JP4229235B2 - 浮屋根の浮力増強構造 - Google Patents

Description

この発明は、浮屋根タンクの浮屋根が一部破損等によって貯蔵液体中に沈降しようとした際に、浮屋根に浮力を付与して沈降を阻止するとともに、万一の火災発生時に火災の影響を低減させるようにした浮屋根の浮力増強構造に関するものである。

従来の浮屋根タンクの浮屋根の浮力を増加する構造の技術には、実公昭５８−２４８６７号（特許文献１参照）の考案がある。

この発明の「浮屋根式タンクにおける浮屋根の沈降防止装置」は、周縁が多数個の扇形状の浮室で集成される浮屋根において、これら浮室３・・・内に予め気体を充填した気のう７・・・を多数封入してなるものである。

また、浮屋根タンクのポンツーン６の上部に浮力調整部１０を設けた従来構造には、特開平１１−１２４１９３号（特許文献２参照）「浮屋根式貯蔵タンク」の発明がある。

さらにまた、浮屋根タンクの屋根平板３の上面に浮揚手段或いはブイ５を設けた従来構造には、特公昭５２−５６７号（特許文献３参照）「均等に配置された浮揚手段を有する浮漂性蓋」の発明がある。

実公昭５８−２４８６７号 特開平１１−１２４１９３号 特公昭５２−５６７号

上記特許文献１の「浮屋根式タンクにおける浮屋根の沈降防止装置」の考案は、浮室３・・・内に多数封入した気のう７・・・が液体に浮いて移動する状態では、浮室３に直接浮力を付加することができなかった。また、この移動状態では浮屋根にバランスの良い浮力を与えることが難しかった。
さらにまた、気のう７は破れたり熱や火災などによって損傷する心配があった。

また、上記特許文献２の「浮屋根式貯蔵タンク」の発明は、ポンツーン６の上部に浮力調整部１０を設けているので、この浮力調整部１０が液体に浸った状態で初めて浮力を生ずるものであるため、少量の液体の浸積では浮力を得ることはできず、浮屋根の初期の傾斜や沈降を防止することはできなかった。

また、上記特許文献３の「均等に配置された浮揚手段を有する浮漂性蓋」の発明は、浮屋根タンクの屋根平板３の上面に浮揚手段或いはブイ５を設けているので、ポンツーン本体は浮力の増強を得ることはできなかった。また、ブイ５は複雑化した構造であって、構築に手間を要していた。

この発明の目的は、上述の従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、浮屋根を傾かせて沈降させようとしたとしても、バランス良く増強された浮力体の浮力によって浮屋根の沈降を阻止するとともに、万一火災が発生したとしても耐火性、耐熱性を持たせた浮力体によって火災の拡大を防止するように機能性、かつ簡単で安全性に優れた構造の浮屋根の浮力増強構造を提供するものである。

請求項１の発明に係る浮屋根の浮力増強構造は、 円形平板状の屋根板と、該屋根板の外周に形成した箱形環状のポンツーンとからなる浮屋根を備えた浮屋根タンクにおいて、該浮屋根の中心を基準とした対称位置の、ポンツーンの内部、屋根板上面、ポンツーンの底下面、屋根板の下面のうちの少なくともポンツーンの内部に、移動を拘束した浮力体を取付けた浮屋根の浮力増強構造であって、前記ポンツーンの内部の外側の位置に仕切壁材を設け、前記ポンツーンの内部を前記仕切壁材にて密封区画して前記仕切壁材の外周側に環状空間を形成し、前記環状空間内に前記浮力体を充填し、前記ポンツーン内部の他の部分には前記浮力体を充填していないものである。

また、請求項２の発明に係る浮屋根の浮力増強構造は、上記浮力体は、気体を封入してなる独立の複数の中空体、及び又は発泡剤等で発泡させた多数の独立気泡からなる発泡体としたものである。

