(57)【要約】【課題】強風や地震によって生じる浮屋根の振動やタンク内部の液体のスロッシングを効果的に抑制することのできる浮屋根式タンクを提案する。【解決手段】本発明による浮屋根式タンクにおいては、浮屋根を、柔軟性を有する外皮と、この外皮内部に形成した可撓性を有する補強材とを具えると共に外皮内部を不燃性ガスで満たした袋状とし、また浮屋根下面に複数の揺れ止め板を略十字状または略格子状に配列した構造としている。それによって、浮屋根自体の柔軟性により液体の振動に対して追従することができ、液体の振動に伴う浮屋根の振動や傾斜、さらには浮屋根上面へ液体が溢れてしまうことをより効果的に防止することが可能となる。また、この浮屋根自体の柔軟性と揺れ止め板により、液体の振動を効果的に減衰させることもできる。【選択図】図１
2005178900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部を開口したタンク本体と、該タンク本体内に貯蔵した液体の液面上に浮かべた浮屋根とを具える浮屋根式タンクにおいて、
前記浮屋根の下面に、略十字状または略格子状に配列した複数の揺れ止め板を、当該浮屋根下面から下方に延在させて設けたことを特徴とする浮屋根式タンク。
【請求項２】
上部を開口したタンク本体と、該タンク本体内に貯蔵した液体の液面上に浮かべた浮屋根とを具える浮屋根式タンクにおいて、
前記浮屋根を、柔軟性を有する外皮と、当該外皮内部に形成した可撓性を有する補強材とを具え、前記外皮内部を不燃性ガスで満たした袋状としたことを特徴とする浮屋根式タンク。
【請求項３】
前記浮屋根の下面に、略十字状または略格子状に配列した複数の揺れ止め板を、当該浮屋根下面から下方に延在させて設けたことを特徴とする請求項２記載の浮屋根式タンク。
【請求項４】
前記不燃性ガスが窒素ガスまたは二酸化炭素ガスであることを特徴とする請求項２または３記載の浮屋根式タンク。
【請求項５】
前記浮屋根上部の周縁部に、不燃性ガスを供給するための配管を略円周上に配置すると共に、該不燃性ガスを噴射するための多数のノズルを前記配管に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の浮屋根式タンク。
【請求項６】
前記不燃性ガスが窒素ガスまたは二酸化炭素ガスであることを特徴とする請求項５記載の浮屋根式タンク。
【請求項７】
前記浮屋根上部の周縁部に、泡消火剤を供給するための配管を略円周上に配置すると共に、該泡消火剤を噴射するための多数のノズルを前記配管に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の浮屋根式タンク。
【請求項８】
前記浮屋根上面を金属製の蓋体で覆うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の浮屋根式タンク。
【請求項９】
前記浮屋根、前記揺れ止め板および金属製の蓋体がそれぞれ耐食性を有する材質からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の浮屋根式タンク。
【請求項１０】
前記浮屋根にタンク内部点検用の出入り通路を形成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の浮屋根式タンク。
【請求項１１】
前記複数の揺れ止め板を相互に連結する連結部材をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の浮屋根式タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原油などの液体を貯蔵するための浮屋根式タンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浮屋根式タンク（浮屋根式貯槽）は、主として原油、ガソリン、ナフサなどの揮発性を有する液体の蒸発を防止しつつこれら液体を貯蔵するために使用されており、タンク内部で浮屋根が常に液体表面上に浮いた構造を有している。こうした浮屋根式タンクとしては、パン型、ポンツーンシングルデッキ型など種々の形式のものが知られている（非特許文献1参照）。
【０００３】
浮屋根式タンクにおいては、強風によって浮屋根自体が揺動したり、地震によるタンク内に貯蔵した液体の振動に伴って浮屋根が振動し、その結果、浮屋根外周部とタンク本体内壁が衝突・干渉してこれらが変形・破損したり、浮屋根が元の位置に復帰せず傾斜したままとなったり、さらにはこれらが原因となって液体が浮屋根上に溢れ出る、といった問題がある。
【０００４】
