(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮屋根を構成する外周ポンツーンは、その底部床板を浮屋根中心部に向けて上に凸形状の上り勾配形状に湾曲させて浮屋根中心方向に延長し、外周ポンツーンの内周側下端部から所定距離を隔離した位置で、浮屋根のデッキ板の端縁と液密に接合し、該底部床板が貯蔵液体の浮力を受けて上側に滑らかに移動して所定位置に戻ることを特徴とする浮屋根構造。
【請求項２】
浮屋根に対して、貯蔵液体が揺動した際に、該貯蔵液体の流れを外側方向へ導く如く、上記浮屋根を構成する外周ポンツーンに、下部内側から下部外側に至る貫通路を設け、揺動する液が分流して外側上向きから下向きに方向変更し、方向変更前の液流と液の荷重と、方向変更後の液流と液の荷重とにより、波の波動サイクルと増幅を抑制することを特徴とする浮屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、浮屋根タンクの浮屋根が貯蔵液の変動や地震等によって揺動した際に、浮屋根の安定性を確保する浮屋根構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原油その他の揮発性・可燃性液体を貯蔵する大型の浮屋根タンクは、円形平板の底板と円筒体形状の側板と、この側板内部の貯蔵液の液面上に浮べた浮蓋状の浮屋根とから形成されている。
この浮屋根は、貯蔵液体の蒸発を抑制するとともに、貯蔵液体への雨水や異物の混入を防止するように、薄板鋼板の屋根板つまりデッキ板と、このデッキ板外周の浮力体である環状箱体の外周ポンツーンとから形成され、この外周ポンツーンと側板内面との間隙を気密に保持するシール装置と、その上部に雨よけ板が設けられている。
図６（ａ），（ｂ）に従来構造の事例として、外周ポンツーン７とデッキ板６の構造及びその接合部近傍の縦断面を示す。
図６（ａ）に示す事例の外周ポンツーン７とデッキ板６の接合部２４は、外周ポンツーン７の内側面の途中位置に水平なデッキ板６が段差状に接合されていた。
また、図６（ｂ）に示す事例の外周ポンツーン７とデッキ板６の接合部３４は、外周ポンツーン７の底部床板２１とデッキ板６とが同一平面状に接合されていた。
【０００４】
また、浮屋根式タンクの浮屋根の構造に関する他の発明には、特公平６−１００２２号（特許文献１参照）「貯油タンクの浮屋根におけるポンツーン」の発明がある。
この特許文献１の「貯油タンクの浮屋根におけるポンツーン」の発明は、その第１図に示されているように、ポンツーン６の上側のステンレス薄鋼板４および下側のデッキ板３にタンクの直径方向の外力を受けたとき伸縮することができるように、その中央部付近を上下に突出させて湾曲させた突出部７を設け、地震等の振動によってタンク外壁１が変動してもポンツーン６が外壁１に衝突して火花を発生して火災を発生することがないようにしたものである。
【０００６】
【特許文献１】特公平６−１００２２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１の突出部７を設けたデッキ板３およびポンツーン６からなる浮屋根は、所定の剛強度が必要な大形タンクの浮屋根としては好適ではなく、貯液の揺動やスロッシングに対して変動を緩和し耐久性を得ることは難しかった。
【００１１】
この発明の目的は、上述の従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、強風や地震等で貯蔵液体が動揺したときでも、浮屋根の安定性を確保する浮屋根構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明に係る浮屋根構造は、浮屋根を構成する外周ポンツーンは、その底部床板を浮屋根中心部に向けて上に凸形状の上り勾配形状に湾曲させて浮屋根中心方向に延長し、外周ポンツーンの内周側下端部から所定距離を隔離した位置で、浮屋根のデッキ板の端縁と液密に接合し、該底部床板が貯蔵液体の浮力を受けて上側に滑らかに移動して所定位置に戻るものである。
【００１５】