また、請求項３の発明に係る浮屋根の浮力増強構造は、請求項２記載の上記浮力体の表面を不燃性又は難燃性の材料で被覆するものである。

請求項１の発明に係る浮屋根の浮力増強構造は、円形平板状の屋根板と、該屋根板の外周に形成した箱形環状のポンツーンとからなる浮屋根を備えた浮屋根タンクにおいて、該浮屋根の中心を基準とした対称位置の、該浮屋根の屋根板とポンツーンのうちの少なくともポンツーンの内部に、移動を拘束した浮力体を取付けるので、地震や強風等の影響を受けて浮屋根の一部が損傷等して、万一貯蔵液体がポンツーンの内部又は屋根板の上面に滞留し、浮屋根を傾かせて貯蔵液体中に沈降させようとしても、浮力体は移動を拘束されているので、浮力体は移動することなく沈降しようとする箇所の浮力を確保でき、この浮力によって浮屋根の沈降を防止することができる。

また、貯蔵液体の浸積によって浮屋根が傾こうとしても対称位置に設けた浮力体の浮力によって荷重が平均化され、バランス良く増強された浮力体の浮力によって、浮屋根のバランスを保ち部分的な沈降を阻止することができる。

また、請求項１の発明に係る浮屋根の浮力増強構造では、前記ポンツーンの内部の外側の位置に仕切壁材を設け、前記ポンツーンの内部を前記仕切壁材にて密封区画して前記仕切壁材の外周側に環状空間を形成し、前記環状空間内に前記浮力体を充填し、前記ポンツーン内部の他の部分には前記浮力体を充填していないので、ポンツーンと浮力体が「起上がり子法師」の如く浮屋根に浮力のバランス力を付加する。このように、ポンツーン内の損傷し易い壁面の近くを補強して気密構造を確保するため、ポンツーンの損傷防止を図るとともに、漏洩した貯液がポンツーン内部全体へ拡大していかない。そして、密封補強構造体内の浮力体で常に一定の気相部が確保出来るので、漏洩した貯液の量が抑制でき、ポ
ンツーンの浮力を確保することができる。

また、請求項２の発明に係る浮屋根の浮力増強構造は、上記浮力体は、気体を封入してなる独立の複数の中空体、及び又は発泡剤等で発泡させた多数の独立気泡からなる発泡体としたので、独立の複数の中空体にあっては、浮力体が軽いため、浮屋根の喫液面を上げて沈降阻止力を増した浮力体となり、また多数の独立気泡からなる発泡体にあっては、個々の浮力発生体が小さいため、破損しても部分損傷に止まるため浮力体の信頼性が増す。

また、請求項３の発明に係る浮屋根の浮力増強構造は、請求項２記載の上記浮力体の表面を不燃性又は難燃性の材料で被覆するので、浮力体は万一の火災時に燃えることがなく、衝撃や熱で損傷することなく、火災の拡大を抑制して初期消火に貢献し被害の拡大を防止することができる。

この発明に係る浮屋根タンクの浮力増強構造の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。

図１は浮屋根タンクの全体構造を示す側面説明図、図２は浮屋根の浮力増強構造の部分を示す断面説明図、図３はポンツーンの仕切構造を示す断面説明図、図４は浮力体の構造を示す一部を破断して示す説明図である。

図１に示すように、原油その他の揮発性・可燃性液体を貯蔵する大型の浮屋根タンク本体１は、円形平板の底板２と円筒体形状の側板３と、この側板３内部の貯蔵液４の液面上に浮べた浮蓋状の浮屋根５とから形成されている。
浮屋根５は、貯蔵液体４の蒸発を抑制するととともに、貯蔵液体４への雨水や異物の混入を防止するように形成されている。
この浮屋根５は、薄板鋼板の屋根板６と、この屋根板６の外周部の環状の外周ポンツーン７とから形成され、この外周ポンツーン７と側板３内面との間隙を気密に保持するシール装置８と、その上部に雨よけ板９が設けられている。

