JP4356813B2

JP4356813B2 - タンク洗浄装置

Info

Publication number: JP4356813B2
Application number: JP2004085936A
Authority: JP
Inventors: 洋新倉; 元田村
Original assignee: Nisso Engineering Co Ltd
Current assignee: Nisso Engineering Co Ltd
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: JP2005270751A

Description

本発明は、洗浄ノズルを用いて加圧洗浄液をタンク内に噴射して洗浄するタンク洗浄装置に関する。

タンク洗浄装置としては、洗浄ノズルをホースの先端に有し、タンクに対し該タンク上部の挿入口から洗浄ノズル及びホースの一部をタンク内に挿入し、該ホースに圧送されてくる加圧洗浄液を洗浄ノズルから噴射する構造が簡易・安価であり、一般に用いられている。この装置構造では、加圧洗浄液が被洗浄物であるタンク内面と共に攪拌翼等にも当たり易くなるように、タンク内に吊り下げられる洗浄ノズルの位置などを設計する必要がある。その場合、タンクに対し位置固定された洗浄ノズルを用いると、洗浄液がタンク内面全体や攪拌翼の裏側などに届かないか届き難くなって十分に洗浄できない。また、洗浄ノズルをホースを介して昇降可能とした場合には、タンク側挿入口と移動式ホースとの隙間から、加圧洗浄液の一部が外に飛散するなどの不具合が生じ易くなる。

特許文献１，２のタンク洗浄装置は、そのような背景からタンク側挿通口の液密性を保ちつつ、洗浄ノズルの高さを変更可能にした構造例である。特許文献１の装置は、タンク上部に設けられてホースを筒内からタンク内に配置している操作筒と、該操作筒内に配置された円環形の移動バルーン及び固定バルーンとを有し、各バルーンを空気圧により膨張させて、バルーン内に挿入されているホースを締付けて隙間をシールし、又、ホースを各バルーンの空気圧を解放した状態でシリンダー機構により上下に位置調節するものである。また、特許文献２の装置は、タンク内にホースを取付継手を介して挿入すると共に、ホースをエアシリンダーなどの駆動手段により上下に摺動して、洗浄ノズルの高さを任意に変化させるものである。
特許第２８２１８２８号公報特開平９−２４８５３７号公報

上記したように、従来のタンク洗浄装置では、着脱式の場合にタンク内の液密性を保つため専用の機構が必要であり、構造が複雑化していた。ところで、何十基ものタンクを洗浄しなければならない巨大化学プラントなどにおいては、洗浄装置をタンク毎に設けると設備費が膨大となり、洗浄装置の設置スペース上の問題も生ずる。逆に、所定の洗浄装置を何十基ものタンクに共有させる場合は、タンクへの設置作業や撤去作業が伴うため各作業を簡単に行えるものが求められる。

本発明の目的は、タンク内の液密性を保つための専用の駆動機構を要することなく、洗浄時においてタンク内の液密性を簡単に維持でき、かつ洗浄ノズルの高さ調節を目的としたホースの移動操作を簡単に行えるようにすることにある。

前記目的を達成するため本発明は、加圧洗浄液を噴射する洗浄ノズルをホースの先端に有し、タンクの上部に設けられた挿入口から前記洗浄ノズル及びホースの一部をタンク内に挿入し、該ホースに圧送されてくる前記加圧洗浄液を前記洗浄ノズルから噴射してタンク内を洗浄するタンク洗浄装置において、前記ホースを摺動自在に挿通すると共に、下側である一端側を前記挿入口からタンク内に挿入した状態で、前記挿入口に設けられたフランジ部に着脱可能に取り付けられるガイド用中空管と、前記中空管の上側となる他端側に保持されて、前記ホースを内孔に挿通しているシール部材とを備え、前記ホースが、伸縮性のフレキシブルホースからなり、加圧洗浄液の供給により径方向に膨張して、前記シール部材の内周に圧接した状態で前記中空管に対し位置固定されかつ前記タンク内の液密性を保つと共に、前記加圧洗浄液の供給停止により径方向に縮小した状態で前記中空管に対し摺動自在になることを特徴としている。

