JP4805850B2 - ドーム構造体、貯蔵タンクおよび消火方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば原油等の可燃性液体を貯蔵する貯蔵槽内に移動可能に設けられた浮屋根を覆うためのドーム構造体、貯蔵タンクおよび消火方法に関する。

従来の貯蔵タンクとしては、例えば石油を貯蔵する貯蔵槽内に、石油の貯蔵量に応じて移動する浮屋根を備える浮屋根式構造（フローティング方式）が知られている。

この種の貯蔵タンクでは、浮屋根と貯蔵槽の内周壁との間に設けられたシール部から、貯蔵槽内の石油が気化した蒸気が放出され、この蒸気に引火することで、シール部におけるいわゆるリング火災が発生する。このため、従来の貯蔵タンクは、局所火災であるリング火災を前提として初期消火するための消火装置を備えている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、従来の貯蔵タンクは、浮屋根が外部に露出された構造であるため、設置環境や天候によって、浮屋根上に溜まった雨が凍ったり、雪が積もったりして、これらの重量で浮屋根が貯蔵槽内に沈んでしまうおそれがある。したがって、従来の貯蔵タンクでは、冬季の雪害対策として、浮屋根上の雪や氷を除去するための費用がかさんでいる。また、従来の貯蔵タンクは、火山がある地域に設置された場合も、浮屋根上に火山灰が積もり、上述と同様の対策が必要になる問題がある。

したがって、浮屋根を覆うドーム部を備える貯蔵タンクが望まれている。浮屋根を覆うドーム部を備える貯蔵タンクは、浮屋根から排出される可燃性液体の蒸気が、ドーム部の内部に充満するのを避けるために、ドーム部の内部の通気性を確保する必要があり、例えばドーム部を支持する支持部材に、ドーム部の内部と外部とを通気するための通気口が設けられている。
特開２０００−１４０１４２号公報（図１）

上述したように、浮屋根を覆うドーム部を備える従来の貯蔵タンクでは、ドーム部の内部と外部とを通気するための通気口が設けられているので、浮屋根に火災が発生した場合に、浮屋根に消火剤を放出して火災を消火する際も火災に酸素が供給されてしまうため、消火が円滑に行われないという不都合がある。

そこで、本発明は、浮屋根を覆うドーム部によって環境や天候による不都合を回避すると共に、浮屋根に生じた火災を迅速かつ円滑に消火することを可能とするドーム構造体、貯蔵タンクおよび消火方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係るドーム構造体は、可燃性液体を貯蔵する貯蔵槽と、この貯蔵槽内に移動可能に設けられた浮屋根とを備える貯蔵タンクに設けられるドーム構造体であって、浮屋根を覆うドーム部と、貯蔵槽に設けられドーム部を支持する支持体と、支持体に設けられドーム部の内部と外部とを通気する通気口と、浮屋根に火災が発生したときに通気口を遮断する通気遮断手段とを備える。

以上のように構成した本発明に係るドーム構造体によれば、通気口によって通気性が確保されているので、ドーム部内に可燃性液体の蒸気が溜まることが防止されている。そして、このドーム構造体によれば、浮屋根に火災が発生した際に、通気口が遮断されることで、火災への酸素の供給を遮断し、窒息消火作業で円滑に鎮火に導くことが可能になる。

また、本発明に係る貯蔵タンクは、上述した本発明のドーム構造体を備える。

また、本発明に係る消火方法は、可燃性液体を貯蔵する貯蔵槽と、貯蔵槽内に移動可能に設けられた浮屋根とを備え、浮屋根を覆うドーム部と、貯蔵槽に設けられドーム部を支持する支持体と、支持体に設けられドーム部の内部と外部を通気する通気口とを有するドーム構造体を備える貯蔵タンクに用いられる消火方法であって、浮屋根に火災が発生したときに、通気遮断手段によって通気口を遮断する。