この発明に係る浮屋根タンクの浮力増強構造は、浮屋根５の浮力を増強するための浮力体１０と、この浮力体１０の移動を拘束する押え部材１１とで形成する。
浮力体１０は、屋根板６と該屋根板６の外側に形成した外周ポンツーン７のうち、少なくともいずれかの箇所（図１はポンツーン７の内部に設けた場合を示す）に、押え部材１１を用いて取付ける。
この押え部材１１は、形鋼材や紐材、網材などの不燃性材料を用いて、着脱自在構造に形成する。

図２は、浮屋根５の一部で中心を対称とした位置の縦断面で、浮力体１０の取付位置の実施形態例を示す。
このように、拘束部材１１によって移動を拘束した浮力体１０は、浮屋根５の中心を基準として対称位置の、上記ポンツーン内部、上記屋根板上面及び又は屋根板下面に設けるので、浮屋根５が傾こうとしても対称位置に設けた浮力体１０の浮力によって荷重が平均化され、バランス良く増強された浮力体１０の浮力によって、浮屋根５のバランスを保ち部分的な沈降を阻止することができる。
１０Ａは外周ポンツーン７の内部に設けた浮力体、１０Ｂは屋根板６の上面に設けた浮力体、１０Ｃは屋根板６の下面に設けた浮力体である。
ポンツーン７の内部に設けるものは、紫外線が遮断されるため、耐候性に優れ耐久性が増した浮力体１０Ａとなる。また、ポンツーン７の底下面、屋根板６の下面に設けるものは、浮屋根５の喫液面を上げるため、万一漏液したとしても、浸入量が少なくなるので沈降阻止力が増す。さらに屋根板６の上面に設けるものは、点検整備が容易なため、耐久性に優れた浮屋根となる。

図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、屋根板６の外側に形成した外周ポンツーン７の内部を、鋼板などの仕切壁材１２にて垂直リング状壁、或いは水平リング状壁に仕切って、環状空間の密封補強構造体１３に形成し、この密封補強構造体１３内に浮力体１０を充填したものである。
仕切壁材１２をポンツーン内部の外側の位置に設けた場合には、ポンツーン７と浮力体１０が「起上がり子法師」の如く浮屋根５に浮力のバランス力を不可し、仕切壁材１２をポンツーン内部の下部位置に設けた場合には、浸液し易い下面が二重安全構造体となり、さらに浮力体１０が加わって三重の安全が確保される。
この浮力体１０は、気体を封入してなる独立多数の中空体又は発泡剤等で発泡させた独立気泡の発泡体の表面を、不燃性材料又は難燃性材料で被覆形成する。
なお、図３（ｃ），（ｄ）は、上記密封補強構造体１３を含む外周ポンツーン７内部全体に浮力体１０を充填した場合を示す。

図３（ａ），（ｃ）のように、外周ポンツーン７の外周側の気液に曝され腐食し易く損傷し易い箇所を垂直リング状壁で仕切り、密封補強構造体１３を形成することにより外周ポンツーン７を補強して、外周ポンツーン７の損傷を抑制するとともに、外周ポンツーン７側面から外周ポンツーン７内への貯蔵液体の浸入と拡大を防止することができる。
また図３（ｂ），（ｄ）のように、貯蔵液体に接し、腐食しやすく損傷しやすい外周ポンツーン７の下面側に、液面位置よりも上方側に水平リング状壁を設けて密封補強構造体１３を形成することにより外周ポンツーン７を補強して、外周ポンツーン７の損傷を抑制するとともに、外周ポンツーン７の下面からの貯蔵液体の浸入と拡大を防止することができる。
また、密封補強構造体１３内に浮力体１０を充填することにより、常に一定の気相部が確保出来、貯蔵液体の侵入量が抑制され、外周ポンツーン７の浮力を確保することができる。
なお、図３の浮屋根はシングルデッキ型を示しているが、ダブルデッキ型の外周ポンツーンであっても良い。

