JP2017124850A

JP2017124850A - 溶剤タンクの補修方法

Info

Publication number: JP2017124850A
Application number: JP2016004674A
Authority: JP
Inventors: 秀雄上野; Hideo Ueno
Original assignee: Sanfreund Corp
Current assignee: Sanfreund Corp
Priority date: 2016-01-13
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2017-07-20

Abstract

【課題】酢酸エチルや、トルエン、キシレン、アセトン等の有機溶剤を貯留する溶剤タンクの補修方法に関し、埋設タンクに限らず、地上用タンク、縦置き型タンク等の溶剤タンクに、アーク溶射、又はプラズマ溶射等によってセラミックや亜鉛コーティング、又はテフロン、フェノール等のライニングを行い、タンク内を耐溶剤性材料で保護する溶剤タンクの補修方法を提案するものである。【解決手段】溶剤が収納される既存の溶剤タンクの補修方法であって、プラズマ溶射又はアーク溶射等によって上記溶剤タンクの内周面にセラミックコーティングや亜鉛コーティングを行うことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は酢酸エチルや、トルエン、キシレン、アセトン等の有機溶剤を貯留する溶剤タンクの補修方法に関する。

今日、酢酸エチルや、トルエン、キシレン、アセトン等の有機溶剤は、塗装や、洗浄、印刷等の作業に広く使用されている。例えば、トルエンはペンキや、塗料用シンナー、印刷用インク、接着剤等の溶剤として広く使用され、キシレンも接着剤や塗料等の溶剤として使用されている。また、酢酸エチルはシンナーやラッカー等の塗料の溶剤として使用され、マニュキュアの除光液としてアセトン等と並び広く使用されている。さらに、ベンゼンや、メタン、アルコール、エタン、エチレン、ケトン等の有機溶剤も工業用の溶媒として使用され、これらの有機溶剤は専用の容器やタンクに貯留されている。

尚、近年炭酸ガス等の有害物質を排出しない燃料電池自動車（ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle））の開発も盛んに行なわれ、水素ボンベを搭載する場合の重量や安全性の問題から、有機溶剤を使用する方法も検討されている。

しかし、上記のように多くの用途に使用される有機溶剤の容器やタンクは、内側を耐溶剤性材料で保護する必要がある。尚、特許文献１はこのような場合の既存の燃料タンクを補修する方法を開示する。

特開２００２−２１１６８５号公報

しかしながら、上記従来の補修方法では、検査用の治具をタンクに合わせて制作しなければならず、装置が大がかりになり、作業性も悪い。
そこで、本発明は埋設タンクに限らず、地上用タンク、縦置き型タンク等の溶剤タンクに、アーク溶射又はプラズマ溶射等によってセラミックコーティングや亜鉛コーティングを行い、又はテフロンライニングやフェノールライニングを行い、タンク内を耐溶剤性材料で保護する溶剤タンクの補修方法を提案するものである。

上記課題を解決するため第１の発明は、溶剤が収納される既存の溶剤タンクの補修方法であって、プラズマ溶射又はアーク溶射等によって前記溶剤タンクの内周面にセラミックコーティングを行う溶剤タンクの補修方法を提供することによって達成できる。

また、上記課題を解決するため第２の発明は、上記セラミックコーティングに代えて、亜鉛コーティング、又はテフロンライニングやフェノールライニングを上記溶剤タンクの内周面に行うことによって達成できる。

また、上記課題を解決するため第３の発明は、上記補修方法を行う溶剤タンクは、地上又は地下に設けられ、例えば鋼板であることを特徴とする。

本発明によれば、酢酸エチルや、トルエン、キシレン等の有機溶剤を貯留する溶剤タンクにおいて、プラズマ溶射又はアーク溶射等によって、タンクの内周面にセラミックコーティングや亜鉛コーティングを行い、又はテフロンライニングやフェノールライニングを行うことによって、溶剤タンクの防食及び補修を行うことができる。