特に地震によってタンクに強い振動が加わって内部の液体にスロッシングが発生し、このときに浮屋根の振動周期と液体の振動周期とに差異が生じた場合、浮屋根が元の位置に復帰せず傾斜したままとなり、液体が浮屋根上に溢れ出てしまう。この状態で何らかの原因、例えばタンク内壁と浮屋根周縁部に設けたシールとの摩擦により生じる静電気等の、発火原因となる現象が生じた場合、液体に引火して火災や爆発が発生するおそれがある。
【０００５】
上記したような問題点を解決するため、例えば浮屋根下面からタンク底面までワイヤを垂下させ、このワイヤの途中に複数の抵抗板を設けることにより、スロッシング発生時の浮屋根の振動を減衰させたり（特許文献1参照）、浮屋根下面にスカートリングを形成して浮屋根の動揺を抑制する（特許文献2参照）といった方策が提案されている。
【特許文献１】特開平9-142575号公報
【特許文献２】特開平5-294384号公報
【非特許文献１】社団法人化学工学協会編「改訂二版  化学装置便覧」丸善  1989年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前者の場合、タンク内に上記した装備をさらに設ける必要があるため、タンクの建設コストの大幅な上昇を招くこととなる。また後者の場合、液体のスロッシングに対しては必ずしも十分な効果が得られない可能性がある。
【０００７】
さらに、従来の浮屋根式タンクにおいては、浮屋根を高張力鋼などの剛性を有する材料を用いて製作していることから、液体の振動に追従し難く、このことが上記したような問題が生じる要因の一つとなっている。
【０００８】
本発明は上述した従来の浮屋根式タンクの問題点に鑑み、強風や地震によって生じる浮屋根の振動やタンク内部の液体のスロッシングを効果的に抑制することのできる浮屋根式タンクを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明による浮屋根式タンクは、
上部を開口したタンク本体と、該タンク本体内に貯蔵した液体の液面上に浮かべた浮屋根とを具える浮屋根式タンクにおいて、
前記浮屋根の下面に、略十字状または略格子状に配列した複数の揺れ止め板を、当該浮屋根下面から下方に延在させて設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明による浮屋根式タンクは、
上部を開口したタンク本体と、該タンク本体内に貯蔵した液体の液面上に浮かべた浮屋根とを具える浮屋根式タンクにおいて、
前記浮屋根を、柔軟性を有する外皮と、当該外皮内部に形成した可撓性を有する補強材とを具え、前記外皮内部を不燃性ガスで満たした袋状としたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明による浮屋根式タンクは、
前記浮屋根の下面に、略十字状または略格子状に配列した複数の揺れ止め板を、当該浮屋根下面から下方に延在させて設けたことを特徴とするものであり、さらに、前記不燃性ガスが窒素ガスまたは二酸化炭素ガスであることを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明による浮屋根式タンクは、
前記浮屋根上部の周縁部に、不燃性ガスを供給するための配管を略円周上に配置すると共に、該不燃性ガスを噴射するための多数のノズルを前記配管に設けたことを特徴とするものであり、さらに、前記不燃性ガスが窒素ガスまたは二酸化炭素ガスであることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに本発明による浮屋根式タンクは、
前記浮屋根上部の周縁部に、泡消火剤を供給するための配管を略円周上に配置すると共に、該泡消火剤を噴射するための多数のノズルを前記配管に設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明による浮屋根式タンクは、
前記浮屋根上面を金属製の蓋体で覆うことを特徴とするものである。
【００１５】
さらに本発明による浮屋根式タンクは、
前記浮屋根、前記揺れ止め板および金属製の蓋体がそれぞれ耐食性を有する材質からなることを特徴とするものである。
【００１６】
また本発明による浮屋根式タンクは、
前記浮屋根にタンク内部点検用の出入り通路を形成したことを特徴とするものである。
【００１７】
加えて本発明による浮屋根式タンクは、
前記複数の揺れ止め板を相互に連結する連結部材をさらに設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による浮屋根式タンクにおいては、浮屋根下面に、複数の揺れ止め板を略十字状または略格子状に配列して形成したことにより、地震等でタンク内部の液体が振動しても、その振動がこれら揺れ止め板で区画された部分の内側で制限されることとなる。その結果、液面の大きな上下動が抑制されて液体の振動を小さくすることができ、液体の振動に伴う浮屋根の振動や傾斜、さらには浮屋根上面へ液体が溢れてしまうことを効果的に防止することが可能となる。
