JP2006256659A

JP2006256659A - 浮き屋根の沈降防止方法

Info

Publication number: JP2006256659A
Application number: JP2005077286A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sadatsuka; 浩幸定塚
Original assignee: JFE Chemical Corp
Current assignee: JFE Chemical Corp
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】タンク内の液体や雨水がフロート内に侵入しても十分な浮力を確保して浮き屋根の沈降を防止し、浮き屋根を液面に浮上させて保持する方法を提供する。
【解決手段】液体を貯蔵するタンクの浮き屋根に配設されるフロートの浮力を維持して浮き屋根の沈降を防止する沈降防止方法において、発泡性樹脂を固形化した発泡体をフロート内に充填することによって、フロートの浮力を維持して浮き屋根の沈降を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体を貯蔵するタンクの浮き屋根に配設されるフロートの浮力を維持して、浮き屋根の沈降を防止する方法に関するものである。

各種の液体を貯蔵するタンクは種々の形態がある。なかでも、タンク内に貯蔵される液体の容量に応じて上下に移動する屋根（以下、浮き屋根という）を有するタンクが広く使用されている。図２は、浮き屋根を有するタンクの例を模式的に示す断面図である。なお図２には、断面図として片側のみ示す。
従来の浮き屋根を有するタンクは、図２に示すように、底板１と側板２が所定の位置に固定して設置され、内部に液体８が貯蔵される。液体８の液面を浮遊する浮き屋根７の周囲には、内部が中空のフロート６が配設されており、そのフロート６の浮力によって、浮き屋根７が液面に浮上する構成になっている。また埃，雨水等が液体８に混入するのを防止するために、フロート６と側板２との間に、シール材３やウエザーシールド４が取付けられる。

図２に示すタンクから液体８をタンク外へ排出すると、浮き屋根７は液面とともに下降していく。タンク内の液体８を全て排出すれば、浮き屋根７やフロート６が底板１に接触して、損傷を受ける惧れがある。そこでフロート６にストッパー10を取付けて、さらに底板１のストッパー10に対向する位置に当て板11を取付ける。このようにして、浮き屋根７やフロート６が底板１に接触するのを防止する。

これらの底板１，側板２，浮き屋根７，フロート６は、通常、鋼製の構造体である。素材の鋼には表面処理を施して、耐食性を高めた鋼材を使用するが、液体８を長期間にわたって貯蔵する間に、液体８による腐食あるいは雨水による腐食が進行する。
特にフロート６の腐食によって開孔部が生じた場合には、液体８や雨水が開孔部からフロート６内に侵入して滞留し、徐々にその量を増加していく。つまりフロート６の開孔部から侵入した液体８や雨水は、フロート６の浮力の減少を招く。その結果、浮き屋根７が液面に浮上する浮力を確保できなくなれば、浮き屋根７は液体８中に沈降する。既に説明した通り、フロート６にはストッパー10が取付けられ、底板１のストッパー10に対向する位置に当て板11を取付けられているので、浮き屋根７が沈降しても、構造的な破壊は防止できる。

しかしながら浮き屋根７が沈降したタンクを継続して使用するためには、下記の (1)〜(3) の対応策を講じる必要がある。
(1) 浮き屋根およびそれに付随するフロート等を新品に取替える。
(2) フロートを新品に取替える。
(3) フロートの開孔部を補修する。

これらの対応策は、いずれも沈降した浮き屋根７をタンク外へ取り出さなければならない。タンク底部から浮き屋根７を取り出すには、多大な費用と時間が必要である。
このような浮き屋根７の取り出し工事の他に、各対応策を個別に検討すると、それぞれ下記のような問題がある。
(1) の問題点：浮き屋根やフロート等の製作費用が高価である。
(2) の問題点：腐食したフロートを浮き屋根から取外して、さらに新品のフロートを取付ける工事に長期間を要する。
(3) の問題点：補修した部位が再び開孔する。あるいは未開孔の部位の腐食が進行して開孔する。

これらの問題点を解決するため、従来から、浮き屋根を液面に浮上さて保持する技術が種々検討されている。
たとえば特許文献１には、浮き屋根を構成するデッキプレートの上面に無機系発泡体を積層する技術が開示されている。この技術はデッキプレートの断熱性を高めることを目的としているが、浮き屋根本体の浮力を高める効果もある。しかしながらフロートが腐食して開孔部が生じた場合に、特許文献１に開示された技術では、タンク内の液体や雨水がフロート内に侵入するのは避けられない。さらに、液体や雨水がフロート内部に充満すると、浮き屋根が液面に浮上する浮力を確保できなくなり、浮き屋根が沈降する。

