JP2004517771A - 事故の影響を防止する手段を有する真空逃がしユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、周囲大気とタンカー内のタンクとの間の圧力平衡ための真空逃がしユニットに関し、その真空逃がしユニットは、タンクと連通することができる第一の開口（１２）と、タンクへの空気の流入を可能にするように、移動可能に構成された弁体（４０）のための弁座（３０）を有する第二の開口（２４）と、を有するバルブハウジング（１０）と、タンカーが少なくとも部分的に海水中に沈む事故の場合に、バルブハウジング（１０）の中を海水が通るのを防止するように構成された機構（１００）とを含み、該機構（１００）は、バルブハウジング（１０）の外側に配置され、かつ、移動が海水の液体圧力によって制御される第一可動部品（１６０）と、バルブハウジング（１０）内で進むことができ、かつ、第一可動部品（１６０）に可動に連結される第二可動部品（１５０）と、を有する。
本発明は、弁体（４０）を弁座（３０）の当接部に戻すために、第一可動部品（１６０）の移動増加によって、第二可動部品（１５０）を移動させて、弁体（４０）に当接させるように構成することを特徴とする。

Description

【０００１】
本発明は、周囲大気とタンカー内のタンクとの間の圧力平衡のための改良真空逃がしユニットに関し、その真空逃がしユニットは、ａ）タンクと連通することができる第一開口と、タンクへの空気の流入を可能にするように、移動可能に構成された弁体のための弁座を有する第二開口と、を有するバルブハウジングと、ｂ）タンカーが海水中に少なくとも部分的に沈む事故の場合に、バルブハウジングの中を水が通るのを防止するように構成された機構と、を含み、該機構はバルブハウジングの外側に配置され、かつ、移動が海水の液体圧力によって制御される第一可動部品と、バルブハウジング内で進むことができ、かつ、第一可動部品に可動に連結される第二部品と、を有する。この文で使用されている「可動に連結される」という用語は、第一可動部品の移動が、第二可動部品の移動に伝達されることを指すものである。
【０００２】
このタイプの真空逃がしユニットの重要な用途の分野は、石油製品及び化学製品用タンカーに取り付けられる用途である。
【０００３】
真空逃がしユニットは、船のタンクが空にされたときに圧力平衡を確保するために、また、例えば、米国特許第５６０７００１号により詳細に記載されているように、タンカーの充填設備の誤操作の場合に安全手段として役立つように、タンカーに使用される。
【０００４】
米国特許第５６０７００１号は、特に、参照番号５０によって示す真空逃がしユニットを教えている。その真空逃がしユニットは、タンクへの空気の流入を可能にする所定の圧力差で、弁座から自動的に離される弁体を有する。
【０００５】
この真空逃がしユニット又は同様な真空逃がしユニットに関して一つの不都合は、通常、真空逃がしユニットが、事故に続いて、タンカーが海水中に完全に又は部分的に沈むような異常事態を考慮していないことである。かかる事態では、水と弁体との直接的な接触により、弁体を弁座から離れさせ、それによって、海水をタンクの中へ流入させて、タンクの中身の油及び化学製品をゆっくり追い出す。これによって、海水の汚染が起こる。
【０００６】
事故の場合に、タンクへの海水の流入を防止することができる真空逃がしユニットを提供することが以前に試みられてきた。かかる真空逃がしユニットは、米国特許第３８６８９２１号に記載されている。しかしながら、その解決策は、多くの構成部品を有する複雑な構造のものであり、一方では、真空逃がしユニットを、製造するのに高価にし、他方では、多くの構成部品のうちたった一つが故障する場合に、真空逃がしユニットの機能不全の危険度を増加させる。
【０００７】
上述のように、本発明は改良した真空逃がしユニットに関し、それによって、船が難破した場合に、弁座から離れる弁体の移動範囲を制限することが、控えめな数の構成部品によって可能である。本発明は、特に、米国特許第５６０７００２号に教示されている種類の弁装置と関連して使用するのに適しているが、圧力逃がし装置を特色としない弁装置に関しても適用できる。本発明は、既に存在している後者の特許開示中に記載された種類のものである弁装置を改造することと関連して利用するのに、多くの場合、適していることによって特徴づけられる。