図４（ａ），（ｂ）に、浮力体１０の実施形態例を示す。

浮力体１０は、気体を封入してなる独立した多数の中空体１４Ａ、又は発泡剤等で発泡させた独立気泡からなる多数の発泡体１４Ｂに形成する。
独立の複数の中空体１４Ａにあっては、浮力体１０が軽いため、浮屋根５の喫液面を上げて沈降阻止力を増した浮力体１０となり、また多数の独立気泡からなる発泡体１４Ｂにあっては、個々の浮力発生体が小さいため、破損しても部分損傷に止まるため浮力体１０の信頼性が増す。
なお、中空体１４Ａは、図４（ａ）のようなボール状に限らず、種々形状のボトルやポリタンク状の中空体形状とする。また、発泡体１４Ｂは、図４（ｂ）のような直方体形状に限らず、円形や多角形状、或いは不定形状や壁体形状とする。
そして、上記中空体１４Ａ又は発泡体１４Ｂの表面を、二点鎖線で示すように不燃性材料又は難燃性材料よりなる被覆部材１５で被覆形成する。

上記浮力体１０の表面全体を覆う被覆部材１５は、火災による火熱が加えられた場合に、少なくとも５分間乃至２０分間は、燃えない、変形しない、有害な物質を発生しないなどの性質を持つ不燃材料で、耐熱性、耐油性を有する材料とする。
この被覆部材１５は、例えば可撓性の合成ゴム材や可塑性合成樹脂材に、テフロン（登録商標）、カーボンファイバーなどの無機系材料を被覆した材料、或いはアルミニウムやステンレス等の金属性薄板材などを使用する。

このように、浮屋根タンクの浮屋根が一部破損等によって貯蔵液体中に沈降しようとした際に、浮力体１０によって浮屋根５の浮力を確保することができる上に、万一の火災発生時に、不燃材料の被覆部材１５によって火災の拡大を抑制し火災の影響を低減させることができる。

浮力を増強する浮力体は、新設の浮屋根、及び既設の浮屋根に着脱自在に設置し、浮力の程度に対応して適宜使用して経済性を図ることができる。
そして浮力体は、メンテナンスや交換、補修をすることも簡単にできる。

この発明に係る浮屋根タンクの浮屋根の浮力増強構造を示す側断面説明図である。 浮屋根の浮力増強構造の複数の実施形態例で、浮屋根外周部分を示す断面説明図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）ポンツーンを仕切って密封補強構造として、その内部に浮力体を設けた変化例を示す断面説明図である。 （ａ），（ｂ）浮力体の実施形態例を示す説明図である。

符号の説明

１ 浮屋根タンク本体
２ 底板
３ 側板
４ 貯蔵液
５ 浮屋根
６ 屋根板
７ 外周ポンツーン
８ シール装置
９ 雨よけ板
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 浮力体
１１ 拘束部材
１２ 仕切壁材
１３ 密封構造体
１４ 中空体１４Ａ，発泡体１４Ｂ
１５ 被覆部材

Claims (3)

1. 円形平板状の屋根板と、該屋根板の外周に形成した箱形環状のポンツーンとからなる浮屋根を備えた浮屋根タンクにおいて、該浮屋根の中心を基準とした対称位置の、ポンツーンの内部、屋根板上面、ポンツーンの底下面、屋根板の下面のうちの少なくともポンツーンの内部に、移動を拘束した浮力体を取付けた浮屋根の浮力増強構造であって、前記ポンツーンの内部の外側の位置に仕切壁材を設け、前記ポンツーンの内部を前記仕切壁材にて密封区画して前記仕切壁材の外周側に環状空間を形成し、前記環状空間内に前記浮力体を充填し、前記ポンツーン内部の他の部分には前記浮力体を充填していないことを特徴とする浮屋根の浮力増強構造。
2. 上記浮力体は、気体を封入してなる独立の複数の中空体、及び又は発泡剤等で発泡させた多数の独立気泡からなる発泡体であることを特徴とする請求項１記載の浮屋根の浮力増強構造。
3. 上記浮力体の表面を不燃性又は難燃性の材料で被覆することを特徴とする請求項２記載の浮屋根の浮力増強構造。