、各層の境界粘度（ｍＰａ・ｓ）と、液の全深さ（原油９の深さ（液層９０，軟スラッジ層９１及び硬スラッジ層９２を含めた深さ））を入力する。
【００３８】
次に、測定者が操作入力部３３から測定開始入力を行う（ステップＳ３）と、制御部３１がモータ４にモータ駆動信号を出力し、振動式粘度計２を降下させる（ステップＳ４）。
また、制御部３１は、測定開始入力を入力すると、回転計４１から出力される回転信号を入力し、この回転信号から振動式粘度計２の深さを自動的に測定する。
【００３９】
次に、制御部３１は、粘度計制御部３２に測定信号を出力する。そして、測定信号を入力した粘度計制御部３２は、振動式粘度計２に粘度計駆動信号を出力する。
粘度計駆動信号を入力した振動式粘度計２は、サンプリング時間に応じて連続して測定を行い、測定した粘度信号を粘度計制御部３２に出力し、粘度計制御部３２が粘度測定値を制御部３１に出力するので、制御部３１は、振動式粘度計２のサンプリング時間に応じて連続して粘度を測定する（ステップＳ５）。
【００４０】
次に、制御部３１は、粘度測定値と、この粘度を測定したときの振動式粘度計２の深さを表示装置３４に出力するとともに、制御部３１の記憶部に、測定位置，測定深さ及び粘度測定値のデータを記憶する（ステップＳ６）。
【００４１】
次に、制御部３１は、入力された原油９の深さと振動式粘度計２の深さを比較し、振動式粘度計２が原油タンク８のタンク底部８３に到達したか否かを判断し（ステップＳ７）、タンク底部８３に到達していないときは、振動式粘度計２をさらに降下させ（ステップＳ４）、同様に、粘度測定（ステップＳ５）及び粘度測定値の表示等を行い（ステップＳ６）、振動式粘度計２が原油タンク８のタンク底部８３に到達するまで同様に測定する。
【００４２】
そして、制御部３１は、振動式粘度計２が原油タンク８のタンク底部８３に到達すると、振動式粘度計２を上昇させ、初期位置まで上昇させてから停止させる（ステップＳ８）。
【００４３】
次に、制御部３１は、全ての測定位置で、測定が終了したかを判断し（ステップＳ９）、全ての測定が終了したときは、ステップＳ６において記憶した測定位置，液の全深さ及び粘度測定値などのデータにもとづいて、データ処理を行う（ステップＳ１０）。
ここで、「データ処理」とは、測定したデータにもとづいて境界層の深さを決定し、沈殿層の厚さを算出する処理をいう。
具体的には、たとえば、境界粘度が１０００（ｍＰａ・ｓ）であり、振動式粘度計２が約１０００（ｍＰａ・ｓ）の粘度測定値を検出した深さが約１８．７１ｍのとき、境界層の深さを１８．７１ｍと決定したり、沈殿層における上方の境界層の深さが１８．７１ｍかつ下方の境界層の深さが１８．８８ｍであるとき、０．１７ｍ（＝１８．８８−１８．７１）を沈殿層の厚さとして算出する処理をいう。
【００４４】
次に、制御部３１は、測定結果（データ処理結果を含む。）を表示装置３４に表示する（ステップＳ１１）。
なお、この表示は、表形式のみならず、上述したような三次元的に表されたグラフ形式でも行うことができる。
【００４５】
次に、上記沈殿層測定方法を用いて、原油タンク９全体の軟スラッジ層９１及び硬スラッジ層９２の厚さを測定した例について、図面を参照して説明する。
図７は、第二実施形態における原油タンクの浮屋根に配設された測定孔からの測定結果を示している。
同図において、振動式粘度計２は、浮屋根８１の中心部の測定ポイントＮｏ１において、液層９０と軟スラッジ層９１との境界の粘度（１０００（ｍＰａ・ｓ））となる軟スラッジ層上面深さＡは、１８．７１ｍであり、また、軟スラッジ層９１と硬スラッジ層９２の境界の粘度（１００００（ｍＰａ・ｓ））となる硬スラッジ層上面深さＢは、１８．８８ｍであった。
【００４６】
制御部３１は、上記データから、軟スラッジ層厚さ（Ｂ−Ａ）及び硬スラッジ層厚さ（Ｃ−Ｂ）を、それぞれ、０．１７ｍ及び１．６８ｍと算出した。
なお、硬スラッジ層下面深さＣは、２０．５６ｍとしてあり、この深さは、浮屋根８１の高さから算出した。
【００４７】
また、振動式粘度計２は、浮屋根８１の測定ポイントＮｏ１からＹ方向に５ｍ離れた測定ポイントＮｏ１１において、測定深さ１８．６３ｍにおける粘度測定値が１０００（ｍＰａ・ｓ）であった。また、測定深さ１９．００ｍにおける粘度測定値が１００００（ｍＰａ・ｓ）であった。
制御部３１は、上記データから、軟スラッジ層厚さ（Ｂ−Ａ）及び硬スラッジ層厚さ（Ｃ−Ｂ）を、それぞれ、０．３７ｍ及び１．５６ｍと算出した。
