JP2008259938A - 貯槽の洗浄方法及び貯槽の洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯槽内部に付着した塩などの付着物を容易に除去することが可能であり、作業効率の高い貯槽の洗浄方法及び貯槽の洗浄装置を提供すること。
【解決手段】貯槽内に供給されている海水よりも密度及び塩化物イオン濃度の低い水溶液の分離層を海水の表面に形成し、海水の表面にこの分離層が形成された状態を保持しながら、貯槽の底部から海水を排出し、当該海水を排出後、この水溶液を貯槽内から排出することとしたので、海水の表面に分離層が形成された状態のまま海水面が低下する。水位の低下に伴って、これまで海水が接触していた部分に水溶液の分離層が接触することになるため、貯槽内部に付着した塩などの付着物が分離層に接触し、当該分離層内に溶け込むことになる。これにより、貯槽内部に付着した塩などの付着物を容易に除去することが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、海水を供給して水張り試験を行った後の貯槽の洗浄方法及び貯槽の洗浄装置に関する。

ＬＮＧやＬＰＧなどの密閉タンク型の大型貯槽においては、貯槽内部で液体の漏れがあるかどうかの試験を行う際、水張り試験と呼ばれる試験が行われる。水張り試験は、例えば海水などの液体を当該貯槽内部に供給して所定期間保持し、この海水の漏れがあるかどうかを確認する手法である。水張り試験後は、海水は貯槽の外部に排出される。

海水を排出する際には、海水面の低下に伴って海水に溶け込んでいる塩が貯槽内部に付着することが問題になっている。ＬＮＧやＬＰＧなどの貯槽は、直径が７０ｍ程度、深さ３０〜４０ｍ程度の大型の貯槽であるため、貯槽内部に付着する塩の量が多く、貯槽の衛生面、安全面からも貯槽内部に付着した塩を洗浄する必要性が高い。

従来、例えば海水を排出した後に貯槽内部に作業員が入り込みホース放水によって貯槽内部を洗浄したり、海水排出後に散水ロボットを貯槽内部に吊り下げて放水洗浄したり、あるいは海水面にボートを浮かべ海水を排出しながら作業員がボートに乗って洗浄したりするなど、様々な手法が採られてきた。
特開昭５９−１５９０４０号公報

しかしながら、貯槽の内部に作業員が入り込んだりボートを浮かべたりする手法は、作業効率が悪く、危険が高い。また、散水ロボットなどを吊り下げて放水洗浄する手法において、貯槽全体に亘ってロボットを操作するのは極めて困難である。加えて、いずれの手法においても、貯槽内部に付着した塩を除去できたかどうかを確認しながら作業を行うため、作業の困難性が高く、作業効率も低くなってしまう。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、貯槽内部に付着した塩などの付着物を容易に除去することが可能であり、作業効率の高い貯槽の洗浄方法及び貯槽の洗浄装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る貯槽の洗浄方法は、海水を供給して水張り試験を行った後の貯槽の洗浄方法であって、前記海水よりも密度及び塩化物イオン濃度の低い水溶液の分離層を前記海水の表面に形成する分離層形成工程と、前記海水の表面に前記分離層が形成された状態を保持しながら、前記貯槽の底部から前記海水を排出する海水排出工程とを具備することを特徴とする。

河口堰において見られるように、海水面に淡水を供給しても海水と淡水とは交じり合わず、海水面上に淡水層が分離形成されることが知られている。海水と淡水とに限らず、海水と当該海水よりも密度及び塩化物イオン濃度の低い水溶液においても同様の現象が生じる。本発明は、この現象を利用したものである。

