JP2005288420A - タンク構造及びタンクの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＰＣＢ含有絶縁油等の有害物質を含む液体が付着したタンク内部を少ない量の洗浄液で効率よく洗浄する。
【解決手段】 タンク１の内部に洗浄液を噴射する洗浄液噴射手段７を備え、前記洗浄液噴射手段７は、前記タンク１における側壁２の内面と天壁３の内面に向けて二次元的に設置した複数の噴射ノズル１２と、タンク１の底部４に配置した洗浄液の排出部１３を有し、前記各噴射ノズル１２から噴射する洗浄液によりタンク１の内部に付着した有害物質を含む液体を洗浄する。
【選択図】 図１

Description

本発明は洗浄液噴射手段を備えたタンク構造とその洗浄方法に関し、詳しくは有害物質を含む液体が付着したタンク内部を自ら洗浄できるタンク構造及びそのタンク構造によりタンクの内部を洗浄する方法に関する。

変圧器などの電気機器のケーシング（容器）内部には電気絶縁を目的として絶縁油が充填される。従来、電気絶縁性などの特性の向上を目的としてＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）を含有した絶縁油が広く普及していた。ところが周知のように、ＰＣＢには環境汚染および人体への有害性のあることが指摘され、ＰＣＢを含有した絶縁油を使用する電気機器等の新たな製造や設置等を禁止する法規制がなされた。

そして法規制以前より存在していたＰＣＢ含有絶縁油を充填した電気機器を更新や廃棄をする場合には、充填されていたＰＣＢ含有絶縁油の無害化処理が要求されている。一方、現時点で更新や廃棄に到らず使用継続されている電気機器については、その内部点検や改造工事を行う際には、充填されたＰＣＢを含有する絶縁油を一旦抜き取って安全なタンク内に仮収容する抜取施工が実施される。

例えば変圧器に充填されたＰＣＢを含有する絶縁油を抜取施工するには、変圧器の底部付近に設けた開閉弁付きのドレン抜き管に排出管を接続し、その排出管の先端を油タンク内に連通する。排出管にはポンプ、濾過器および水分除去器を設け、開閉弁を開けてポンプを運転することにより変圧器に充填された前記絶縁油を排出管に流出させ、濾過器と水分除去器で絶縁油に含まれるゴミや水分を除去して油タンク内に仮収容する。そして変圧器の内部点検や改造工事が完了した後、油タンクに仮収容した前記絶縁油を変圧器内に戻す。

抜取施工後の前記排出管、ポンプ、濾過器、水分除去器および油タンクの各機器の内部にはＰＣＢを含有する絶縁油が付着している。しかしこれら機器は抜取施工に際して繰り返し使用される施工用機器である場合が多いので、例えば互いに分離した形態で別の施工場所に搬送される。したがって有害物質であるＰＣＢは規制値（例えば０．５ｐｐｍ以下）まで低減する必要があり、付着した前記絶縁油を何らかの手段で除去しなければならない。

排出管、ポンプ、濾過器、水分除去器等は内容積が比較的小さいので、洗浄液を循環するだけで容易に付着した前記絶縁油を除去できる。しかし油タンクは例えば幅２ｍ、横４ｍ、高さ２．５ｍ程度の大きさを有し、その内容積が非常に大きいので洗浄液の循環方式では大量の洗浄液を必要とし、且つ有害物で汚染された洗浄液が多量に発生するため実用的でない。そこで従来から油タンクの内部に付着したＰＣＢを含有する絶縁油は人力による拭取り作業で除去している。

しかし人力による拭取り作業は、油タンク内に防護服を着用した作業者が入って大量のウエスで拭取る方法であり、作業効率が低く、安全性も万全とは言い難い。そこで本発明はこのような従来のタンク内に付着した有害物質を含む液体の除去に際しての問題を解決することを課題とし、そのための新しいタンク構造およびタンクの洗浄方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明のタンク構造は、タンクと、タンクの内部に洗浄液を噴射する洗浄液噴射手段を備えている。そして洗浄液噴射手段は、タンクにおける側壁の内面と天壁の内面に向けて二次元的に設置した複数の噴射ノズルと、タンクの底部に配置した洗浄液の排出部を有し、各噴射ノズルから噴射する洗浄液によりタンクの内部に付着した有害物質を含む液体を洗浄するように構成したことを特徴とする（請求項１）。

また、上記構成において、側壁２の内面と天壁３の内面にそれぞれ近接して、複数の配管を敷設し、各配管に多数の噴射ノズル１２を所定間隔で配置し、それぞれの内面に噴射された洗浄液が、その内面で反射して、その配管自体も洗浄できるように構成することができる（請求項２）。