本実施形態の溶剤タンクの例を示す図である。本実施形態の溶剤タンクの断面図を示す図である。アーク溶射機による溶剤タンクの内周面へのアーク溶射の原理を示す図である。アーク溶射機が取り付けられた自動溶射装置の外観図であり、（ａ）はその正面図を示し、（ｂ）は側面図を示す。自動溶射装置の内部回路を説明する図である。自動溶射装置が溶剤タンク内を矢印方向に走行し、取付部材の先端に設けられたアーク溶射機によって溶剤タンクの内周面にセラミックコーティングを行う様子を示す図である。アーク溶射機を回転させ、溶剤タンクの内周面に沿ってセラミックコーティングを行う様子を示す図である。地上に置かれた縦置き型の溶剤タンクの例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本実施形態の溶剤タンクの例を示す図である。溶剤タンク１には、例えば酢酸エチルや、トルエン、キシレン等の溶剤を注入する注油管２、溶剤タンク１から溶剤を吸引する給油管３、溶剤タンク１の通気を行う通気管４、及び溶剤タンク１に貯蔵された溶剤の液面高を計測する不図示の液面計が設けられている。また、溶剤タンク１は地表から所定の深さに埋設され、溶剤タンク１上にはコンクリート５が施設されている。

注油管２には地表に注油口６が設けられ、注油口６から溶剤の注油が行なわれる。また、給油管３には地表に計量器、ポンプ等の機器類７が設けられ、溶剤タンク１から溶剤を吸引し、吸引する溶剤の計量を行う。また、上記注油管２には不図示のバルブが設けられ、給油管３にも不図示のバルブが設けられ、溶剤タンク１の補修／改修作業の際、このバルブを共に閉鎖して行う。尚、通気管４には不図示の通気口が設けられ、溶剤タンク１内で発生するガスを排出する。

図２は、溶剤タンク１の断面構成を示す図であり、図１に示す溶剤タンク１のA−A´断面を示す図である。同図に示すように、溶剤タンク１は鋼板１３で構成され、この鋼板１３の内周面にはセラミックコーティング１４が施されている。上記断面構成の溶剤タンク１内には、例えば酢酸エチルや、トルエン、又はキシレン等の溶剤１５が収納される。

上記セラミックコーティング１４は、例えばアーク溶射によって行われる。ここで、セラミック層の形成は、具体的には２本の金属ワイヤ間でアーク放電を発生させ、この放電エネルギーによりワイヤを溶融させ、溶融金属を微粉化し、鋼板１３の内周面に吹き付け、所定の厚さのセラミック層を形成する。

図３は、アーク溶射機１６による溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面へのアーク溶射の一例を示す図である。このアーク溶射機１６は後述する自動溶射装置に取り付けられ、同図に示すようにアーク溶射機１６のヘッド部を溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面に対面させ、溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面にセラミックコーティングを行なう。

アーク溶射機１６には、陽極が印加されたセラミック金属線材１８と、陰極が印加された金属線材１９が使用され、セラミック金属線材１８はノズル２１を通してアーク形成部２０まで伸び、金属線材１９はノズル２２を通してアーク形成部２０まで伸び、アーク形成部２０において電気スパークを発生させ、両線材１８、１９が溶融される。また、アーク形成部２０にはノズルｄを通して圧縮空気が送られ、溶融したセラミック金属を微細化し、溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面に溶射する。

さらに、アーク溶射機１６は後述する自動溶射装置によって図３に示す矢印ａ及びｂ方向に回動可能であり、溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面に均一な厚さ（例えば、厚さ２ｍｍ）のセラミック層を溶射する。
尚、アーク溶射機１６は後述する制御回路によって駆動が制御され、例えばアーク溶射機１６の移動速度や移動方向は、予め記憶された情報に基づいて行われ、溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面に均一なセラミック層を溶射する。

次に、上記アーク溶射機１６を取り付け、鋼板１３の内周面にセラミックコーティングを行なう際に使用する自動溶射装置の構成を説明する。

図４は上記アーク溶射機１６が取り付けられた自動溶射装置２５の外観図であり、同図（ａ）はその正面図を示し、同図（ｂ）は側面図を示す。本例で使用するアーク溶射機１６は自動溶射装置２５に設けられた取付部材２４の先端に取り付けられ、取付部材２４内の不図示の配管を介して前述の線材１８、１９や、圧縮空気等が供給される。

自動溶射装置２５は後述するように、溶剤タンク１内をその長手方向上に自走し、その自走方向の交差方向である溶剤タンク１の内周面にセラミックコーティングを行う。以下、具体的に説明する。