本発明によれば、貯槽内に供給されている海水よりも密度及び塩化物イオン濃度の低い水溶液の分離層を海水の表面に形成し、海水の表面にこの分離層が形成された状態を保持しながら、貯槽の底部から海水を排出し、当該海水を排出後、この水溶液を貯槽内から排出することとしたので、海水の表面に分離層が形成された状態のまま貯槽内の海水面が低下する。水位の低下に伴って、これまで海水が接触していた部分に水溶液の分離層が接触することになるため、貯槽内部に付着した塩などの付着物が分離層に接触し、当該分離層内に溶け込むことになる。これにより、貯槽内部に付着した塩などの付着物を容易に除去することが可能となる。しかも、海水の排出と同時に貯槽内の洗浄を行うことができるので、作業員が放水したり、放水ロボットを投入したりする必要がなく、作業効率は極めて高くなる。なお、水溶液としては、例えば工業用水などの淡水が挙げられる。

上記の貯槽の洗浄方法は、前記分離層形成工程では、前記海水の表面に所定の供給速度で前記水溶液を供給することを特徴とする。
海水と淡水（海水よりも密度及び塩化物イオン濃度の低い水溶液）との間で２層分離を発生させる際には、海水に対して淡水を静かに供給することが好ましい点が知られている。
そこで、本発明においては、分離層形成工程では、海水の表面に水溶液を供給することとしたので、より確実に海水の表面に分離層を形成することができる。

上記の貯槽の洗浄方法は、前記水溶液には、前記塩分を溶解可能な溶剤が含まれていることを特徴とする。
本発明によれば、水溶液には、塩分を溶解可能な溶剤が含まれていることとしたので、水溶液による分離層が塩などの付着物を溶解する効率を高めることができる。これにより、一層容易に付着物を除去することが可能となる。

本発明に係る貯槽の洗浄装置は、海水を供給して水張り試験を行った後の貯槽の洗浄装置であって、前記海水よりも密度及び塩化物イオン濃度の低い水溶液の分離層を前記貯槽内の前記海水の表面に形成する分離層形成手段と、前記貯槽の底部から前記貯槽内の液体を外部に排出する液体排出手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、海水よりも密度及び塩化物イオン濃度の低い水溶液の分離層を貯槽内の海水の表面に形成する分離層形成手段と、貯槽の底部から貯槽内の液体を外部に排出する液体排出手段とを具備することとしたので、分離層を海水の表面に形成し、海水の表面に分離層が形成された状態を保持しながら貯槽の底部から海水を排出することができる。このため、海水の表面に分離層が形成された状態のまま海水面が低下する状況を実現することができる。これにより、貯槽内部に付着した塩などの付着物を容易に除去することが可能であり、作業効率の極めて高い貯槽の洗浄装置を得ることができる。

上記の貯槽の洗浄装置は、前記分離層形成手段が、前記海水の表面に前記水溶液を供給する水溶液供給手段であることを特徴とする。
本発明によれば、分離層形成手段が、海水の表面に水溶液を供給する水溶液供給手段であることとしたので、海水の表面に確実に水溶液の分離層を形成することができる。

上記の貯槽の洗浄装置は、前記貯槽の内外を連通すると共に、前記貯槽内では少なくとも前記海水の表面の高さ位置よりも高い位置から底部にかけて設けられた配管と、前記貯槽内の配管のうち前記貯槽の底部に近い高さ位置に設けられた第１開口部と、前記貯槽内の配管のうち前記海水の表面の高さ位置とほぼ同じ高さ位置に設けられ、開閉可能な第２開口部と、前記貯槽外の配管に取り付けられ、前記配管内に液体を流動させる液体流動手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、貯槽の内外を連通すると共に、貯槽内では少なくとも海水の表面の高さ位置よりも高い位置から底部にかけて設けられた配管と、貯槽内の配管のうち貯槽の底部に近い高さ位置に設けられた第１開口部と、貯槽内の配管のうち海水の表面の高さ位置とほぼ同じ高さ位置に設けられ開閉可能な第２開口部と、貯槽外の配管に取り付けられ、配管内に液体を流動させる液体流動手段とを具備することとしたので、当該貯槽内の底部及び海水表面の高さ位置に水溶液を供給する場合の両方の場合に使用することができる。このため、作業効率が高くなる。