【０００８】
上記の利点は、請求項１によれば、弁体を弁座の当接部に戻すために、第一可動部品の移動増加によって第二可動部品を移動させて弁体に当接させるように構成することによって達成される。かくして、本発明は、静水圧によってそれ自体影響され、かつ、弁体を弁座に向かって移動させることができる力によって弁体に影響を及ぼす手段を提供することによって、船が沈むとき、弁体を弁座の当接部から離れさせるように働く静水圧を使用して、弁体を閉じることができることの発見に依存している。
【０００９】
本発明の有利な実施形態は、独立形式の請求項から明らかになるであろう。かくして、真空逃がしユニットは、請求項４に記載されているように、簡単な方法で形成することができる。
【００１０】
本発明を、今、図面を参照して更に詳細に説明する。
【００１１】
図面には、本発明が、真空逃がし装置をも含むバルブ装置の一体部品として示されているが、本発明による真空逃がし装置を、圧力逃がし装置と別々にタンカーに組み込まれるユニットとして構成してもよいことは明らかである。
【００１２】
図面では、ソケット４を有する好ましくは垂直に向けられたバルブ装置を表すのにＩが使用され、ソケット４はその下端にフランジ５を有し、フランジ５は、タンクのビートに、又は、タンカー内の一つ以上のタンクに連結された均圧管の上端に、ボルト止めすることができる。ソケット４は、本発明による真空逃がしユニット１０が連結される側方開口６を有する。側方開口６より上に配置される圧力逃しユニット８が、本発明の一部をなさないので、より詳細な説明を受けないであろう。圧力逃し装置８は、一例として、米国特許第５６０７００１号に教示された種類のものでもよい。
【００１３】
図示したように、真空逃がしユニット１０は、一端に連結部２２を有するバルブハウジング２０を含み、それによって、バルブハウジング２０を、在来の連結手段によって、側方開口６に、均圧管に、又は、船のタンクに直接、連結することができる。連結部２２は、バルブハウジング２０の第一開口１２を構成する。
【００１４】
バルブハウジング２０はまた、第二開口２４を有し、バルブバー４５のためのガイド３２を有する弁座３０が第二開口内に配置構成されている。弁座３０は、弁体４０のための当接部を形成し、弁体４０は、前記バルブバー４５を支持し、かつ、バルブハウジング２０の内部の方に面する側に、中心領域４２とこれに隣接した面部分４４とを有する。弁座３０から遠ざかったり、弁座３０に近づけたりする、弁体４０の内圧作用面及び外圧作用面は、それぞれ面積Ａ３を有する。
【００１５】
弁体４０は、所定の質量を有し、かつ、選択的にばね賦勢されるのがよい。これによって、弁体４０と弁座３０との間に或る当接力Ｆ１が得られ、それによって、第二の開口２４の所定の密封を確保することができる。タンク内が大気圧より低い場合、弁体４０は、弁座３０の当接部から持ち上げられ、それによって、船の正常な運転状態では、空気が外側からタンクへ流れ込み、圧力平衡を可能にする。
【００１６】
正常運転中、真空逃がしユニット１０の性能の検査を可能にする押しボタン状装置２１も、弁座３０の下に配置されている。
【００１７】
バルブハウジング１０は頂部にフランジ２８を有し、該フランジ２８はバルブハウジング１０に第三開口を構成し、以下により詳細に説明するように、船が沈む場合に自動的に解放される機構１００が、フランジ２８にしっかりとボルト止めされている。それとは別に、バルブハウジング１０の形態は、米国特許第５６０７００１号の教示に相当し、その特許では、前記第三の開口は、しっかりボルト止めされた板によって覆われている。
【００１８】
機構１００は、図２に拡大寸法で示され、そして、フランジ２８に当接して固定されるようになっている底板１１０を有する。好ましい円筒形ハウジング１２０が底板１１０から上方に延び、ハウジングは取付孔付きの上カバー板１３０を有する。円筒形ハウジング１２０は、密封手段１１６によって底板１１０に当接して取り付けられる。上カバー板１３０は、取付孔１３４を貫いて延び、且つ、底板１１０の窪み１１４に取り付けられている多数の棒部材１４０によって底板１１０に固定される。ボルト１４５によって、上カバー板１３０を取り外して、機構１００内部へ接近することができる。