本例で使用する自動溶射装置２５は、下部装置２６、及び上部装置２７に大別される。下部装置２６は、車輪２８を備え、その車輪２８に動力を伝達させることで自走可能となっている。上部装置２７は、下部装置２６から突出した棒状部材２９に取り付けられている。

上部装置２７は、回転可能な回転部３１を備える。この回転部３１には、本例のアーク溶射機１６が先端に取り付けられた取付部材２４が取り付けられ、アーク溶射機１６を溶剤タンク１の内周面に沿って回転移動させることが可能に構成されている。

取付部材２４の断面は台形形状であり、上部装置２７側の面３４には、取付部材２４の長手方向の交差方向に延びる溝（図示せず）が並んで形成されている。上部装置２７には、その溝に合った形状のギア３０が形成され、そのギア３０の歯は、取付部材２４の面３４の溝と噛み合うようになっている。それにより、本例では、回転部３１の回転によりギア３０を回転させ、アーク溶射機１６を溶剤タンク１の内周面への移動を可能にしている。

図５は、上記自動溶射装置２５の内部回路を説明する図である。本例の自動溶射装置２５は、ＣＰＵ４５、ＲＡＭ４６、ＲＯＭ４７、アーク溶射制御部４８、アーク溶射機１６、操作部４９、表示部５０、表示制御部５１、３つのモータ５２〜５４、モータ駆動部５５を備えている。

ＣＰＵ４５は、ＲＯＭ４７に記憶されたプログラムをＲＡＭ４６に読み出して実行することにより、アーク溶射制御部４８の制御を行い、アーク溶射機１６によるセラミック溶射の駆動制御を行う。尚、表示制御部５１は、表示部５０にアーク溶射の際の溶射状態の画像出力を行うためのものである。

３つのモータ５２〜５４は、例えばそれぞれ、下部装置２６を自走させるモータ５２、回転部３１を回転させる為のモータ５３、ギア３０を回転させる為のモータ５４である。例えば、それらは何れのモータ５２〜５４も個別に駆動制御される。

ＣＰＵ４５は、操作部４９を介してユーザが設定した内容（設定データ）をＲＡＭ４６に保存する。そして、溶剤タンク１（鋼板１３）内面へのセラミックコーティングの開始が操作部４９への操作により指示された場合、ＲＡＭ４６に保存された設定データを参照し、モータ駆動部５５を介して各モータ５２〜５４を駆動させる。それにより、コーティング対象とする溶剤タンク１の内面全体を対象にしてセラミックコーティングが自律的に行われる。このセラミックコーティング中、コーティング結果はＲＡＭ４９に保存し、操作部４９の操作に応じて溶射状態の画像を表示部５０に表示させる。

モータ５４によるギア３０の回転は、予め設定された内容に沿って行われる。それにより、アーク溶射機１６が溶剤タンク１（鋼板１３）の内面に向けて移動するようにギア３０を定められた回転量だけ回転させ、アーク溶射機１６が鋼板１３の内面を自動的に検出し、セラミックコーティングを行う。

図６は自動溶射装置２５が溶剤タンク１内を矢印方向に走行し、取付部材２４の先端に設けられたアーク溶射機１６によって溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面にセラミックコーティング１４を行う様子を示す図である。また、図７はアーク溶射機１６を回転させ、溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面に沿ってセラミックコーティング１４を行う様子を示す図である。

このように操作することによって、溶剤タンク１（鋼板１３）の内面に所定の厚さの均一なセラミック層を形成することができる。したがって、溶剤タンク１に貯留される酢酸エチルや、トルエン、又はキシレン等の溶剤は溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面にコーティングされたセラミック層に接触し、溶剤が変質することなく、更にセラミックコーティング１４によって溶剤タンク１（鋼板１３）も腐食することなく、効果的な溶剤タンク１の防食及び補修方法とすることができる。

尚、上記説明ではアーク溶射によって溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面にセラミックコーティングを行う構成としたが、アーク溶射に代えてプラズマ溶射によって溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面にセラミックコーティングを行う構成としてもよい。
プラズマ溶射による場合、減圧プラズマ溶射や加圧プラズマ溶射、更に大気プラズマ溶射等の溶射方法を使用することができ、セラミック金属線や、酸化物セラミック等の材料が使用される。

また、上記説明では溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面にセラミックコーティングを行う構成としたが、セラミックコーティングに代えて、亜鉛コーティングを行う構成としてもよい。