本発明によれば、貯槽内に供給されている海水よりも密度及び塩化物イオン濃度の低い水溶液の分離層を海水の表面に形成し、海水の表面にこの分離層が形成された状態を保持しながら、貯槽の底部から海水を排出し、当該海水を排出後、この水溶液を貯槽内から排出することとしたので、海水の表面に分離層が形成された状態のまま海水面が低下する。水位の低下に伴って、これまで海水が接触していた部分に水溶液の分離層が接触することになるため、貯槽内部に付着した塩などの付着物が分離層に接触し、当該分離層内に溶け込むことになる。これにより、貯槽内部に付着した塩などの付着物を容易に除去することが可能である。しかも、海水の排出と同時に貯槽内の洗浄を行うことができるので、作業員が放水したり、放水ロボットを投入したりする必要がなく、作業効率は極めて高くなる。

本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態に係る貯槽及び当該貯槽の洗浄装置の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、貯槽１０は、ステンレス鋼や９％Ｎｉ鋼からなり、天井部１０ａが塞がれたＬＮＧやＬＰＧなどの密閉タンク型の大型槽である。貯槽１０の直径は７０ｍ程度になっており、深さは３０ｍ〜４０ｍ程度になっている。貯槽１０の水張り試験時には、貯槽１０の底部１０ｂから所定の高さ位置に設けられる基準高さＨまで、海水が供給されるようになっている。

洗浄装置１は、貯槽１０の水張り試験後、当該貯槽１０の内部を洗浄する装置であり、配管２と、液体流動ポンプ３とを主体として構成されている。この洗浄装置１は、貯槽１０の内部に海水などの水張り用の液体を供給する液体供給装置として用いることも可能であり、貯槽１０の内部に供給された液体を排出する液体排出装置として用いることも可能である。

配管２は、貯槽１０の内外を連通するように設けられている。配管２のうち貯槽１０の内部に設けられた部分（内部配管２ａ）は、貯槽１０の天井部１０ａから貯槽１０の内部に接続されている。この内部配管２ａは、貯槽１０の天井部１０ａから底部１０ｂにかけて貯槽１０の深さ方向に沿って設けられている。配管２のうち内部配管２ａ側の端部は、貯槽１０内の底部１０ｂに設けられている。内部配管２ａ側の端部には開口部（第１開口部）４が設けられており、当該開口部４を介して管内と貯槽１０内とが連通されている。

内部配管２ａのうち、貯槽１０の基準高さＨとほぼ同一の高さ位置には、分岐管２ｃが設けられている。分岐管２ｃの端部には開口部（第２開口部）５が設けられており、当該開口部５を介して管内と貯槽１０とが連通されている。分岐管２ｃには、開閉バルブ６が設けられている。開閉バルブ６は、図示しない制御機構によって分岐管２ｃの管内の開度を自動で調節できるようになっている。

配管２のうち貯槽１０の外部に設けられた部分（外部配管２ｂ）は、貯槽１０の天井部１０ａから側壁１０ｃ側に沿って地表面（貯槽１０の底部１０ｂとほぼ同じ高さ位置）へ向けて設けられていると共に、貯槽１０の底部近辺では地表面上に沿って設けられている。配管２のうち外部配管２ｂ側の端部は、貯槽１０に供給する液体の供給源（例えば、海水や工業用水など）や、貯槽１０から排出される液体の排出先に接続可能となっている。外部配管２ｂ側の端部には図示しない開口部が設けられており、当該開口部を介して管内と接続先とが連通されている。

外部配管２ｂのうち地表面に設けられている部分には、上記の液体流動ポンプ３が取り付けられている。液体流動ポンプ３は、配管２内に液体を流通させると共に側壁１０ｃの高さを越えて貯槽１０内部に液体を供給する、又は側壁１０ｃの高さを越えて貯槽１０内部の液体を排出することができる程度の駆動力を有している。