請求項２の発明に係る浮屋根構造は、浮屋根に対して、貯蔵液体が揺動した際に、該貯蔵液体の流れを外側方向へ導く如く、上記浮屋根を構成する外周ポンツーンに、下部内側から下部外側に至る貫通路を設け、揺動する液が分流して外側上向きから下向きに方向変更し、方向変更前の液流と液の荷重と、方向変更後の液流と液の荷重とにより、波の波動サイクルと増幅を抑制するものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明に係る浮屋根構造は、浮屋根を構成する外周ポンツーンは、その底部床板を浮屋根中心部に向けて上に凸形状の上り勾配形状に湾曲させて浮屋根中心方向に延長し、外周ポンツーンの内周側下端部から所定距離を隔離した位置で、浮屋根のデッキ板の端縁と液密に接合し、該底部床板が貯蔵液体の浮力を受けて上側に滑らかに移動して所定位置に戻るので、貯蔵液による浮力を受けて湾曲面が滑らかに追従して浮力は安定し、液の揺動に対しても滑らかに液が流動してスロッシングを抑制し、無理な荷重を受けることなく、また動液圧による負荷に対しても、浮屋根の姿勢を矯正する方向に作用して安定化を図ることができ、バランス良く姿勢を維持し、耐久性や安定性に優れた浮屋根形状となる。
【００１９】
請求項２の発明に係る浮屋根構造は、浮屋根に対して、貯蔵液体が揺動した際に、該貯蔵液体の流れを外側方向へ導く如く、上記浮屋根を構成する外周ポンツーンに、下部内側から下部外側に至る貫通路を設け、揺動する液が分流して外側上向きから下向きに方向変更し、方向変更前の液流と液の荷重と、方向変更後の液流と液の荷重とにより、波の波動サイクルと増幅を抑制するので、揺動する液が外側上向きから下向きに方向変更し液流と荷重によって負圧方向の力を発生するため、スロッシングのサイクルを変え増幅を抑制し液の衝撃力を緩和するとともに、浮屋根の大きな揺れを防止して安定化させ、外周ポンツーン及びその接合部への荷重を低減して損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明に係る浮屋根構造の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。
図１は浮屋根タンクの全体構造を示す側断面説明図で、図２は図１に示す浮屋根の外周ポンツーンとデッキ板の接合部近傍の第１の実施形態例を示す側断面説明図、図３はその第２実施形態例を示す側断面説明図、図４はその第３実施形態例を示す側断面説明図、図５はその第４実施形態例を示す側断面説明図である。
【００２１】
図１に示すように、原油その他の揮発性・可燃性液体を貯蔵する大型の浮屋根タンク本体１は、円形平板の底板２と円筒体形状の側板３と、この側板３内部の貯蔵液４の液面上に浮べた浮蓋状の浮屋根５とから形成されている。
浮屋根５は、貯蔵液体４の蒸発を抑制するとともに、貯蔵液体４への雨水や異物の混入を防止するように形成されている。
この浮屋根５は、薄板鋼板のデッキ板６と、このデッキ板６の外周部の環状の外周ポンツーン７とから形成され、この外周ポンツーン７と側板３内面との間隙を気密に保持するシール装置８と、その上部に雨よけ板９が設けられている。
なお、浮屋根５は、図のような一枚板のデッキ板６からなるシングルデッキタイプと、図示しないが上下に隔離した二枚板からなるダブルデッキタイプとがあるが、ダブルデッキタイプの場合には、本願は下部のデッキ板について適用する。
１０は、浮屋根５上に降る雨水をデッキ板６の中心部に集めタンク外部へ排水するルーフドレンである。
【００２２】
この発明に係る浮屋根構造、図１に示す浮屋根５の外周ポンツーン７とデッキ板６の構造、及びその接合部１４の実施形態例を、図２乃至図５に示す部分拡大図に基づいて説明する。
図２は、外周ポンツーン７の底部床板１１を湾曲面１２に形成した場合を示す。
浮屋根５を構成する外周ポンツーン７は、図２に示すように、その底部床板１１を浮屋根中心部に向けて上り勾配形状に湾曲させた湾曲面１２に形成する。
そして、この湾曲面１２を浮屋根中心方向に延長し、外周ポンツーン７の内周側下端部１３からなだらかに水平となる程度の所定距離を隔離した位置の接合部１４で浮屋根のデッキ板６の外周端縁と液密に接合する。
【００２３】
このように外周ポンツーン７の底部床板１１を浮屋根中心部に向けて上り勾配形状に湾曲させた湾曲面１２に形成したので、貯蔵液体の浮力を受けて上側に移動して所定位置に戻り、強風や地震等による貯蔵液の揺動に対しても湾曲面１２が滑らかに追従し、液も滑らかに流動して無理な荷重を与えることなく、スロッシングに対しても耐久性に優れた浮屋根の形状となる。また、動液圧によって外周ポンツーン７の底部床板１１に負の圧力がかかるが、浮屋根の姿勢を矯正する方向に作用して安定化を図ることができる。
また、浮屋根のデッキ板６との接合部１４は、湾曲面１２からなだらかに水平に至る位置で、外周ポンツーン７の内周側下端部１３の周辺から離れているため、大きな曲げ荷重を受けることなく損傷などを生じることがない。そして、この損傷によって、浮屋根上に貯蔵液が浸入することなく、浮力の低下を来して傾くことや沈没などを起こすことがないため、安全性を増した浮屋根となる。