また、前記課題を解決する本発明のタンクの洗浄方法は、有害物質を含む液体が内部に付着したタンクの洗浄方法である。そして本方法は、タンク内部に前記液体と親和性のある洗浄液を導入し、タンクの側壁の内面と天壁の内面に向けて二次元的に設置した複数の噴射ノズルから前記洗浄液を噴射し、噴射によりタンクの底部に落下した洗浄液を外部に排出することを特徴とする（請求項３）。

上記洗浄方法において、前記外部に排出した洗浄液を前記複数の噴射ノズルに循環することができる（請求項４）。
上記いずれかの洗浄方法は、有害物質としてのＰＣＢを含有する絶縁油により汚染された油タンクに適用でき（請求項５）、特に、ＰＣＢを含有する絶縁油を収容した変圧器から該絶縁油の抜取施工をする際に使用した再利用可能な施工用油タンクに適用できる（請求項６）。

本発明のタンク構造は、二次元的に設置した複数の噴射ノズルから噴射する洗浄液によりタンクの内部に付着した有害物質を洗浄するように構成しているので、タンク自体が洗浄機能を有している。そして本タンク構造を用いて洗浄する際、前記洗浄液の噴射力（衝撃力）によりタンクの側壁と天壁の内面に付着した有害物質を少ない洗浄液量で効率よく洗浄でき、さらに、噴射後に落下した洗浄液がタンクの底部から外部に排出する際に、底部の内面を集中的に洗い流して洗浄できる。そのため従来のように大量の洗浄液を使用することなく高い効率でタンクの内部を洗浄でき、施工時間および施工コストも著しく低減できる。また有害物質を含む洗浄液の量の再処理量も減少する。

また、タンクの内面に配管を近接して配置し、その配管に設けた噴射ノズルからタンク内面に噴射された洗浄液が反射して、配管自体をも洗浄するものにおいては、配管を含めてタンク内部を完全に洗浄できる。

また、本発明のタンクの洗浄方法は、付着した液体と親和性のある洗浄液をタンク内部に導入し、タンクの側部の内壁と上部の内壁に向けて二次元的に設置した複数の噴射ノズルから前記洗浄液を噴射し、噴射によりタンクの底部に落下した洗浄液を外部に排出する。そのため洗浄液の噴射力によりタンクの側壁と天壁の内面に付着した有害物質を少ない洗浄液量で効率よく洗浄でき、さらに、噴射後に落下した洗浄液がタンクの底部から外部に排出する際に底部分を集中的に洗い流して洗浄できる。またタンク内部に付着した液体と親和性のある洗浄液を使用するので、該液体を有害物質ごと洗浄液に混合させて付着面から離反することができる。そのため従来のように大量の洗浄液を使用することなく高い効率で洗浄でき、施工時間および施工コストも著しく低減できる。また有害物質を含む洗浄液の量の再処理量も減少する。

上記洗浄方法において、外部に排出した洗浄液を前記複数の噴射ノズルに循環する場合には、大きな内容積を有するタンクの内部をより少量の洗浄液で洗浄することができる。

次に図面により本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明のタンク構造の正面断面図および、それに洗浄液を供給する洗浄液供給手段を示す図、図２は図１のＡ−Ａ断面図，図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。これらの図において、タンク１は鋼板等の金属板で作られた四周を囲む側壁２，天壁３および底部（底壁）４を有し、天壁３および／または側壁２には作業者が出入できるマンホール等の開閉蓋付き開口部（図示せず）が設けられる。そしてタンク１は油抜取施工現場の基礎５上に仮設置した複数の支持台６で支持される。

タンク１の内部に鋼管等の金属管で構成された洗浄液噴射手段７が設置される。洗浄液噴射手段７は図１、図２の左右１対の側壁２間に溶接または突っ張るように支持したあるいは、組み立て立設した複数本（本例では９本）の横分配官８と、各横分配管８から垂直下方に延長するように連通する複数本（本例では６本）の縦分配管９と、横分配管８の間を水平方向に連通する複数本（本例では１６本）の連絡分配管１０により構成される。それぞれの配管は、タンク内面に近接して配置されている。そして図２に示すように、上部中央に配置された横分配管８の端部が側壁２を液密に貫通する短管からなる導入部１１に連通しており、その導入部１１の先端部に開閉弁１１ａが取付けられる。

