JP3749908B2 - 液体貯蔵タンクの漏洩検査方法 - Google Patents

Description

この発明は、ガソリン等の液体貯蔵タンクの漏洩を検査する漏洩検査方法に関する。

例えば、ガソリンスタンドなどでは、ガソリンや軽油、灯油を地下に設置した液体貯蔵タンクに貯蔵している。この液体貯蔵タンクは、設置直後並びに定期的にタンクからの漏洩の有無の検査が消防法上義務付けられている。検査方法には、一般に、加圧試験法、微加圧試験法、微減圧試験法がある。

加圧法には、ガス加圧法または液体加圧法があり、どちらも検査用のガス又は液体を検査対象のタンク内部に封入し、タンク内部が規定の圧力になるまで加圧し静置した後、圧力降下値が基準内の値を維持しているか否かにより判定している。ガス加圧法では、窒素ガス（Ｎ_２）を用いており、液体加圧法では主に水が使用されている。

微加圧法は、タンク内部に窒素ガスを封入し、タンク内部が規定の圧力になるまで加圧し静置した後、圧力降下値が基準値内を維持しているか否かを判定している。この場合、タンク内の気相部内壁のみの検査を目的とするため、加圧法に比べて低い圧力をかけている。

微減圧法は、タンク内部の気相部を減圧し、圧力上昇値が基準を維持しているか判定しているもので、この場合も、減圧は気相部で行われるため、検査対象は気相部内壁のみとなる。
特開平１０−１９７１７号公報

前記従来の検査方法によると、加圧法では、検査のためタンクを満たすためのガスや液体などの媒体を使用するため、既設貯蔵タンクを検査する場合は、ガソリン等の貯蔵物を一度全て排出し、検査終了後、タンク内を洗浄した上で、元の貯蔵物をふたたび戻すことになり、効率がよくない。さらに、検査時間が何時間もかかるものであり、迅速な判定ができないものであった。

また、微加圧法及び微減圧法では、気相部のみを検査の対象にしているため、圧力が液相部に影響を及ぼすほど加減圧することがなく、どちらも液相部の検査をすることができないものであった。

この発明は、前記従来技術の問題を鑑みて成されるもので、液体貯蔵タンクに液体を貯蔵中でもタンクの漏洩検査が容易に可能な液体貯蔵タンクの漏洩検査方法を提供することを目的とする。

この発明は、液体貯蔵タンクの内部を減圧する減圧装置と、液体貯蔵タンク内の液体表面に浮かべられ液面の変位に従って動くフロートと、このフロートの位置を検知する変位センサと、前記変位センサからの信号の変化が一定以上であるか否かを判別する判別装置とから成る漏洩検査装置を用いたものである。前記変位センサは、前記フロート内に設けられた磁石の変位を検知する磁歪式リニアセンサである。

この発明は、液体貯蔵タンクの周囲が水に浸かった状態に設定し、前記液体貯蔵タンク内の液体表面に浮かべられ液面の変位に従って動くフロートと、このフロートの位置を検知する変位センサと、前記変位センサからの信号の変化が一定以上であるか否かを判別する判別装置とを設けて、前記液体貯蔵タンクの周囲の水に接している部分の前記液体貯蔵タンクの壁面を挟んで、タンク内の圧力を前記周囲の水の圧力に対して負圧になるように、減圧装置により前記タンク内を減圧し、前記タンク内への水の浸入を前記フロートの変位を介して前記変位センサにより検知し、その検知信号の変化により前記タンクの漏洩の有無を判別する漏洩検査方法である。

この発明の漏洩検査方法によれば、液体貯蔵タンク内の液体の量にかかわらず、地下水に接しているタンク部分の気相部及び液相部の漏洩検査を効率よく正確に、且つ短時間で行うことができる。