タンク内に貯蔵される液体が腐食性の強い液体であるほど、鋼製のフロートには、腐食による開孔部が生じやすくなる。したがって、フロート内部に液体や雨水が侵入した場合にもフロートの浮力を維持する技術は、腐食性の強い液体を貯蔵するタンクにおいて特に重要である。
特許第2589925 公報

本発明は上記のような問題を解消し、タンク内の液体や雨水がフロート内に侵入しても十分な浮力を確保して浮き屋根の沈降を防止し、浮き屋根を液面に浮上させて保持する方法を提供することを目的とする。

発明者は、鋼製のフロートが腐食することによって生じる開孔部から、雨水やタンク内の液体がフロート内に侵入した場合にも十分な浮力を維持できるフロートの構成について、腐食性の強い安水を貯蔵したタンクを用いて種々の実験を行ないながら、鋭意研究した。その結果、発泡体をフロート内に充填すれば、安水や雨水がフロート内に侵入しても十分な浮力を維持できるという知見を得た。

ここで安水について説明する。
コークス炉の炭化室に石炭を装入して乾留する際に発生するガス（以下、コークス炉ガスという）は、石炭の乾留によって発生するＣＯを多量に含むので、炭化室から上昇管を介して回収され、燃料等の種々の用途に再利用される。コークス炉ガスにはＣＯの他に、石炭の乾留によって発生するＮＨ₃やＳＯ₂、および石炭中に存在していた軽油やタール等が不可避的に混入する。

炭化室から排出されるコークス炉ガスは高温であるから、上昇管内で冷却水を噴霧してコークス炉ガスを冷却する。そのとき、噴霧される冷却水に、コークス炉ガス中のＮＨ₃が溶解する。このようにしてＮＨ₃が溶解してアンモニア水溶液となった冷却水は安水と呼ばれており、ＮＨ₃のみならず、ＳＯ₂等の腐食性の強い成分が溶解している。
安水は、以上に説明したようなものであり、ＮＨ₃等の成分を分離して回収する精製工程に送給するに先立って、タンクに貯蔵される。そのタンクの浮き屋根に配設されるフロートの浮力を維持すれば、浮き屋根やフロートの製作あるいは補修に要する労力や費用の削減等に多大な効果が期待できる。

本発明は、液体を貯蔵するタンクの浮き屋根に配設されるフロートの浮力を維持して浮き屋根の沈降を防止する沈降防止方法において、発泡性樹脂を固形化した発泡体をフロート内に充填することによって、フロートの浮力を維持して浮き屋根の沈降を防止する浮き屋根の沈降防止方法である。
本発明の沈降防止方法は、安水を貯蔵するタンクに適用するのが好ましい。また発泡体を形成するにあたって、発泡性樹脂をフロート内に注入した後、フロート内で固形化するのが好ましい。発泡性樹脂は、発泡スチロールまたは発泡ウレタンを使用するのが好ましい。

本発明によれば、タンク内の液体や雨水がフロート内に侵入しても十分な浮力を確保して浮き屋根の沈降を防止し、浮き屋根を液面に浮上させて保持することができる。

図１は、本発明を適用するタンクの例を模式的に示す断面図である。なお図１には、断面図として片側のみ示す。
本発明を適用するタンクは、図１に示すように、底板１と側板２が所定の位置に固定して設置され、内部に液体８が貯蔵される。液体８の液面を浮遊する浮き屋根７の周囲には、内部が中空のフロート６が配設されており、そのフロート６の浮力によって、浮き屋根７が液面に浮上する構成になっている。また、フロート６と側板２との間にシール材３やウエザーシールド４等が取付けて、埃や雨水等が液体８に混入するのを防止する。

図１に示すタンクから液体８をタンク外へ排出すると、浮き屋根７は液面とともに下降していく。タンク内の液体８を全て排出すれば、浮き屋根７やフロート６が底板１に接触して、損傷を受ける惧れがある。そこでフロート６にストッパー10を取付けて、さらに底板１のストッパー10に対向する位置に当て板11を取付ける。このようにして、浮き屋根７やフロート６が底板１に接触するのを防止する。

フロート６内には発泡体９が充填される。この発泡体９は発泡性樹脂を固形化したものである。発泡体９は、それ自体の比重が軽い上に多数の気泡を有するので、十分な浮力を確保して浮き屋根７の沈降を防止できる。
発泡体９をフロート６内に充填する方法は、下記の (a)，(b) のどちらを採用しても良い。
(a) 予め発泡性樹脂を固形化した発泡体をフロート内に充填する。
(b) 発泡性樹脂をフロート内に注入して充満させた後、フロート内で固形化して発泡体を形成する。