洗浄液噴射手段７は予め一体的に製作してタンク１内に配置する方法、またはタンク１内で組み立てる方法のいずれも採用できる。前者の場合には、一体的に製作した洗浄液噴射手段７を組立途中のタンク１内に配置し、各横分配管８の両端を側壁２に溶接等で固定して支持する。また後者の場合には、洗浄液噴射手段７を構成する各分配管の連通部にねじ込み式またはフランジ式等の接続部を形成しておき、それら各部を開口部からタンク１内に落ち込み、最初に横分配管８をタンク１内に支持させ、次に各接続部を互いに接続する。

なお、後者の組立方法を採用する場合、各横分配管８の軸方向の一部を伸縮自在な短管構造とし、その短管構造部分を伸張し、その状態でロックすることにより、横分配管８を側壁に突っ張る形態で着脱自在に支持させることもできる。このようにタンク１に対して洗浄液噴射手段７を着脱自在にするように構成すると、通常のタンクを容易に本発明のタンク構造に改造できるメリットがある。

各分配管に、多数の噴射ノズル１２が所定間隔で突出するように設けられ、分配管内に供給された高圧洗浄液が各噴射ノズル１２からタンク１の内部（側壁２の内面および天壁３の内面）に向かって噴射できるようになっている。一方、タンク１の底部４と同じ高さの側壁２には液密に貫通する短管からなる排出部１３が設けられ、その排出部１３の先端部に開閉弁１３ａが取付けられる。

図１に示すように、洗浄液噴射手段７に洗浄液供給手段２０が連通される。洗浄液供給手段２０は高圧の洗浄液を洗浄液噴射手段７に供給する高圧発生装置２１と、タンク１から洗浄液を回収する回収ポンプ２２と、回収した洗浄液および補給した洗浄液を高圧発生装置２１に供給するためのバッファタンク２３と、それらを連通するホース等の可撓性管２４と、各可撓性管２４に設けた開閉弁２５を備えている。なお高圧発生装置２１は例えば高圧ポンプにより構成することができ、その高圧ポンプに吐出圧を調整する圧力調整手段が設けられる。

次にタンク１の内部に付着した有害物質を含有する液体の洗浄方法を説明する。例えばタンク１の内部に付着した液が有害物質であるＰＣＢを含有する絶縁油の場合、前記のように本発明の洗浄方法ではその絶縁油と親和性のある液、すなわちそれと同質のＰＣＢを含まない新しい絶縁油を洗浄液として使用する。（以下の説明はタンク１の内部に付着したＰＣＢ含有絶縁油を洗浄する場合について説明する。）

洗浄方法を説明する前に、先ずタンク１の内部にＰＣＢを含有する絶縁油が付着する工程について説明しておく。前述のように、タンク１は変圧器等の電気機器に充填されたＰＣＢを含有する絶縁油を仮収容するものである。図１に示す電気機器３０は、そのケーシング３１の内部にＰＣＢを含有した絶縁油３２が充填され、ケーシング３１の底部付近に設けたドレン管３３の先端部に開閉弁３４が取付けられている。

電気機器３０から前記絶縁油を抜き出す際には、そのドレン管３３に排出系統を接続する。排出系統は濾過器３６、水分除去器３７および可逆回転式の排出ポンプ３８を設けた可撓性の排出管３５、及びバイパス用の開閉弁３９により構成される。そして排出管３５の一方の端部を開閉弁３４に接続し、他方の端部をタンク１の排出部１３に取付けた開閉弁１３ａに接続する。（その際、可撓性管２４は開閉弁１３ａから取外されている。）

開閉弁３４，開閉弁１３ａを開け、排出ポンプ３８を運転すると、電気機器３０の内部に充填した絶縁油３２が排出管３５を経てタンク１内に仮収容される。その際、絶縁油３２に含まれているゴミ等の固形分は濾過器３６で除去され、水分は水分除去器３７で除去される。なおこのタンク１は再利用可能な施工用油タンクとして現場に仮設置されるものとする。

仮収容が終了したら開閉弁３４，１３ａを閉じ、排出ポンプ３８を停止する。電気機器３０の内部点検や改修作業が完了したら、開閉弁３４、開閉弁１３ａ、開閉弁３９を開けて、排出ポンプを逆回転してタンク１に仮収容していた絶縁油３２を電気機器３０に回収する。そして電気機器３０への絶縁油３２の回収後、再び開閉弁３４と開閉弁１３ａを閉じる。

上記仮収容により内部にＰＣＢを含有した絶縁油３２が付着したタンク１を洗浄するには、バッファタンク２３に洗浄液として新しい絶縁油を貯留しておき、各開閉弁１１ａ，１３ａ、２５を開けて高圧発生装置２１を運転すると、バッファタンク２３の洗浄液が高圧発生装置２１により吸い込まれ、高圧液となって洗浄液噴射手段７を構成する上部中央に配置された横分配管８に供給される。

