JP2639890B2 - 溶融Ｚｎめっきで防食を施した石油貯蔵タンク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融Ｚｎめっきで防食
を施した石油貯蔵タンクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、石油貯蔵タンクの屋根板および胴
体は熱延鋼板黒皮材を外側で溶接し、外面は手塗り塗
装、内面は黒皮材のまま使用するのが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような、従来の黒
皮材よりなるタンクにおいては、特に固定式屋根型石油
貯蔵タンクにおいて、タンク内面の石油に接していない
部分、即ち、屋根の内面および胴体部の上部内面の腐食
が進行し、特に外側からの溶接の熱影響部近傍で腐食し
やすく、タンク寿命の決定要因になっていることを見出
した。また、屋根外面においては、手塗り塗装を施すた
め、補修が何回も必要となり、施工コストが高くなりす
ぎるなどの問題があり、その改良が望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】これに対して、本発明者
らは、タンクの屋根６の内面および胴体部３の上部内面
の腐食環境を調査し、ラボ的に腐食シミュレート試験を
確立し調査した結果、屋根６の内面および胴体部３の上
部の内面を溶融Ｚｎめっきで覆うことにより、耐食性が
著しく向上し、溶接熱影響部においても耐食性が良好と
なり、大幅にタンク寿命を延長可能であり、屋根の取替
え改修回数が大幅に減少させることができ、コストメリ
ットも高いことを見いだした。また、屋根の外面におい
ても溶融Ｚｎめっきで覆うことにより、耐食性が向上す
ることから、塗装を長時間省略可能であり、コストメリ
ットが大であることも見いだすに至り、本発明を完成し
たものである。即ち、本発明は、石油貯蔵タンクにおけ
る鋼板からなる屋根６と胴体部３の上部内面を溶融Ｚｎ
めっきで覆って防食を施したことを特徴とする石油貯蔵
タンクを要旨とし、また前記溶融めっきのめっき付着量
を６０〜４００ｇ／ｍ^２に設定することにより、低コス
トで石油貯蔵タンクの防食性を向上させる。なお、本発
明の石油貯蔵タンクは、その屋根および胴体部の上部を
溶融Ｚｎめっき鋼板で構築することで得ることができ、
また、溶融Ｚｎめっき鋼板を用いて屋根および胴体部の
上部を構築する際の溶融Ｚｎめっき鋼板の溶接法として
は、ソリッドワイヤ、フラックス入りワイヤ及び被覆ア
ーク溶接棒による溶接が適することを実験により確かめ
ている。特に、風の影響を受ける屋外の溶接において
は、ブローホールなどの溶接欠陥の発生が少ない被覆ア
ーク溶接棒が最適であり、イルミナイト系（ＪＩＳ Ｚ
３２１１ Ｄ４３０１）、ライムチタニヤ系（Ｄ４３０
３）、高酸化チタン系（Ｄ４３１３）などの溶接棒を用
いることが望ましい。

【０００５】以下、図面を用いて本発明について詳細に
説明する。図１は鋼材により製作された固定式屋根型石
油貯蔵タンクの構造を示した図であって、基礎コンクリ
ート１の上面に、鋼製底板２が載置されて固定され、そ
の底板２の周囲の上面に、鋼板からなる円筒状の胴体部
３の下端部が載置されて溶接により固着され、前記底板
２の上面の中央部に、鋼製支柱４の下端部が載置されて
溶接により固着され、前記支柱４の上端部と胴体部３と
に、鋼製屋根骨ラフター５が溶接により固着され、円錐
形の鋼板製屋根６は、前記屋根骨ラフター５と胴体部３
の上端部と支柱４の上端部とに溶接により固着されて、
石油貯蔵タンク７が構成され、その石油貯蔵タンク７内
に、石油類８が貯蔵され、その石油類８と屋根６との間
に気相部９が設けられている。また図１において、胴体
部３におけるハッチング部分が普通鋼板であり、胴体部
３における黒い太線部分が、溶融Ｚｎめっき鋼板であ
り、屋根６にも溶融Ｚｎめっき鋼板が用いられている。
本発明において、耐食性を特に必要とする対象部位であ
る屋根６の内面と胴体部３の上部は石油には接しておら
ず、気相部になっている。本発明者らは、まず、腐食環
境を詳細に調査すべく、屋根の腐食生成物の成分を解析
した結果を表１に示す。屋根内面および胴体部の上部の
内面は、ｐＨ５の硫酸性の結露水が常に付着し、硫化性
ガスが充満した状態であることが判明した。従って、タ
ンク屋根の内面の簡便な腐食シミュレート法として、ｐ
Ｈ５，３５℃の硫酸酸性水溶液噴霧試験を確立し、溶融
Ｚｎめっき鋼板の耐食性を調査した。付着量３００ｇ／
ｍ^２の溶融Ｚｎめっき鋼板を用い、重ね溶接を実施し、
溶接の熱影響部の状態が変化したサンプルを用いた。ま
た、タンク屋根外面の試験としては、従来法である塩水
噴霧試験（ＳＳＴ）を実施した。その結果を表２に示
す。また耐食性の評価基準は表３の通りである。