【００１９】
また本発明による浮屋根式タンクにおいては、浮屋根を、柔軟性を有する外皮と、この外皮内部に形成した可撓性を有する補強材とを具えると共に外皮内部を不燃性ガスで満たした袋状としている。それによって、浮屋根自体の柔軟性により液体の振動に対して追従することができ、液体の振動に伴う浮屋根の振動や傾斜、さらには浮屋根上面へ液体が溢れてしまうことをより効果的に防止することが可能となる。また、この浮屋根自体の柔軟性により、液体の振動を効果的に減衰させることもできる。なお、この場合、浮屋根外皮内部に満たす不燃性ガスとしては、窒素ガスまたは二酸化炭素ガスを用いることが好適である。
【００２０】
さらに本発明による浮屋根式タンクにおいては、浮屋根上部の周縁部に不燃性ガスまたは泡消火剤を供給するための配管を略円周上に設けると共に、この配管上に当該不燃性ガスまたは泡消火剤を噴射するための多数のノズルを設けることとしている。それによって、地震等による液体、特に石油等の可燃性の液体や浮屋根の揺れに伴う静電気の発生によって、液体が発火する恐れがある場合、不燃性ガスを噴射することにより静電気を効果的に打ち消し、発火や爆発を未然に防ぐことが可能となる。なお、この場合、不燃性ガスとしては、窒素ガスまたは二酸化炭素ガスを用いることが好適である。
【００２１】
そして本発明による浮屋根式タンクにおいては、浮屋根上面を金属製の蓋体で覆うこととし、それによって必要な防災対策を図るものとする。また本発明による浮屋根式タンクにおいては、前記浮屋根、前記揺れ止め板および金属製の蓋体をそれぞれ耐食性を有する材質からなるものとし、それによって外部環境やタンク内部の液体等により生じる腐食を効果的に防ぐものとしている。
【００２２】
さらに本発明による浮屋根式タンクにおいては、浮屋根にタンク内部点検用の出入り通路を形成することとし、それによってタンク内部の点検が容易に行えるものとする。加えて本発明による浮屋根式タンクにおいては、前記複数の揺れ止め板を相互に連結する連結部材をさらに設けることとし、それによって揺れ止め板の横揺れを防ぎ、タンク内部の液体に生じるスロッシングをより効果的に防止すると共に、揺れ止め板自体の破損等を防ぐことを可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２４】
図1〜図3は本発明による浮屋根式タンクの一実施形態を示すものであり、図1は側断面を、図2は浮屋根の上面を、図3は浮屋根の下面をそれぞれ示すものである。
【００２５】
図示の浮屋根式タンク10は、タンク本体11および浮屋根12からなり、タンク10内部に液体（原油、ナフサ等）13を貯蔵する。浮屋根12は、常時液体13の表面に浮いた状態になっている。
【００２６】
浮屋根12は、外皮14および、その内部に設けた補強材15を具える袋状であり、その内部を不燃性ガスで満たしている。外皮14は柔軟性を有する材料、例えば合成ゴム、化学繊維等で、しかも液体13によって侵され難い材質のもので作製し、また補強材15は可撓性を有する材料、例えばゴム製の板材や棒材を、図2に示すように桁状または格子状等に組むことにより形成している。かかる構造とすることにより、浮屋根12は柔軟性を有するものとなり、後述するように強風や液体13の振動に対して追従することができ、強風や液体13の振動に伴う浮屋根の振動や傾斜、浮屋根12外縁部とタンク本体11内壁との衝突・干渉による変形や破損、さらには浮屋根上面への液体の漏れといった問題を効果的に防ぐことができる。ここで、不燃性ガスとしては窒素ガスまたは二酸化炭素ガスを用いる事が望ましい。
【００２７】
なお、補強材15としては、可撓性を有するものであれば、この他、ループ状にした金属製のワイヤや細長の帯材等を外皮14の内面に沿ってフープ（たが）形に配置することとしても良い。外皮14の周縁部内側には、さらに円周方向に、外皮14とタンク本体11の内壁とを密着させるためのシール材16を設けている。このシール材16としては、従来の浮屋根式タンクに用いられているゴム、ウレタンフォーム等が利用できる。なお、このシール材16に代えて、円周方向に補強材を配置しても同様の効果が得られることは言うまでもない。この場合、シール材16が必要なくなり、タンク10の製造コスト削減に寄与し得るものとなる。
【００２８】