【００１９】
第一の可動部品がピストン１６０の形態の円筒形ハウジング１２０の内部に配置され、ピストン１６０は、ピストンロッド１５０の形態の第二の可動部品でしっかりと連結され、かつ表面積Ａ１を有する。円筒形ハウジング１２０、ピストン１６０及び底板１１０は、それらの間に、好ましくは、空気、又はその他の容易に圧縮できるガスで満たされる空間１０２を構成する。ピストンロッド１５０は、底板１１０の貫通孔１１２内に移動可能に軸支され、それによって、ピストン１６０を矢印Ｐの方向に移動させることができる。ばね１５５が、ピストン１６０を、図１及び図２に示すスタート位置に向かう方向に賦勢するのに役立ち、ピストンロッド１５０をピストン１６０に固定するのに役立つボルト１５２の上面が、上カバー板１３０の下面に接する。空間１０２中のガスの圧力Ｐｃが、ばね１５５と共に、ある程度まで、ピストン１６０の下向きの移動を阻止する。
【００２０】
図示した実施形態では、ピストン１６０は、剛性板の形態であるが、ピストンは、他の方法で、例えば、ピストンロッド１５０に連結される弾性膜として形成されてもよい。その場合、弾性膜の弾性を利用すれば、ばね１５５を除去することができる。
【００２１】
図示したスタート位置では、上カバー板１３０とピストン１６０の上面との間に空間１０３が生じ、この空間１０３は、上カバー板１３０の開口１３２を介して外部と連通する。単に機構１００への昆虫等の侵入を阻止するのに役立つ、好ましくは、目の粗いメッシュ格子１０５又は同等のものが、上カバー板１３０の上方に配置されている。
【００２２】
明らかになるように、ピストン１６０は、密封部材１６５によって、ハウジング１２０の内側に対して密封され、また、ピストンロッド１５０は、密封部材１１７によって、バルブハウジング２０の内部に対して密封される。また明らかになるように、ピストンロッド１５０は端１５２を有し、その表面積Ａ２は、ピストン１６０の表面積Ａ１より著しく小さい。前記端１５２は、図１から明瞭に分かるように、弁体４０の中心領域４２の直ぐ上でバルブハウジング２０の内部に入る。ピストンロッド１５０及び弁体４０は、好ましくは、それぞれピストン１６０及び弁体４０に加えられる圧力影響によって、端１５２と中心領域４２が互いに直線的に移動するように制御されることが理解されるであろう。
【００２３】
ピストン１６０の表面積Ａ１、ピストンロッド１５０の長さ、ばね１５５のばね力、及び、ハウジング１２０の内部１０２の圧力Ｐｃによるピストン１６０の移動に対する抵抗は、本発明によれば、ピストンロッド１５０の端１５２が、タンク内の大気圧よりも低い圧力に通常打ち勝つ場合に、弁体２０の中心領域４２に向かって移動するが、弁体４０が弁座３０から僅かに離れて圧力差の均一化を可能にする前に、端１５２が中心領域４２に当接するように達するほどには移動しないように寸法決めされる。この圧力平衡に続いて、ピストン１６０はスタート位置に戻る。
【００２４】
かくして、かかる寸法決めは、弁体４０と弁座３０との間の当接力Ｆ１を考慮に入れなければならない。
【００２５】
船が海面からある距離沈む事故の場合に、海水が上カバー板１３０とピストン１６０の上面との間の空間１０３に流入し、静水圧に相当する下向きの力がピストンに作用し、それによって、ピストン１６０は下方に動かされる。ピストンロッド１５０の端１５２は、静水圧が、弁座３０の当接部から離れる弁体４０の移動を生じさせた直後に、ピストン本体４０の中心領域４２に到達する。船が更に沈むことにより静水圧が増大すると、ピストンロッド１５０の端１５２は、バルブハウジング２０内へ更に移動して、弁体４０を押し戻して弁座３０に当接させる。これによって、海水の更なる流入が回避される。
【００２６】
かくして、事故のシナリオを考慮するために、機構１００及び弁体４０の寸法決めは、上記の状態が引き起こされることがあることを確認しなければならない。かくして、図示した例示の実施形態では、以下の条件に従わなければならない。