また、制御部３１は、図７に示す測定結果表を、図３（ｂ）に示すような三次元的グラフとして表示することもできる。
【００４８】
このように、第二実施形態の沈殿層測定方法は、沈殿層測定装置１ａが、自動的に、振動式粘度計を昇降させながら粘度を測定し、測定位置、測定深さ及び粘度値を記憶部に記憶し、入力された境界粘度の境界層の厚さを算出する方法であり、測定者は、振動式粘度計２の深さや粘度測定値を記録しなくてもよいので、測定データを読み違えるといった不具合を防止できるとともに、測定者の労力を軽減することができる。
【００４９】
また、本実施形態の測定方法によれば、多くの測定ポイントで粘度測定を行うことができるとともに、測定データを効率良く処理することができる。
たとえば、制御部３１は、全測定位置の全深さにおける粘度データを記憶することができるので、たとえば、図示してないが、粘度に応じて異なる色を割り振りして、各深さにおける粘度をカラー表示することもできる。
【００５０】
［沈殿層測定装置］
また、本発明は、沈殿層測定装置の発明としても有効である。
具体的には、上述した沈殿層測定方法の第一実施形態における沈殿層測定装置１は、振動式粘度計２，巻尺５１，ケーブル６及びコントローラ３とからなっている。
なお、沈殿層測定装置１は、電源として低電圧の乾電池や蓄電池が使用されるとともに、準防爆処理が施されていることは勿論である。
【００５１】
ここで、振動式粘度計２は、図８に示すように、円錐状の上部ケーシング２５を備え、ケーブル６の方向に対してほぼテーパ状の外形を有する構造、すなわち、中胴２４と下部ケーシング２３を溶接などにより接合し、フランジを設けない構造としてある。このようにすることにより、振動式粘度計２は、測定孔８２から引き上げる際に、従来の振動式粘度計１０２（図１０参照）のように、測定孔８２に引っかかるといった不具合を防止することができる。
【００５２】
さらに好ましくは、下部ケーシング２３の周縁部に、検出子２１及び測温抵抗体２２を保護する保護棒２７を四本突設した構成とするとよい。このようにすると、振動式粘度計２がタンク底部８３や、硬い硬スラッジ層９２と当接しても、検出子２１や測温抵抗体２２が破損するといった不具合を防止することができる。
【００５３】
また、上述した沈殿層測定方法の第二実施形態における沈殿層測定装置１ａは、液内で昇降される振動式粘度計２と、この振動式粘度計２を昇降させる昇降手段と、振動式粘度計の深さを測定する深さ測定手段と、振動式粘度計２，昇降手段及び深さ測定手段を制御し、沈殿層の厚さを測定して、この測定結果を出力する制御部３１と、を具備した構成としてある。
【００５４】
具体的には、図示してないが、昇降手段は、先端に振動式粘度計２が連結されたワイヤの巻き付けられたリールと、このリールを回転させるモータ４とからなっている。
また、深さ測定手段は、上記リールの回転数をカウントする、ロータリエンコーダなどの回転計４１であり、制御部３１がリールの回転数に対してワイヤの送り出し量（すなわち、振動式粘度計２の深さ）を算出する。
なお、その他の構造は、沈殿層測定装置１とほぼ同様としてあり、同一の部位、同一の部材には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００５５】
このように、本発明は、沈殿層測定装置の発明としても有効であり、振動式粘度計２を自動的に昇降させて粘度及び深さを測定し、さらに、その測定データをたとえば、三次元表示することにより、測定時間を短縮し、かつ、測定者によるる人為的ミス（データの読み取りミスなど）を排除することができる。
また、沈殿層測定装置は、自動的に沈殿層の厚さなどを測定するので、測定者の労力を軽減することができる。
【００５６】
なお、上述した沈殿層測定方法及び沈殿層測定装置は、貯液施設を原油タンクとし、沈殿層をスラッジ層としてあるが、本発明の沈殿層測定方法及び沈殿層測定装置は、対象液体を原油に限定するものではなく、粘度差を伴う沈殿層を生成する液体であれば適用可能である。たとえば、ダムにおける貯水層とこの貯水層の下に沈殿したヘドロ層や土砂層などであってもよく、本発明を用いることにより、精度良く沈殿層の厚さを測定することができる。