【表１】

【表２】

【表３】

【０００６】溶融Ｚｎめっき鋼板は、タンク内面の腐食
シミュレート試験において、従来の黒皮材に比較して非
常に優れた耐食性を示し、外面側からの溶接による内面
の熱影響部においても良好であることがわかる。断面観
察の結果、熱影響の大きさに応じて地鉄界面からＺｎ−
Ｆｅ合金層の形成が認められたが、耐食性は良好であっ
た。また、タンク外面の腐食試験においても優れた耐食
性を示すことも明白である。これにより、特に固定式屋
根型の石油タンクの屋根および胴体上部の石油に接して
いない部分の内外面を溶融Ｚｎめっきで覆うことにより
耐食性が極めて良好となることが判明した。実機タンク
の黒皮材の内外面の腐食データと本腐食シミュレート試
験データに基づいて、実際上の寿命予測をした結果が図
２，図３である。図２がタンク屋根および胴体部の上部
を溶融Ｚｎめっき鋼板あるいは黒皮材で構成した場合の
タンク内面からの浸食によるタンク寿命予測図である。
実線が黒皮材（板厚４．５ｍｍ）、点線がＺｎめっき鋼
板（３００ｇ／ｍ^２）の場合である。地鉄浸食度２ｍｍ
を寿命とすると、熱延黒皮材では約２０年の耐用年数に
対して溶融Ｚｎめっき鋼板では、最低でも約４１年の耐
用年数となる。また、図３はタンク屋根および胴体部の
上部を溶融Ｚｎめっき鋼板あるいは黒皮材で構成した場
合のタンク外面からの浸食によるタンク寿命予測図であ
る。地鉄浸食度２ｍｍを寿命とすると、黒皮材で約２０
年の耐用年数に対して溶融Ｚｎめっき鋼板では、最低で
も約４０年の耐用年数となる。

【０００７】これらの結果によれば、タンクの屋根、胴
体部の上部の内外面を片面当たりの付着量３００ｇ／ｍ
^２の溶融Ｚｎめっきで被覆した本発明の石油タンクは、
従来タンクに比較して、少なくとも約２０年の寿命延長
が可能である。タンク屋根および胴体部の上部の内外面
を溶融Ｚｎめっきで被覆することにより、修復回数を減
らせること、また、上記外面については、塗装を長時間
省略できるなどの点から施工性の点からもコストの面か
らもそのメリットは極めて大である。具体的には、従来
は手塗り塗装のため、５年〜１０年に１回程度の補修が
必要であったがそれが長時間省略できること、また、コ
ストも従来の手塗り塗装２０００円／ｍ^２に対して、溶
融Ｚｎめっき５００円／ｍ^２と大幅に減少できる。めっ
き付着量の下限を片面あたり６０ｇ／ｍ^２としたのは、
耐食性を考慮したためであり、これにより最低４年程度
の寿命延長が可能である。また、上限を片面あたり４０
０ｇ／ｍ^２としたのは、溶接性を考慮したためである。
さらに溶融Ｚｎめっき鋼板の製造法については、特に限
定されず種々の方法を適用できる。また、石油タンクの
種類についても特に限定されず、屋根固定型石油タンク
のみならず、屋根浮揚式タンク等、他の種々のタンクに
も適用可能である。その他に、浮屋根タンク付属物の屋
根シール部の雨よけ板およびシール材取付部の部材等に
も適用が可能である。

【０００８】タンク屋根の内面及び胴体部の上部内面
を、溶融Ｚｎめっきで覆うことにより、耐食性が向上す
る理由は、腐食環境であるｐＨ５の硫酸性湿潤環境にお
いてＺｎ腐食生成物の防食効果によるものと思われる。
また、溶接熱影響部の耐食性が良好であるのは、熱影響
部に残存するＺｎあるいは生成するＺｎ−Ｆｅ合金層の
防食効果と周辺部に存在するＺｎの電気防食効果による
ものと考えられる。タンク屋根および胴体部の上部の外
面においては、腐食環境は異なるがＺｎの腐食生成物、
および熱影響部へのＺｎの電気防食効果は同様と考えら
れる。

【０００９】

【実施例】表４に本発明の実施例を示す。比較材として
は、従来の黒皮材（板厚４．５ｍｍ）を用いた。また下
地原板として熱延鋼板（板厚４．５ｍｍ）を用い、溶融
Ｚｎめっきにより付着量を変化させて、本発明のサンプ
ルを作製した。耐食性試験は、重ね溶接試験材（熱影響
が小さい）の形状で前述の試験方法、評価基準を用いて
ラボ試験で行った。また、実機タンク屋根に組み込み、
３カ月適用した場合の結果も合わせて示した。

【表４】Ｎｏ１〜７に示す通り、本発明の溶融Ｚｎめっ
き鋼板製タンクは、内面、外面共に耐食性が比較材の黒
皮材に比較して極めて優れていることが明らかである。

【００１０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来に
ないタンクの屋根６および胴体部３の上部の高耐食性を
有する石油タンクであることから、その工業的意義は極
めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】固定式屋根型石油貯蔵タンクの構造を示す縦断
側面図である。

【図２】タンク屋根と胴体部の上部を溶融Ｚｎめっき鋼
板で構成した場合のタンク内面からの浸食による寿命予
測図である。

【図３】タンク屋根と胴体部の上部を溶融Ｚｎめっき鋼
板で構成した場合のタンク外面からの浸食による寿命予
測図である。

【符号の説明】

１ 基礎コンクリート ２ 底板 ３ 胴体部 ４ 支柱 ５ 屋根骨ラフター ６ 屋根 ７ 石油貯蔵タンク ８ 石油類 ９ 気相部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 屋敷 孝志 山口県徳山市宮前町１番１号 出光エン ジニアリング株式会社 徳山事業所内 (72)発明者 石本 裕保 東京都港区芝五丁目６番１号 出光エン ジニアリング株式会社内

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板からなる屋根６と胴体部３の上部の
   内面を溶融Ｚｎめっきで覆って防食を施したことを特徴
   とする石油貯蔵タンク。
2. 【請求項２】 溶融Ｚｎめっき鋼板のめっき付着量が６
   ０〜４００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１の
   石油貯蔵タンク。