次に、上記のように構成された洗浄装置１の動作を説明する。
まず、貯槽１０内に海水を供給し、水張り試験を行う。外部配管２ｂ側の端部を海水供給源に接続し、液体流動ポンプ３を駆動して海水を貯槽１０内に汲み上げる。内部配管２ａの分岐管２ｃに設けられた開閉バルブ６は閉状態にしておく。海水は外部配管２ｂから内部配管２ａに到達し、内部配管２ａ側の端部に設けられた開口部４から貯槽１０内に供給される。

図２に示すように、貯槽１０の基準高さＨまで海水２０が供給されたら、液体流動ポンプ３の駆動をオフにして海水の供給を停止する。分岐管２ｃは基準高さＨとほぼ同一の高さ位置に設けられているため、当該分岐管２ｃの分岐部にまで海水面が到達する。この状態で１週間〜２週間程度放置し、海水２０が貯槽１０から漏れているかどうかを確認する。

水張り試験が終了した後、開閉バルブ６を開状態にし、外部配管２ｂ側の端部を工業用水源に接続して液体流動ポンプ３を駆動する。工業用水は、外部配管２ｂから内部配管２ａの分岐管２ｃの位置に到達する。海水の密度は、工業用水や淡水の密度よりも大きいので、貯槽１０内の海水２０に工業用水を供給すると、海水２０と工業用水とは交じり合わず、海水２０上に工業用水が分離することになる。したがって、分岐管２ｃの位置に到達した工業用水は、内部配管２ａの基準高さＨまで到達している海水２０上に浮かぶように分離された状態になり、海水２０内には進まずに分岐管２ｃ内に流入する。分岐管２ｃ内へ流入した工業用水は、開口部５から海水２０上に供給される。

海水２０上に供給された工業用水は、当該海水面上に浮かぶように分離された状態になり、図３に示すように、工業用水の分離層３０が形成される。分離層３０の層厚は海水の深さ（基準高さＨ）の５％〜１０％になるように形成することが好ましい。

貯槽１０の大きさや海水の汚染度などに応じて、適宜分離層３０の厚さを調節しても構わない。分離層３０内に塩分を分解する溶解剤などを含ませ、洗浄効率を向上させるように図っても構わない。工業用水に溶解剤を含ませる場合には、別途水質調整槽などを設置して当該水質調整槽内で工業用水の水質の調整（溶解剤の添加など）を行うようにする。

分離層３０を形成した後、開閉バルブ６を再び閉状態にし、外部配管２ｂ側の端部を液体排出先に接続して液体流動ポンプ３を上記とは逆方向（内部配管２ａから外部配管２ｂに向けた方向）に液体が流動するように駆動する。貯槽１０内の海水２０は、貯槽１０の底部に設けられた開口部４へ流入し、貯槽１０の底部１０ｂから内部配管２ａ及び外部配管２ｂを介して排出先に排出される。

海水２０が貯槽１０の底部１０ｂから排出されることにより、図４に示すように、貯槽１０内の海水面は徐々に低下していく。このときの海水２０の排出速度は極めてゆるやか（数日間）であるため、海水２０上に分離層３０が形成された状態が保持される。海水面の低下に伴い、この状態のまま分離層３０の高さ位置も低下していく。水位の低下により、これまで海水２０が接触していた貯槽１０内部の側壁１０ｃに工業用水の分離層３０が接触することになる。ここで、海水の塩化物イオン濃度は１８０００ｍｇ／Ｌ［Ｃｌ］程度であるのに対して、工業用水の塩化物イオン濃度は２００ｍｇ／Ｌ［Ｃｌ］以下であり、通常は２０ｍｇ／Ｌ［Ｃｌ］程度である。このように海水と工業用水とでは、塩化物イオン濃度が大きく異なっているため、貯槽１０の側壁１０ｃに付着した塩などの付着物が分離層３０に接触し、当該分離層３０内に溶け込んでいく。海水２０が全て排出された後は、液体流動ポンプ３を動作し続けて、分離層３０を構成する工業用水を排出する。