さらに浮屋根12の下面には複数の揺れ止め板17を設けている。この揺れ止め板17は液体13の振動を抑制、減衰させるためのものであり、図3(a)に示すように略十字形に形成したり、あるいは図3(b)に示すように格子状に形成することができる。かかる形状および配置とすることにより、液体13に発生した振動、波打ちが、揺れ止め板17で形成される区画内で制限されることとなり、液体13からタンク本体10へ揺れが伝達され難いものとなる。その結果、液体の振動に伴う浮屋根の振動や傾斜、さらには浮屋根上面へ液体が溢れてしまうことを効果的に防止することができるようになる。この揺れ止め板17には硬質の材料、例えばプラスチック、ＦＲＰ等を用いることが望ましい。なお、付言すれば、この揺れ止め板17は従来の浮屋根式タンクにおけるルーフサポートの機能をも果たすものとなっている。
【００２９】
浮屋根12の上面には、さらに、その周縁に沿って環状の配管18を設け、配管18には複数のノズル19を取り付ける。配管18は配管20を通して複数（例えば20本〜30本）の不燃性ガスのボンベ21および起動ボンベ22と接続している。これらは、地震等による液体、特に石油等の可燃性の液体や浮屋根の揺れに伴う静電気の発生によって、液体が発火する恐れがある場合、ボンベ21内の不燃性ガスを配管18，20を通してノズル19から噴射することにより静電気を効果的に打ち消し、発火や爆発を未然に防ぐために設けたものである。この配管18は、ゴムホースまたはフレキシブル管などの可撓性を有するものを使用する。また、ここで用いる不燃性ガスとしては、やはり窒素ガスまたは二酸化炭素ガスを用いる事が望ましい。
【００３０】
起動ボンベ22は、不燃性ガスボンベ21内部の不燃性ガスを放出させるためのものである。起動用ボンベ22にはアクチュエータ23を取り付け、地震発生時等にアクチュエータ23を例えば電気的に動作させて起動用ボンベ22内に収容したガス（不燃性ガス）を放出させ、そのガスの圧力によって不燃性ガスボンベ21内のガスを放出させる。
【００３１】
かかる浮屋根式タンクにより、次のような効果が得られる。まず、強風時には、従来の浮屋根の場合、剛性を有して撓み難いことから浮屋根全体が大きく揺動し、それによってタンク内部の液体にも振動が生じるところ、本発明による浮屋根12は柔軟性を有していることから、浮屋根周縁部とタンク本体11の内壁との密着性を保ちつつ風圧に対して撓み変形し、それによって風から受けるエネルギーを吸収することにより、浮屋根12自体の揺動と、それによる液体13の振動や溢れを防ぐことができる。
【００３２】
また、強風・地震等による液体13の液面の傾斜に対しても、本発明による浮屋根12はタンク本体11内壁との密着性を保ちつつ、液面の傾斜に追従し得るものとなる。その結果、浮屋根12とタンク本体11内壁とが衝突したり、浮屋根12が元の位置に復帰せずに傾斜したままとなったり、さらにはこれらが原因となって液体13が浮屋根12上へ溢れ出ることを防ぐことができる。加えて、浮屋根12下面に設けた揺れ止め板17が、液面の傾斜を抑制することにもなり、かかる浮屋根12の傾斜を効果的に防止することとなる。液体13の傾斜が揺れ止め板17によって消波されるからである。
【００３３】
さらに地震等によるスロッシングの発生により液体13が振動し、波打ちを生じた場合も、浮屋根12はタンク本体11内壁との密着性を保ちつつ、液面の振動に追従し、また浮屋根12自体の柔軟性により、タンク10や液体13の振動が吸収されることとなる。その結果、浮屋根12とタンク本体11内壁とが衝突したり、浮屋根12が元の位置に復帰せずに傾斜したままとなったり、さらにはこれらが原因となって液体13が浮屋根12上へ溢れ出ることを防ぐことができる。なお、ここでも浮屋根12下面に設けた揺れ止め板17が液面の振動を抑制・減衰し、かかる浮屋根12の揺動や傾斜を効果的に防止することとなる。タンク10内部の液体13が振動しても、その振動がこれら揺れ止め板17で区画された部分の内側で制限されることとなるからである。
【００３４】
図4〜図6は本発明による浮屋根式タンクの他の実施形態を示すものであり、図4は側断面を、図5は浮屋根の上面を、図6は浮屋根の下面をそれぞれ示すものである。図示の浮屋根式タンク40もまた、前述した浮屋根式タンク10と同様、タンク本体41および浮屋根42からなり、タンク40内部に液体（原油、ナフサ等）43を貯蔵する。
【００３５】
この浮屋根42もまた、外皮44および、その内部に設けた補強材45を具える袋状であり、その内部を不燃性ガスで満たしている。外皮44は柔軟性を有する材料、例えば合成ゴム、化学繊維等で、しかも耐食性、すなわち外部環境やタンク内部の液体43により侵され難い性質を有する材質のもので作製し、また補強材45は可撓性を有する材料、例えばゴム製の板材や棒材を、図5に示すように桁状または格子状等に組むことにより形成している。また、ここでも不燃性ガスとしては窒素ガスまたは二酸化炭素ガスを用いる事が望ましい。
【００３６】