さらに、セラミックコーティングや亜鉛コーティングに代えて、テフロンライニングを行う構成としてもよい。尚、テフロン（登録商標）としては、具体的には以下のような材料を使用して溶剤タンク１（鋼板１３）の内面にテフロンライニングを行う。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等の材料を使用して溶剤タンク１（鋼板１３）の内周面にテフロンライニングを行う。

さらに、フェノールライニングを行う構成としてもよい。フェノール樹脂は合成樹脂の中でも特に耐油、耐溶剤、耐薬品性に優れ、溶剤タンクの保護に適している。

また、上記実施形態の説明では埋設された溶剤タンク１について説明したが、地上に設置された溶剤タンクにおいても同様に実施することができる。
図８は地上に置かれた縦置き型の溶剤タンクの例を示す図である。尚、本例の縦置き型の溶剤タンク４０の場合にも、給油口４１及び注給口４２が設けられ、給油口４１から酢酸エチルや、トルエン、又はキシレン等の溶剤が溶剤タンク４０に給油され、注給口４２から酢酸エチルや、トルエン、又はキシレン等の溶剤が外部に注油される。尚、溶剤タンク４０は地上に複数の脚４３によって設置されている。

また、図示しないが、この縦置き型の溶剤タンク４０内には上記のように酢酸エチルや、トルエン、又はキシレン等の溶剤が収納され、その断面構造は前述の溶剤タンク１と同様、鋼板の内側にセラミックコーティングが行われる。尚、このセラミックコーティングの手法も上記溶剤タンク１の場合と同様である。

以上のように処理することによって、地上に設置された溶剤タンク４０においても、貯留される酢酸エチルや、トルエン、又はキシレン等の溶剤はコーティングされたセラミックに接触するので、溶剤を変質させることがなく、更にセラミックによって腐食が防止される。

尚、地上に設置された溶剤タンク４０においても、セラミックコーティングに代えて、亜鉛コーティングや、テフロンライニング、又はフェノールライニングを行う構成とすることもできる。

また、本実施形態では、自動溶射装置２５を溶剤タンク１の径方向上に移動させるようにしているが、自動溶射装置２５の周方向上の移動を実現させる方法、及び自動溶射装置２５の周方向の交差方向上の移動を実現させる方法は、本例の移動方法に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

１・・・溶剤タンク
２・・・注油管
３・・・給油管
４・・・通気管
５・・・コンクリート
６・・・給油口
７・・・注油口
１３・・鋼板
１４・・セラミックコーティング
１５・・溶剤
１６・・アーク溶射機
１８・・セラミック金属線材
１９・・金属線材
２０・・アーク形成部
２１、２２・・ノズル
２４・・取付部材
２５・・自動溶射装置
２６・・下部装置
２７・・上部装置
２８・・車輪
２９・・棒状部材
３０・・ギア
３１・・回転部
３４・・面
４０・・溶剤タンク
４１・・給油口
４２・・注給口
４３・・脚
４５・・ＣＰＵ
４６・・ＲＡＭ
４７・・ＲＯＭ
４８・・アーク溶射制御部
４９・・操作部
５０・・表示部
５１・・表示制御部
５２〜５３・・モータ
５５・・モータ駆動部

Claims

溶剤が収納される既存の溶剤タンクの補修方法であって、
プラズマ溶射又はアーク溶射によって前記溶剤タンクの内周面にセラミックコーティングを行うことを特徴とする溶剤タンクの補修方法。
溶剤が収納される既存の溶剤タンクの補修方法であって、
プラズマ溶射又はアーク溶射によって前記溶剤タンクの内周面に亜鉛コーティングを行うことを特徴とする溶剤タンクの補修方法。
溶剤が収納される既存の溶剤タンクの補修方法であって、
セラミックコーティング又は亜鉛コーティングに代えて、テフロンライニング、又はフェノールライニングを行うことを特徴とする請求項１、又は２に記載の溶剤タンクの補修方法。
前記溶剤タンクは、地上又は地下に設けられていることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の溶剤タンクの補修方法。
前記溶剤タンクは、鋼板であることを特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載の溶剤タンクの補修方法。
前記溶剤は酢酸エチル、又はトルエン、又はキシレン、又はアルコールであることを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５に記載の溶剤タンクの補修方法。