以下、この発明の液体貯蔵タンクの漏洩検査方法の一実施形態について、図１、図２を基にして説明する。この実施形態における液体貯蔵タンク２は、地下に形成された設置空間１に固定されたもので、ガソリンスタンドなどに使用されている。図１で示すように、タンク２の設置箇所の地上部３は、コンクリート４などで舗装され、そのコンクリート４と設置空間１の地面との間に設けられた固定器具６により、タンク２が強固に固定されている。タンク２の上方に位置する地上部３にはマンホール部８が設けられ、その内部にはタンクの貯蔵量を検知する計量管１０、及びガソリン等の貯蔵物１２を吸引する吸引ポンプ１４が接続された吸引管１６がそれぞれ設けられ、タンク２内部に先端部がそれぞれ挿入されている。さらに、タンク２内部の気相空間を外部と連通させる通気管１８が設けられ、通気管１８の地上部は、防火壁２０に沿って位置している。

この実施形態における漏洩検査装置は、液体を貯蔵した状態でタンク２の、地下水に接している気相部及び液相部の漏洩検査を行うもので、漏洩の検知には液面の変位を検知する変位センサである磁歪式リニアセンサ２２を用いる。磁歪式リニアセンサ２２は、計量管１０内に挿通されて液中に浸けられるロッド部２４と、ロッド部２４が挿通され計量管１０内でロッド部２４に沿って自由に移動可能な磁石の付いたフロート２５を備えている。ロッド部２４の上端には変位センサ本体プローブ部２７が設けられ、変位センサ本体プローブ部２７から、検知信号や電力用のケーブル２９が延びて、漏洩の有無を判別するプログラムを備えたコンピュータ等の判別装置２６に接続されている。

また、減圧用管路となる通気管１８の地上部の端部に、減圧用の接続口と圧力監視用の接続口が付いたＴ型接続管２８を接続する。Ｔ型接続管２８の減圧用の接続口には、減圧装置の接続管路３０を介して防爆型の減圧ポンプやエジェクタ等の減圧装置３２が接続され、圧力監視用の接続口には、例えば−５０ｋＰａ（Ｆ．Ｓ．）で最小目盛が２ｋＰａである圧力計３４が接続されている。

この実施形態の漏洩検査方法は、まず、減圧装置３２によりタンク２内部の圧力を、貯蔵物１２の残量と周囲の地下水４２の液面との差に相当する水頭圧よりさらに低い圧力となるように、タンク２の気相部３６を減圧する。設定減圧値は、地下水４２の水位を考慮し、地下水位高水頭圧を貯蔵物１２の液面水頭圧から減じることとする。さらに、水と油の比重の差が問題となるが、油類は比重が１．０以下で設定減圧値の安全側に働くので、比重の差による水頭圧は考慮しないものとする。

減圧値は、例えば下記の計算式により決定する。減圧値Ｐの設定は、例えば５ｋＰａ減圧の場合は
Ｐ（ｋＰａ）＝（Ａ×０．０１）−（Ｂ×０．０１）＋５ ・・・（１）
１０ｋＰａ減圧の場合は
Ｐ（ｋＰａ）＝（Ａ×０．０１）−（Ｂ×０．０１）＋１０・・・（２）
となる。ここで、Ｐは減圧設定値（単位ｋＰａ）、Ａはタンク内液面高（単位ｍｍ）、Ｂは地下水位（単位ｍｍ）である。また、タンク２内の減圧値は、安全を見て最大２０ｋＰａ以上にならないようにする。

ここで、この実施形態で用いる変位センサである磁歪式リニアセンサ２２の検知原理について説明する。先ず、ロッド部２４である磁歪線に電流パルスを与えると、磁歪線軸方向全域に円周方向の磁場が生じ、磁石をその磁歪線に近づけると、その部分にのみ軸方向磁場が与えられ、円周方向の磁場との合成によって斜めの磁場が生じ、この部分にのみねじり歪が発生する。このねじり現象は機械振動であり、この伝播時間を計測して、磁石の付いたフロート２５の絶対位置を測定することができる。この測定分解能は、０．００５％ＦＳ以下（または０．００５ｍｍ）の高分解能で液面変位を検知することができる。

また、タンク２の漏洩検知は、タンク２内に微少な漏洩孔が存在すると、減圧により周囲の地下水がその漏洩孔から浸入し、貯蔵物１２の液面が上昇することを検知するものである。浸入する地下水の量は、漏洩孔の大きさ、漏洩孔での圧力、タンク２の液面の広さにより変化する。特に、タンク２の液面の広さはタンクの大きさや液位により大きく変わる。従って、判断の簡易化のため、安全上の最小値をもって、漏洩の有無を判断する閾値として設定する。