さらに、本タンク40においては、浮屋根42の上面を蓋体47で覆っている。それによって浮屋根の防火を図ることとする。蓋体47は、例えばアルミ合金またはステンレス鋼板等の耐食性を有する金属材料から製造し、厚さは3.2mm以上、好ましくは5mm程度とする。
【００３７】
本タンク40においては、浮屋根42にさらにタンク内部点検用の出入り通路48を設けている。浮屋根式タンクの場合、10年毎に1回、内部の点検およびメンテナンスを行うこととなっている。そのため、通路48を設けてタンク40内部への出入りができるようにしている。通路48は、通常は蓋49で塞いでいる。蓋49は浮屋根42と同じ材質で製造した袋状であり、やはり内部を浮屋根42と同様の不活性ガスで満たし、通路48を密閉している。点検に際しては、蓋49のガス抜き孔50から内部の不活性ガスを一部放出させ、その後取っ手51（図5参照）を把持して蓋49を引き上げて通路48を開く。点検が終了したら、蓋49を通路48内に収容し、次いで蓋49に不活性ガスを充填して通路48を再度密閉する。
【００３８】
本タンク40においても、浮屋根42の下面には複数の揺れ止め板52を設けている。揺れ止め板52は、その基部53を外皮44の下面に図示しないボルトで固定している。また揺れ止め板52は、図6に示すように略十字形としている。この揺れ止め板52の材質としては、例えば防食コーティングを施したアルミ薄板、またはステンレス鋼の薄板が使用できるが、前述した実施形態のようにプラスチックやＦＲＰ等も使用できることは言うまでもない。
【００３９】
本タンク40においては、さらに、図4および図6に示すように互いに隣接する揺れ止め板52同士を連結部材54で連結している。この連結部材54は揺れ止め板52の横揺れを防止するためのものであり、地震等により生じたタンク内部の液体43の振動に伴って揺れ止め板52が揺動し、揺れ止め板52同士が衝突する等して揺れ止め板52自体が破損したり、タンク本体41の内壁や浮屋根42が破損することを防ぐものである。ここでは、連結部材54は棒状のものとし、揺れ止め板52を貫通させると共にナット55で固定している。
【００４０】
さらに、本タンク40においても、浮屋根42の上面には、その周縁に沿って環状の配管56を設け、配管56には複数のノズル57を取り付けている。配管56は配管58を通して複数（例えば20本〜30本）の不燃性ガスのボンベ59および起動ボンベ60と接続し、起動ボンベ60には、これを動作させるためのアクチュエータ61を取り付けている。なお、これらの機能については前述した実施形態と同じであるため説明は省略する。
【００４１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、従来型の浮屋根式タンクの浮屋根下面に上述した揺れ止め板17，52を設けることによっても、強風や地震等により発生するタンク内部の液体の振動を効果的に抑制することが可能である。
【００４２】
また、静電気発生とそれによる火災を防止するために浮屋根上面に設けた配管およびノズルからは、不燃性ガスに代えて泡消火剤を放出することとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上述べた様に、本発明による浮屋根式タンクは、強風や地震によるタンク内部の液体の振動や浮屋根の動揺等を効果的に抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による浮屋根式タンクの一実施形態を示す側断面図である。
【図２】図1に示す浮屋根式タンクの浮屋根の上面図である。
【図３】図1に示す浮屋根式タンクの浮屋根の下面図である。
【図４】本発明による浮屋根式タンクの他の実施形態を示す側断面図である。
【図５】図4に示す浮屋根式タンクの浮屋根の上面図である。
【図６】図4に示す浮屋根式タンクの浮屋根の下面図である。
【符号の説明】
【００４５】
10，40  浮屋根式タンク
11，41  タンク本体
12，42  浮屋根
13，43  液体
14，44  浮屋根の外皮
15，45  浮屋根内部の補強材
16，46  シール材
17，52  揺れ止め板
18，20，56，58  配管
19，57  ノズル
21，59  不燃性ガスボンベ
22，60  起動ボンベ
23，61  アクチュエータ
47  浮屋根42の蓋体
48  タンク内部点検用の出入り通路
49  通路48の蓋
50  蓋49のガス抜き孔
51  蓋49の取っ手
53  揺れ止め板52の基部
【図１】
2005178900.tif 000003
【図２】
2005178900.tif 000004
【図３】
2005178900.tif 000005
【図４】
2005178900.tif 000006
【図５】
2005178900.tif 000007
【図６】
2005178900.tif 000008