上述したように本発明によれば、浮屋根を覆うドーム部によって環境や天候による不都合を回避すると共に、浮屋根に生じた火災を通気遮断手段によって火災を抑制し、窒息消火作業で迅速かつ円滑に消火することが可能になる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、実施形態の貯蔵タンク１は、例えば石油等の可燃性液体を貯蔵する貯蔵槽６と、この貯蔵槽６内に移動可能に設けられた浮屋根７と、浮屋根７の外周部におけるリング火災を消火するためのリング火災用の消火設備９と、浮屋根７を覆うドーム構造体１０とを備えている。

貯蔵槽６は、有底円筒状に形成され、内周部に浮屋根７が設けられている。浮屋根７は、外周部に設けられたシール部１５によって貯蔵槽６の内壁との間隙が封止されており、浮屋根７は、貯蔵槽６内に貯蔵された可燃性液体の貯蔵量に応じて、貯蔵槽６の内周壁に沿って高さ方向に移動可能に設けられている。

なお、浮屋根７は、一層構造であるいわゆるシングルデッキとして構成されたが、二層構造であるいわゆるダブルデッキに構成されてもよく、機械的強度等の向上が適宜図られてもよい。

リング火災用の消火設備９は、貯蔵槽６の上端部に配置されており、図示しないが、消火剤が貯蔵された消火剤タンクと、この消火剤タンクから供給された消火剤を発泡する発泡器と、この発泡器で発泡された泡状の消火剤を放出する放出口とを有している。そして、このリング火災用の消火設備９は、放出口から放出された泡状の消火剤を貯蔵槽６の内壁に沿って流下させ、浮屋根７の外周部におけるリング火災を消火する。

ドーム構造体１０は、図１および図２に示すように、浮屋根７を覆うドーム部１１と、このドーム部１１を支持する支持部材を構成する支柱１２と、この支柱１２に設けられ外部に可燃性液体が漏れ出るのを防止するための漏出防止板１３と、この漏出防止板１３に設けられドーム部１１の内部と外部を通気する複数の通気口１４と、これら通気口１４を遮断する複数の通気遮断装置１５とを有している。

ドーム部１１は、例えばアルミニウム等の金属材からなる被覆材が梁１１ａに設けられて構成され、梁１１ａが支柱１２に支持されている。貯蔵槽６の上端部の外周部には、消火設備９等が配設される床部１７が設けられている。支柱１２は、貯蔵槽６の周方向に沿って所定の間隔で、床部１７上に立設されている。

支柱１２には、漏出防止板１３が水平に設けられていれる。また、各支柱１２には、漏出防止板１３と床部１７とに跨って垂直壁１８が設けられており、ドーム部１１の内部と外部の通気が遮られている。漏出防止板１３には、各通気口１４が所定の間隔で隣接して配置されている。各通気口１４には、ドーム部１１内に鳥等が進入するのを防止する網目状のスクリーン部材１９が設けられている。

通気遮断装置１５は、独立して作動する複数のダンパー２１群毎に設けられている。通気遮断装置１５は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、通気口１４を開放する開放位置と通気口１４を閉塞する閉塞位置とに移動可能に設けられた複数のダンパー２１と、各ダンパー２１を開閉するワイヤー２２と、ワイヤー２２を巻き取る回転ドラム２３ａを有するウインチ２３と、このウインチ２３の動作を規制してダンパー２１を開放位置に固定するストッパ２４と、このストッパ２４を移動するストッパ移動機構２５とを有している。

ダンパー２１は、例えばアルミニウム合金等の金属材料によって矩形状をなす平板状に形成され、通気口１４に対応する位置に配置されている。ダンパー２１は、一端部が支柱１２に回動自在に支持されており、初期状態でワイヤー２２の張力によって開放位置に固定されている。そして、各ダンパー２１は、ワイヤー２２の張力が解除されたとき、閉塞位置に移動されて複数の通気口１４を閉塞する。

ワイヤー２２は、複数のダンパー２１に跨って設けられ、一端が固定部材２８で固定されると共に他端がウインチ２３に取り付けられている。ワイヤー２２は、ダンパー２１およびドーム部１１の梁１１ａにそれぞれ設けられた各ワイヤーガイド２７に架け渡されている。