ただし後述するフロート６の補修において、発泡体９の再充填を行なう際には (b)の方法を採用するのが好ましい。
図１に示す底板１，側板２，浮き屋根７，フロート６は、通常、鋼製の構造体である。素材の鋼には表面処理を施して、耐食性を高めた鋼材を使用するが、液体８を長期間にわたって貯蔵する間に、液体８による腐食あるいは雨水による腐食が進行する。

特にフロート６の腐食が進行して、開孔部が生じた場合には、液体８や雨水が開孔部からフロート６に侵入して滞留し、徐々にその量を増加していく。しかし、本発明ではフロート６内に発泡体９が充填されるので、フロート６内に侵入した液体８や雨水は発泡体９の気泡に浸透していく。液体８や雨水が発泡体９の気泡に充満すれば、さらなる侵入は生じ得ない。したがって、図２に示すような従来のフロート６（すなわち内部が空洞のフロート）に比べて、侵入する液体８や雨水は極めて少量である。しかも発泡体９は、それ自体の比重が軽いので、十分な浮力を確保して浮き屋根７の沈降を防止できる。

本発明によれば、フロート６に開孔部が生じても、浮き屋根７を液面に浮上させて保持することができる。したがって、フロート６の補修（たとえば開孔部の閉塞，発泡体の再充填等）を容易に行なうことができる。特に発泡体９の再充填は、開孔部からノズルやホース等を装入して発泡性樹脂を注入することによって、簡便かつ短期間で行なうことができる。

以上に説明した通り、本発明を適用すれば、フロート６が腐食する前の健全な状態のみならず、フロート６内に液体８や雨水が侵入した状態においても、十分な浮力を確保して浮き屋根７の沈降を防止できる。その結果、既に説明した (1)〜(3) の工事の頻度を低減することによって、浮き屋根７やフロート６の製作あるいは補修に要する労力や費用の削減等に多大な効果が得られる。

このような本発明の効果は、腐食性の液体（たとえば安水等）を貯蔵するタンクにて顕著に発揮される。したがって本発明は、腐食性の液体（たとえば安水等）を貯蔵するタンクに適用するのが好ましい。また発泡性樹脂は、耐食性を考慮して、発泡スチロールまたは発泡ウレタンを使用するのが好ましい。

図１に示すタンクに安水（すなわち液体８）を貯蔵し、フロート６内に充填する発泡体の材質，充填方法を種々変更して、浮き屋根７の沈降の有無を調査した。安水にはＳＯ₂や軽油，タール等の種々の物質が混入しているので、比重γは、水と同等のγ＝１程度であった。また安水の温度は約70℃，安水中のアンモニア濃度は10000ppm であった。
まず、発明例１では、発泡スチロールを予め固形化したものを発泡体９として使用した。次に、発明例２では、ビーズ状の発泡スチロール粒をビニール製の小袋に詰め込み、さらに加熱して一体化したものを発泡体９として使用した。さらに発明例３では、２液性発泡ウレタンをフロート６内に注入して充満させた後、フロート６内で固形化したものを発泡体９として使用した。発明例４では、硬質の発泡ウレタンを予め固形化したものを発泡体９として使用した。なお、発泡スチロールの比重γ＝0.02，発泡ウレタンの比重γ＝0.03であった。

一方、比較例として、図２に示すように、フロート６の内部を空洞（すなわち発泡体を充填していない）にしたタンクに安水を貯蔵して、浮き屋根７の沈降の有無を調査した。なお安水の比重，温度，アンモニア濃度は発明例と同様である。
発明例１〜４と比較例について、それぞれ24ケ月間、浮き屋根７の沈降の有無を調査した。その結果、比較例では、浮き屋根７の沈降が２回発生したので、その都度、浮き屋根７をタンク底部から取り出して、既に説明した (3)の方法で補修した。一方、発明例１〜４では、いずれも浮き屋根７の沈降は発生しなかった。

本発明を適用するタンクの例を模式的に示す断面図である。従来のタンクの例を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１底板
２側板
３シール材
４ウエザーシールド
５ヒンジ
６フロート
７浮き屋根
８液体
９発泡体
10 ストッパー
11 当て板

Claims

液体を貯蔵するタンクの浮き屋根に配設されるフロートの浮力を維持して前記浮き屋根の沈降を防止する沈降防止方法において、発泡性樹脂を固形化した発泡体を前記フロート内に充填することによって、前記フロートの浮力を維持して前記浮き屋根の沈降を防止することを特徴とする浮き屋根の沈降防止方法。
前記液体が、安水であることを特徴とする請求項１に記載の浮き屋根の沈降防止方法。
前記発泡性樹脂を前記フロート内に注入し、次いで固形化して前記発泡体を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の浮き屋根の沈降防止方法。
前記発泡性樹脂が、発泡スチロールまたは発泡ウレタンであることを特徴とする請求項１、２または３に記載の浮き屋根の沈降防止方法。