（Ａ３×Ｐｙ）−（Ａ３×Ｐｉ）＋Ｆ１＝（Ａ１×Ｐｙ＋Ｆ２）−（Ａ１×Ｐｃ＋Ｆ４）
ここで、Ｐｙは静水圧である、
Ｐｉはタンク内の圧力である、
Ｆ２はピストン１６０の質量の結果としての力である、
Ｆ４及びＰｃは、それぞれ、ピストン１６０の端１５２が弁体の方へ進められたときのばね力及び機構の内部１０２の圧力である。
【００２７】
図面には、ピストンロッド１５０が、弁体４０の直ぐ向かい合わせに配置されるように示され、かくして、弁体４０の移動方向と反対に移動するが、ピストンロッド１５０が、その移動によって、弁体４０を弁座３０に当接させる限り、機構を他のどんな方法で配置しても構わないことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
タンカーに取り付けるための真空逃がしユニットの好ましい実施形態の断面図である。
【図２】
図１の拡大断面図である。

Claims (7)

1. 周囲大気とタンカー内のタンクとの間の圧力平衡のための真空逃がしユニットであって、
   タンクと連通することができる第一開口（１２）と、タンクへの空気の流入を可能にするように、移動可能に構成された弁体（４０）のための弁座（３０）を有する第二開口（２４）と、を有するバルブハウジング（１０）と、
   タンカーが海水中に少なくとも部分的に沈む事故の場合に、バルブハウジング（１０）の中を海水が通るのを防止するように構成された機構（１００）と、を有し、機構（１００）は、
   バルブハウジング（１０）の外側に配置され、かつ、移動が海水の液体圧力によって制御される第一可動部品（１６０）と、
   バルブハウジング（１０）内で進むことができ、かつ、第一可動部品（１６０）に可動に連結される第二可動部品（１５０）と、を含む真空逃がしユニットであって、
   第二可動部品（１５０）は、弁体（４０）を弁座（３０）の当接部に戻すために、第一可動部品（１６０）の移動増加によって弁体（４０）に当接させるように構成されている、ことを特徴とする、真空逃がしユニット。
2. 弁体（４０）は、バルブハウジング（２０）の中へ本質的に直線的に移動するように形成され、
   第二可動部品は、この方向と反対に、バルブハウジング（２０）の中へ直線的に運ばれるように形成される、ことを特徴とする、請求項１に記載の真空逃がしユニット。
3. バルブハウジング（１０）は第三開口（２６）を有し、
   機構（１００）は、前記第三開口（２６）と関連して配置されたハウジング（１２０）を有する、ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の真空逃がしユニット。
4. 第一可動部品（１６０）はピストンであり、第二可動部品（１５０）は、ピストン（１６０）に堅固に連結されたピストンロッドであり、
   ピストン（１６０）及びハウジング（１２０）は密封空間（１０２）を形成し、
   ピストン（１６０）は、前記液体圧力によって直接影響を及ぼされるように構成された表面を有し、
   ピストンロッド（１５０）は前記第三開口（２６）からハウジング（１０）の中へ進むことができる、ことを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載の真空逃がしユニット。
5. 機構はまた、ピストン（１６０）の移動に対する抵抗を与えるように形成されたばね（１５５）を有する、ことを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載の真空逃がしユニット。
6. ハウジング（１２０）は、孔（１３２）を備えたカバー板（１３０）を有し、その孔により、前記液体圧力によってピストン（１６０）に影響を及ぼすことができ、
   カバー板は、ピストン（１６０）の移動に対する制限部を構成する、ことを特徴とする、請求項４又は５に記載の真空逃がしユニット。
7. 前記第三開口（２６）は、バルブハウジング（２０）の取外し可能な壁部分（１１０）に形成される、ことを特徴とする、請求項３乃至６の何れか一項に記載の真空逃がしユニット。