以上の発明装置は、従来に比べ、簡易性及び使い勝手を向上するため、中空管に摺動自在に挿通したホースが、該ホースに圧送される加圧洗浄液により径方向に膨張され、該膨張によりシール部材に圧接した状態で中空管に位置固定され、同時に、タンク内の液密性つまり中空管の内周に対しシールしてタンク内の液が中空管から外へ流出不能にしたものである。従って、この構造では、タンク内における洗浄ノズルの高さを変える場合にホースへの加圧洗浄液の供給を停止する。ホースは、加圧洗浄液の供給停止により膨張していた外径を縮小して中空管に対し相対的に摺動自在となる。このため、作業者は、タンク内へのホース挿入寸法つまり先端に付設されている洗浄ノズルの高さをホースを動かすことにより調節できる。調節後は、加圧洗浄液を再びホースに圧送するだけで、該ホースを中空管に対し位置固定し、かつタンク内の液密性を保つ。

上記本発明は、請求項２に記載したように、前記中空管が略逆Ｌ形であり、前記タンクの内外に配置されている垂直部及び前記タンクの外に配置されている水平部からなることが好ましい。また、請求項３に記載したように、前記中空管が他端外周に取り付けられて、前記シール部材を位置決めする配置部を形成しているキャップと、前記キャップの対応端面に取り付けられて前記シール部材の抜けを防ぐ押さえ板とを有していると共に、前記ホースと洗浄液供給部から延びる供給用配管との接続部付近に設けられた開閉バルブを有していることが好ましい。

・請求項１の発明では、上述したように、加圧洗浄液の噴射時にはホースが膨張された状態で中空管に対し位置固定され、同時にタンク内の液密性が保たれる。また、加圧洗浄液の供給停止により、ホースを移動して洗浄ノズルをタンク内の任意の高さに調節することができる。
・請求項２の発明では、中空管の配置スペースを確保し易くしたり、曲成部分により液の飛散りの勢いを緩和して液密性を確実に充足できるようにする。
・請求項３の発明では、まず、中空管、シール部材、キャップ及び押さえ板によりユニット化でき、また、開閉バルブによりホースへの加圧洗浄液の供給・停止をタンクの近い位置、つまりホースを移動操作するに好ましい箇所で行えるようにして使い勝手を向上できる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の要部を模式的に示す模式断面図、図２は本発明の要部を分解して示す模式断面図、図３は本発明のタンク洗浄装置を採用しているプラント構成を示す模式説明図である。

図面のタンク洗浄装置１は、例えば、化学プラント１０に設置されている不図示の多数のタンク１６を順番に洗浄するものであり、タンク１６の挿入口である筒部１７からタンク内に差し込まれる中空管２、中空管２に付設されたキャップ３及びシール部材４、中空管２及びシール部材４に挿通されたフレキシブルホース（以下、ホースと略称する）５、及びホース５の先端に取付けられている洗浄ノズル６等を備えている。

ここで、図３の化学プラント１０には、洗浄液供給部を構成している洗浄液を一時保管する貯留槽１１及び熱交換機１３などが装備されている。そして、貯留槽１１の洗浄液は、配管１２ａ及びポンプ１４ａ並びに配管１２ｂを介して熱交換機１３へ送られ、熱交換機１３を通過し加熱された洗浄液として配管１２ｃ及びポンプ１４ｂ並びに配管１２ｄを介してタンク洗浄装置１のホース５へ圧送される。配管１２ｄの先端側、つまりホース５との接続端近傍には開閉バルブ１５が設けられている。開閉バルブ１５は、作業者がオン−オフ操作することで洗浄液をホース５側へ供給したり停止する。

また、タンク１６は、上側中央部に挿入口用筒部１７を有し、該筒部１７の上周囲に取付用フランジ部１８を突出している。タンク１６には、不図示の溶液用導入管部や排出管部が付設されていると共に、攪拌機構などが必要に応じてタンク内に付設される。そして、タンク１６は、図３の右下のタンク１６に示したように筒部１７の挿入口がフランジ部１８に対し着脱可能に重合される蓋体１９により閉じられている。洗浄する際は、蓋体１９が取り外され、タンク洗浄装置１を構成している中空管２が取り付けられる。