磁歪式リニアセンサ２２は、分解能０．００５ｍｍとわずかな液面変位を検出できる性能を有しているが、周囲の振動による液面変位への影響や、温度変化によるロッド部２４の膨張等を考慮し、ここでは分解能の１０倍の変位以上の数値を採用する。液位の変化は、液面や内圧により変わるので、例えば以下の表のように、漏洩の有無を判定する。

表１は、１０ｋｌまでのタンクについて示したが、同様にして、より大きなタンクにおいても、タンク容量に応じて減圧時間を設定し、液面の変位量の閾値を設定する。

また、減圧値を１０ｋＰａとした場合も、同様に例えば以下の表２の３ｋｌのタンクの例のように、減圧時間や液面変位量の閾値を５ｋＰａの減圧の場合より大きな閾値にして設定する。同様に、検査対象のタンク容量がより大きい場合も、その容量に合わせて閾値を設定する。

なお、比重が１．０より高い液体の場合は、残量の液面高さに比重を乗じた値で減圧値を決定する必要があり、また、浸入した水が液面に浮くことになり、専用フロートとの交換が必要である。また、設定減圧値は、２０ｋＰａを超えない液面高までとする。２０ｋＰａより設定減圧値が上昇する場合は、タンク内の液が少なくなった時点で検査を実施する。

この実施形態の漏洩検査方法によれば、例えばタンク２の漏洩検査にあたり、液相部３８の内壁４０にφ０．３ｍｍ以下の微少な漏洩孔が存在しても、磁歪式リニアセンサ２２を使用することにより、微少な液面変化を検知して漏洩の検出が可能であり、さらに、貯蔵物１２を貯蔵状態で検査出来るため効率がよい。また、気相部３６にある漏洩孔であっても地下水位がその孔より高ければ検知可能である。

この発明において液体貯蔵タンクにおける貯蔵物の液種は、ガソリン、アルコール類、溶剤類、灯油、軽油、重油などの動粘度１５０ｍｍ^２／ｓ未満の液体について適用可能なものである。

この発明の漏洩検査装置を液体貯蔵タンクに取り付けた状態を示す一実施形態の概略縦断面図である。 この発明の一実施形態の漏洩検査装置の磁歪式リニアセンサを示す正面図である。

符号の説明

２ タンク
８ マンホール部
１０ 計量管
１２ 貯蔵物
１４ 吸引ポンプ
１８ 通気管
２２ 磁歪式リニアセンサ
２４ ロッド部
２５ フロート
２６ 判別装置
２８ Ｔ型接続管
３２ 減圧装置
３４ 圧力計
３６ 気相部
３８ 液相部

Claims (1)

1. 液体貯蔵タンク内の貯蔵物である液体の液面に浮かべられ前記液面の変位に従って動く磁石の付いたフロートと、このフロートの位置を検知する変位センサを設け、この変位センサは、前記フロートが移動自在に挿通されたロッド部である磁歪線に電流パルスを与えることにより、磁歪線軸方向全域に円周方向の磁場を生じさせるとともに、前記フロートの磁石が位置した部分にのみ前記磁石による軸方向磁場が与えられ、前記円周方向の磁場との合成磁場により、前記磁石が位置した部分にのみねじり歪を発生させ、このねじり歪みによる機械振動の伝播時間を計測して、前記磁石の付いたフロートの絶対位置を測定する磁歪式リニアセンサであり、前記変位センサからの前記フロートの位置信号の変化が一定以上であるか否かを判別する判別装置を設け、前記タンクの周囲が水に浸かった状態であって、周囲の水位が前記タンクの上部に位置するように設定し、前記タンク内の気相部の圧力を、前記タンク内の前記液体の残量と前記周囲の水の液面との差に相当する水頭圧よりさらに低い圧力となるように、減圧装置により前記タンク内を減圧し、この減圧による前記タンク内への前記周囲の水の浸入を、前記フロートの変位を介して前記変位センサにより検知し、その検知信号の変化により前記タンクの漏洩の有無を判別することを特徴とする液体貯蔵タンクの漏洩検査方法。

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