横分配管８に供給された洗浄液は、そこから縦分配管９や連絡分配管１０を経て全ての分配管に供給される。各分配管の洗浄液はそれらに設けた複数の噴射ノズル１２からタンク１の側壁２の内面および天壁３の内面に向けて噴射され、これら内面に付着した絶縁油が洗浄液の噴射力により離反し洗浄液と混合状態になって底部４に落下する。このとき、タンクの内面で、反射した洗浄液の一部は、配管の外周にあたり配管自体を洗浄する。そして底部４に落下した洗浄液がある程度滞留した時点で回収ポンプ２２を起動すると、底部４に滞留した洗浄液は側壁２に向かって流動し、そこから排出部１３を経てバッファタンク２３に回収される。その際、底部４の内面は洗浄液の流動による洗い流し作用により効率よく洗浄される。

バッファタンク２３に回収された洗浄液はそこに貯留されている洗浄液と混合し、新たな洗浄液として高圧発生装置２１を経てタンク１内部に循環する。タンク１の内部洗浄が完了したら、高圧発生装置２１の運転を停止してタンク１への洗浄液供給を止める。次にタンク１の底部４に滞留する洗浄液が無くなった時点で回収ポンプ２２を停止し、次いで洗浄液供給手段２０をタンク１から切り離し、開閉弁１１ａと開閉弁１３ａを閉じる。これによってタンク１と洗浄液供給手段２０が切り離される。

本発明のタンク構造は、ＰＣＢ含有絶縁油などの有害物質を含む液体を仮収容するタンクとして利用でき、且つ内部に付着した液体を洗浄するために利用できる。また本発明の洗浄方法は前記付着した液体を洗浄するために利用できる。

本発明のタンク構造の正面断面図およびそれに洗浄液を供給する洗浄液供給手段を示す図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図２のＢ−Ｂ断面図。

符号の説明

１ タンク
２ 側壁
３ 天壁
４ 底部
５ 基礎
６ 支持台
７ 洗浄液噴射手段
８ 横分配管
９ 縦分配管
１０ 連絡分配管

１１ 導入部
１１ａ 開閉弁
１２ 噴射ノズル
１３ 排出部
１３ａ 開閉弁
２０ 洗浄液供給手段
２１ 高圧発生装置
２２ 回収ポンプ
２３ バッファタンク
２４ 可撓性管
２５ 開閉弁
３０ 電気機器

３１ ケーシング
３２ 絶縁油
３３ ドレン管
３４ 開閉弁
３５ 排出管
３６ 濾過器
３７ 水分除去器
３８ 排出ポンプ
３９ 開閉弁

Claims (6)

1. タンク１と、タンク１の内部に洗浄液を噴射する洗浄液噴射手段７を備え、前記洗浄液噴射手段７は、前記タンク１における側壁２の内面と天壁３の内面に向けて二次元的に設置した複数の噴射ノズル１２と、タンク１の底部４に配置した洗浄液の排出部１３を有し、前記各噴射ノズル１２から噴射する洗浄液によりタンク１の内部に付着した有害物質を含む液体を洗浄するように構成されていることを特徴とするタンク構造。
2. 請求項１において、
   側壁２の内面と天壁３の内面にそれぞれ近接して、複数の配管を敷設し、各配管に多数の噴射ノズル１２を所定間隔で配置し、それぞれの内面に噴射された洗浄液が、その内面で反射して、その配管自体も洗浄できるように構成されたタンク構造。
3. 内部に有害物質を含む液体が付着したタンクの洗浄方法において、タンク１の内部に前記液体と親和性のある洗浄液を導入し、タンク１の側壁２の内面と天壁３の内面に向けて二次元的に設置した複数の噴射ノズル１２から前記洗浄液を噴射し、噴射によりタンク１の底部に落下した洗浄液を外部に排出することを特徴とするタンクの洗浄方法。
4. 請求項３において、前記外部に排出した洗浄液を前記複数の噴射ノズル１２に循環することを特徴とするタンクの洗浄方法。
5. 請求項３または請求項４において、前記タンク１は有害物質としてのＰＣＢを含有する絶縁油により汚染された油タンクであることを特徴とするタンクの洗浄方法。
6. 請求項５において、前記油タンクはＰＣＢを含有する絶縁油３２を収容した電気機器３０から該絶縁油３２の抜取施工をする際に使用した再利用可能な施工用油タンクであることを特徴とするタンクの洗浄方法。
   

Images