次に、タンク洗浄装置１の細部を図１及び図２により明らかにする。中空管２は、概略逆Ｌ形に折り曲げられていて、垂直部２０がタンク１６の筒部１７（挿入口）からタンク内に挿入され、垂直部２０上側に連結されている水平部２１がタンク１６の筒部１７上にあって横向きに配置される。垂直部２０の上側周囲には、フランジ部１８に重合される取付用フランジ部２３が溶接等により取り付けられている。垂直部２０の端側２４は、径小に絞られ、中空管２に挿通されるホース５との間の隙間が小さくなるよう設計されている。これは、タンク内の液が中空管２とホース５との間の隙間から中空管２の内部に極力侵入し難くするためである。水平部２１の端側には雄ねじ２５が形成されている。

ホース５は、天然ゴム、又は、ポリクロロプレンゴム、ポリブタジェンゴム、ポリイソプレンゴム、ポリイソブチレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シロコンゴムなどの合成ゴムが用いられる。洗浄液によっては耐アルカリ性等に優れたものが選定される。ホース５の先端には、洗浄ノズル６がニップル２６を介して連結固定されている。洗浄ノズル６は、例えば、東光技研工業（株）製の「高圧用ハイジェットＴＭ１３型」等として知られる３次元ノズルである。符号２７は、洗浄ノズル６の取付強度を補強するため、必要に応じて用いられる結束バンドである。

前記雄ねじ２５にはキャップ３が装着され、又、キャップ３にはシール部材４が押さえ板８を介し組み込まれる。このうち、キャップ３は、概略筒状をなし、内径のうち最小径を形成している内突壁部３０と、内突壁部３０より後側の内周に設けられた雌ねじ３４と、内突壁部３０より前側に設けられている段差状の配置部３２と、前端面に設けられている複数の取付孔３３とを有している。そして、キャップ３は、中空管２に対し雄ねじ２５と雌ねじ３１との螺合を介して取り付けられることにより、配置部３２側が水平部２１の端面側に連続して配置される。その際には、リング状のガスケット７がキャップ３内にあって内突壁部３０の対応端面側に配置される。これは、水平部２１の管端面が内突壁部３０の対応端面に対しガスケット７を介し圧接されることで連結部のシール状態を維持する。

シール部材４は、弾性材であり、断面が略矩形で、内径がホース５の外径に等しいか僅かに大きく設定されている。そして、シール部材４は、段差状の配置部３２に挿入配置されて、押さえ板８により抜け止め保持される。すなわち、押さえ板８は、ホース５の外径より大きな内孔８ａを形成していると共に、キャップ３の取付孔３３に対応した取付孔８ｂを有している。そして、押さえ板８は、図１の拡大図に示されるように、例えば、ホース５の対応端側が内突壁部３０で区画されている中心孔、シール部材４の内孔、押さえ板８の内孔８ａに挿通された状態から、キャップ３の前端面に位置決め配置され、ボルト９を取付孔８ｂから取付孔３３に係止することでキャップ３に対し取り付けられる。

そして、以上のタンク洗浄装置１は、図１に示されるように、洗浄ノズル６及びホース５の一部を中空管２を介してタンク１６内に挿入した状態から、中空管２のフランジ部２３をタンク１６のフランジ部１８に付当てて重合状態に連結されることになる。なお、フランジ部２３は、タンク１６のフランジ部１８に対し公知のチャック方式で着脱される構成であるが、専用の連結具を用いて着脱してもよい。何れであっても、フランジ部２３は、フランジ部１８に面接触して重合されるため筒部１７の挿入口を確実に閉じて水密状態を高度に維持できる。

このような、タンク洗浄装置１では、まず、ホース５が加圧されていない状態、すなわち洗浄液が圧送されていない状態ではホース５の外径とシール部材４の内径はほぼ等しいため、例えば、作業者が中空管５から外へ延びているホース５の部分を手で押したり引っ張ることにより、矢印方向に移動されて、ホース５の先端、つまり洗浄ノズル６のタンク１６内の高さ調節が可能である。