このように、本実施形態によれば、貯槽１０内に供給されている海水２０よりも密度の低い工業用水の分離層３０を海水２０の表面に形成し、海水２０の表面にこの分離層３０が形成された状態を保持しながら、貯槽１０の底部１０ｂから海水２０を排出し、当該海水２０を排出後、この工業用水を貯槽１０内から排出することとしたので、海水２０の表面に分離層３０が形成された状態のまま海水面が低下する。水位の低下に伴って、これまで海水２０が接触していた部分に工業用水の分離層３０が接触することになるため、貯槽１０の側壁１０ｃに付着した塩などの付着物が分離層３０に接触し、当該分離層３０内に溶け込むことになる。これにより、貯槽１０内部に付着した塩などの付着物を容易に除去することが可能である。しかも、海水２０の排出と同時に貯槽１０内の洗浄を行うことができるので、作業員が放水したり、放水ロボットを投入したりする必要がなく、作業効率は極めて高くなる。また、洗浄に人手を要することがないため、その分コストを抑えることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では、配管２が貯槽１０の天井部１０ａから貯槽１０の内部に設けられた構成であったが、これに限られることは無く、基準高さＨよりも高い位置から内部に設けられる構成であれば良い。

また、上記実施形態では、配管２のうち基準高さＨとほぼ同一の高さ位置に分岐管２ｃが設けられた構成であったが、これに限られることはなく、例えば分岐管２ｃを設けずに開口部と開閉機構とを設けただけの構成であっても構わない。このような構成であっても、海水の表面上に工業用水を供給することが可能である。

また、上記実施形態では、ＬＮＧやＬＰＧなどの密閉タンク型の貯槽１０を例に挙げて説明したが、例えばフローティングタンクなどの貯槽においても、本発明の適用は勿論可能である。

本発明の実施の形態に係る洗浄装置の構成を示す斜視図。 本実施形態に係る貯槽の洗浄過程を示す工程図。 同、工程図。 同、工程図。

符号の説明

１…洗浄装置 ２…配管 ２ａ…内部配管 ２ｃ…分岐管 ２ｂ…外部配管 ３…液体流動ポンプ ４…開口部 ５…開口部 ６…開閉バルブ １０…貯槽 １０ａ…天井部 １０ｂ…底部 １０ｃ…側壁 ２０…海水 ３０…分離層

Claims (6)

1. 海水を用いた水張り試験を行った後の貯槽の洗浄方法であって、
   前記海水よりも密度及び塩化物イオン濃度の低い水溶液の分離層を前記海水の表面に形成する分離層形成工程と、
   前記海水の表面に前記分離層が形成された状態を保持しながら、前記貯槽の底部から前記海水を排出する海水排出工程と
   を具備することを特徴とする貯槽の洗浄方法。
2. 前記分離層形成工程では、前記海水の表面に前記水溶液を供給する
   ことを特徴とする請求項１に記載の貯槽の洗浄方法。
3. 前記水溶液には、前記塩分を溶解可能な溶剤が含まれている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の貯槽の洗浄方法。
4. 海水を供給して水張り試験を行った後の貯槽の洗浄装置であって、
   前記海水よりも密度及び塩化物イオン濃度の低い水溶液の分離層を前記貯槽内の前記海水の表面に形成する分離層形成手段と、
   前記貯槽の底部から前記貯槽内の液体を外部に排出する液体排出手段と
   を具備することを特徴とする貯槽の洗浄装置。
5. 前記分離層形成手段が、
   前記海水の表面に前記水溶液を供給する水溶液供給手段である
   ことを特徴とする請求項４に記載の貯槽の洗浄装置。
6. 前記貯槽の内外を連通すると共に、前記貯槽内では少なくとも前記海水の表面の高さ位置よりも高い位置から底部にかけて設けられた配管と、
   前記貯槽内の配管のうち前記貯槽の底部に近い高さ位置に設けられた第１開口部と、
   前記貯槽内の配管のうち前記海水の表面の高さ位置とほぼ同じ高さ位置に設けられ、開閉可能な第２開口部と、
   前記貯槽外の配管に取り付けられ、前記配管内に液体を流動させる液体流動手段と
   を具備することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の貯槽の洗浄装置。

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