【００２４】
図３は、外周ポンツーン７の外周側板１５を、湾曲面１６に形成した場合を示す。
浮屋根を構成する外周ポンツーン７の外周部は、貯蔵液体の液面揺動によるスロッシングが生じても、タンク側板の内面と強く当ることなく滑らかに接触移動し損傷することがないように、外周側板１５を外側に膨らむ形状の湾曲面１６に形成する。
【００２５】
このように外周ポンツーン７の外周側板１５を湾曲面１６に形成したので、外周ポンツーン７の外周側板１５が強い衝撃力で側板内面に衝突することがないため、スロッシングの際にも外周ポンツーン７が損傷などすることはない。
また、地震等で液面が大きく揺動しスロッシングが発生し、タンク側板の内面に外周ポンツーン７が引掛かかって浮屋根が傾いた状態に保持され、貯蔵液中に沈没などを生じることもない。
【００２６】
図４は、外周ポンツーン７の外周側板１５の湾曲面１６を、緩衝材１７で形成した場合を示す。
上記湾曲面１６に形成する外周ポンツーン７の外周側板１５は、銅材やアルミニウム材等からなる合金材や衝撃を防止するライニング材など、強い衝撃で当たっても火花を発生しない緩衝材１７を用いて形成する。または、これらの緩衝材１７を側板部材の表面に被覆などして形成する。
【００２７】
このように外周ポンツーン７の外周側板１５を湾曲面１６にするとともに、さらに緩衝材１７を用いて形成したので、外周ポンツーン７の外周側板１５がタンク側板の内面に当ったとしても火花を発生することなく、ガス化した貯蔵液の可燃性ガスに引火することなく火災を発生する心配がない。
【００２８】
図５は、外周ポンツーン７に貫通路１８を設けて、貯蔵液の流路１９となるように形成した場合を示す。
浮屋根の外周ポンツーン７は、貯蔵液体が揺動してスロッシングを発生することがないように、図５の矢印に示すように外側方向へ導く如く貯蔵液体の流路１９となるように、浮屋根５を構成する外周ポンツーン７の下部内側から下部外側に通り抜ける貫通路１８を設ける。
この貫通路１８は、外周ポンツーン７の体積を減少して浮力の低下を来さない程度に、周方向に隔離して複数個、浮屋根の中心を基準とした対称位置に設ける。
【００２９】
このように、貯蔵液体の流路１９となる貫通路１８を設けたので、揺動する液が分流して外側上向きから下向きに方向変更し液流と液の荷重によって負の圧力を生じるため、浮屋根の姿勢を矯正する働きをする。そして、波の揺動サイクルと増幅を抑制してスロッシングを防止し液圧の衝撃力を緩和する。よって、浮屋根の大きな揺れを防止して安全性を確保し、外周ポンツーン７及びデッキ板５、およびその接続部１４の損傷を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明の浮屋根構造は、強風や地震等で貯蔵液体が揺動した際に、浮屋根の外周ポンツーン及びデッキ板とその接合部が損傷することなく、また浮屋根に浮力の低減をきたして傾き沈没などすることがなく、耐久性、安全性に優れた浮屋根にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明に係る浮屋根構造を示す全体の側断面説明図である。
【図２】この発明に係る浮屋根構造の第１の実施形態例で、外周ポンツーンの底部床板を湾曲面に形成した場合を示す側断面説明図である。
【図３】浮屋根構造の第２の実施形態例で、外周ポンツーンの外周側板を湾曲面に形成した場合を示す側断面説明図である。
【図４】浮屋根構造の第３の実施形態例で、外周ポンツーンの外周側板の湾曲面を緩衝材で形成した場合を示す側断面説明図である。
【図５】浮屋根構造の第４の実施形態例で、外周ポンツーンに貫通路を設けて貯蔵液の流路に形成した場合を示す側断面説明図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、従来例の浮屋根式タンクの浮屋根の一部分を示す側断面説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  浮屋根タンク本体
２  底板
３  側板
４  貯蔵液
５  浮屋根
６  デッキ板
７  外周ポンツーン
８  シール装置
９  雨よけ板
１０  ルーフドレン
１１，２１  底部床板
１２  湾曲面
１３  内周側下端部
１４，２４，３４  接合部
１５  外周側板
１６  湾曲面
１７  緩衝材
１８  貫通路
１９  流路
【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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