また、液体を塗料とし、顔料などからなる沈殿層が粘度差を伴う場合や、液体を汚水とし、汚物による沈殿層が粘度差を伴う場合においても、本発明の沈殿層測定方法及び沈殿層測定装置を用いることができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明の沈殿層測定方法及び沈殿層測定装置によれば、液層と沈殿層の粘度差、あるいは、異なる沈殿層間の粘度差に着目し、測定液内で振動式粘度計を昇降させながら、各層の境界の粘度となる深さを測定して各沈殿層の厚さを容易に算出することができる。
すなわち、振動式粘度計を使用することにより、特殊な技能を有していない測定者であっても、より精度良くかつ短時間で、各沈殿層の厚さを測定することができる。
【００５８】
特に、本発明の沈殿層測定方法及び沈殿層測定装置によれば、特殊技能を有する熟練測定者の感覚で測定していた、原油タンクに沈殿層として生成されるスラッジ層の厚さを、一般の測定者であっても、精度良くかつ短時間で測定することができる。したがって、たとえば、多数の原油タンクを所有し維持管理する原油備蓄基地においては、大きな効果を上げることができる。
【００５９】
また、本発明にかかる沈殿層測定装置は、制御部によって制御された昇降手段及び深さ測定手段が振動式粘度計を自動的に昇降させ深さを自動的に測定し、さらに、測定データを記録しデータ処理を行うことができるので、測定者の労力を低減するとともに、人為的ミスを排除し信頼性の高い測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の沈殿層測定方法の第一実施形態にかかり、その方法を説明するための概略断面図を示している。
【図２】原油タンクの浮屋根に配設された測定孔の概略配置図を示している。
【図３】第一実施形態の例における原油タンクの沈殿層測定方法の測定データであり、（ａ）は測定データ表を、（ｂ）は測定グラフを示している。
【図４】本発明の沈殿層測定方法の第二実施形態にかかり、その方法を実現する沈殿層測定装置の概略構成図を示している。
【図５】本発明の沈殿層測定方法の第二実施形態を説明するためのフローチャート図を示している。
【図６】本発明の沈殿層測定方法の第二実施形態における測定条件の入力項目を説明するための測定条件表を示している。
【図７】第二実施形態の例における原油タンクの浮屋根に配設された測定孔からの測定結果を示している。
【図８】本発明の沈殿層測定装置の実施形態における振動式粘度計の構造を説明するための概略側面図を示している。
【図９】従来例にかかる沈殿層測定方法を説明するための、要部の概略断面図を示している。
【図１０】従来の振動式粘度計の概略側面図を示している。
【符号の説明】
１，１ａ　沈殿層測定装置
２　振動式粘度計
３，３ａ　コントローラ
４　モータ
６　ケーブル
８　原油タンク
９　原油
２１　検出子
２２　測温抵抗体
２３　下部ケーシング
２４　中胴
２５　上部ケーシング
２７　保護棒
３１　制御部
３２　粘度計制御部
３３　操作入力部
３４　表示装置
３５　電源
４１　回転計
５１　巻尺
８１　浮屋根
８２　測定孔
８３　タンク底部
９０　原油の液層
９１　軟スラッジ層
９２　硬スラッジ層
１０２　振動式粘度計
１０６　ケーブル
１２１　検出子
１２２　測温抵抗体
１２３　下部ケーシング
１２４　中胴
１２５　上部ケーシング
１２６　フランジ
１３１　軟スラッジ層上面用重り
１３２　硬スラッジ層上面用重り
１３３　硬スラッジ層下面用重り
１５１　巻尺
【図１】
2004125403.tif 000003
【図２】
2004125403.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004125403.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004125403.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月17日(2002.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、沈殿層測定装置１は、原油タンク９が火気厳禁であることから、振動式粘度計２及びコントローラ３の作動電圧を低電圧かつ準防爆仕様とし、さらに、浮屋根８１上での作業性を考慮して、電源として、乾電池又は蓄電池を使用する構成とした。
なお、原油タンク８の測定孔８２は、内径が約７５ｍｍとなっていることから、後述するように、この内径より細い振動式粘度計２を製作して使用した。