洗浄ノズル６の高さ調節後は、上記した開閉バルブ１５を開に切り換えて、加圧洗浄液をホース５内に圧送する。すると、ホース５は、その加圧洗浄液の圧力により膨張し、図１の拡大図に示されるように、ホース対応部がシール部材４の内孔に食込み、この箇所でシール性が完璧に保持され、同時に食込みによりホース５が設定位置に固定される。このため、洗浄作業時には、加圧洗浄液が洗浄ノズル６から多方向に勢いよく噴出し、タンク１６の内面や不図示の攪拌機構などを設定通り洗い流す。また、ホース５は、開閉バルブ１５を閉じると、元の外径寸法に復帰し、再び上述した移動操作を行うことができる。なお、シール部材４には、ホース５の移動ないしは摺動性を維持するため必要に応じて潤滑剤を塗布しておくことも考えられる。

（実施例）ここでは、ホース５として肉厚３．８ｍｍ（又は内径１９ｍｍ）、外径２６．６ｍｍのものを用い、内径２７ｍｍのシール部材４を用いた例を挙げる。該ホース５には、洗浄液の圧送により、内圧４０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力が加わるようにした。この条件では、ホース５の外径が最大２９．７３ｍｍまで膨張し、これによって、ホース５の外周は１ｍｍ以上の深さでシール部材５に食込むため、この部分での液密性が確実に保たれ、また、位置固定又は移動防止用のストッパとして機能することも確認された。

なお、本発明は、以上の形態に何ら制約されるものではなく、請求項１で特定した要件を充足すればよく、細部は以上の形態例を参照して種々変形したり展開可能なものである。その一例としては、開閉バルブ１５を手動式で説明したが、電磁式等の自動バルブに変更しスイッチ操作により開閉すること、中空管２に対しホース３を動かす構成として手動ではなくシリンダー機構等により自動で行うこと等である。

発明形態のタンク洗浄装置の要部を示す模式断面図である。図１のタンク洗浄装置の要部を分解して示す模式断面図である。本発明の洗浄装置を採用しているプラント例を示す説明図である。

符号の説明

１…タンク洗浄装置
２…中空管（２０は垂直部、２１は水平部）
３…キャップ
４…シール部材
５…ホース
６…洗浄ノズル
８…押さえ板
１０…化学プラント
１５…開閉バルブ
１６…タンク（１７は挿入口用筒部、１８はフランジ部）

Claims

加圧洗浄液を噴射する洗浄ノズルをホースの先端に有し、タンクの上部に設けられた挿入口から前記洗浄ノズル及びホースの一部をタンク内に挿入し、該ホースに圧送されてくる前記加圧洗浄液を前記洗浄ノズルから噴射してタンク内を洗浄するタンク洗浄装置において、
前記ホースを摺動自在に挿通すると共に、下側である一端側を前記挿入口からタンク内に挿入した状態で、前記挿入口に設けられたフランジ部に着脱可能に取り付けられるガイド用中空管と、
前記中空管の上側となる他端側に保持されて、前記ホースを内孔に挿通しているシール部材とを備え、
前記ホースが、伸縮性のフレキシブルホースからなり、加圧洗浄液の供給により径方向に膨張して、前記シール部材の内周に圧接した状態で前記中空管に対し位置固定されかつ前記タンク内の液密性を保つと共に、前記加圧洗浄液の供給停止により径方向に縮小した状態で前記中空管に対し摺動自在になることを特徴とするタンク洗浄装置。
前記中空管が、略逆Ｌ形であり、前記タンクの内外に配置されている垂直部及び前記タンクの外に配置されている水平部からなる請求項１に記載のタンク洗浄装置。
前記中空管が他端外周に取り付けられて、前記シール部材を位置決めする配置部を形成しているキャップと、前記キャップの対応端面に取り付けられて前記シール部材の抜けを防ぐ押さえ板とを有していると共に、前記ホースと洗浄液供給部から延びる供給用配管との接続部付近に設けられた開閉用バルブを有している請求項１又は２に記載のタンク洗浄装置。