ストッパ２４は、回転ドラム２３ａに設けられた係合部に係合する係合位置と、係合状態を解除する解除位置とに移動可能に設けられている。ストッパ２４は、回転ドラム２３ａの回転を規制することで、ワイヤー２２の移動を規制している。したがって、ウインチ２３の動作がストッパ２４で規制されることで、ワイヤー２２による張力が保たれて、各ダンパー２１は開放位置に固定されている。

図４に示すように、ストッパ移動機構２５は、ストッパ２４を支持して駆動するピストン３１およびシリンダ３２と、例えば窒素ガス等が収容されたガスボンベ３３と、ガスボンベ３３からのガスの供給を規制する電磁弁３４と、ピストン３１を付勢するコイルバネ３５とを有している。

このストッパ移動機構２５は、ガスボンベ３３からシリンダ３２内に供給されるガスの圧力で、コイルバネ３５の付勢力に抗してピストン３１を移動させることで、ストッパ２４を係合位置に位置させる。そして、ストッパ移動機構２５は、ストッパ２４を解除位置に移動する際、ガスボンベ３３から供給されたガスが電磁弁３４によって排気管（不図示）から排気され、電磁弁３４によってガスボンベ３３からシリンダ３２にガスが供給されるのが規制される。このため、ストッパ２４は、コイルバネ３５の付勢力によって解除位置に移動され、ウインチ２３が動作可能に開放される。上述のストッパ移動機構２５は、例えばモータあるいは油圧シリンダで駆動されるように構成されてもよい。

以上のように構成された貯蔵タンク１のドーム構造体１０について、浮屋根７に火災が発生した際に、通気遮断装置１５によって通気口１４を遮断する動作を説明する。

まず、貯蔵タンク１は、通常時、通気遮断装置１５によってダンパー２１が開放位置に固定されており、ドーム部１１内が通気口１４を介して通気されている。

そして、貯蔵タンク１は、浮屋根７に火災が発生した際、通気遮断装置１５が手動または火災検知器等によって自動的に作動される。通気遮断装置１５は、ストッパ移動機構２５によってストッパ２４が解除位置に移動されることで、ウインチ２３の回転ドラム２３ａが回転可能になり、ワイヤー２２の張力による各ダンパー２１の固定状態が解除され、各ダンパー２１が閉塞位置に回動される。

このため、閉塞位置に回動された各ダンパー２１によって各通気口１４が閉塞され、各通気口１４による通気が遮断されることで、浮屋根７の火災への酸素の供給が抑制される。したがって、浮屋根７の火災が弱められ、消火設備９等によって円滑に消火される。

また、このドーム構造体１０では、浮屋根７の火災を消火した後に、ダンパー２１やワイヤー２２等に火災による損傷がなければ、ウインチ２３でワイヤー２２を巻き取ることで、各ダンパー２１を開放位置に回動させて初期状態に復帰させる。

上述したように、貯蔵タンク１およびドーム構造体１０によれば、浮屋根７に火災が生じたときに通気口１４を遮断する通気遮断装置１５を備え、浮屋根７を覆うドーム部１１によって貯蔵タンク１の設置環境や天候による不都合を回避すると共に、通気遮断装置１５によって浮屋根７に生じた火災を抑制し、消火設備９によって迅速かつ円滑に消火することができる。

また、この貯蔵タンク１およびドーム構造体１０によれば、例えば地上からの遠隔操作で通気遮断装置１５を作動させることが可能になり、消火作業時の安全性を確保することができる。

なお、上述したドーム構造体１０では、通気遮断装置１５が、浮屋根７に火災が発生した後に、各ダンパー２１によって通気口１４が遮断されるように動作されたが、例えば地震が発生した場合等に、火災の発生を防止するために、浮屋根７に火災が発生する前に、通気遮断装置１５によって通気口１４が遮断されるように動作されてもよい。

また、上述した通気遮断装置１５は、ダンパー２１が自重で回動して通気口１４を閉塞するように構成されたが、例えば図５（ａ），（ｂ）に示すように、ダンパー２１の一端部に錘３７が配設される構成にされてもよい。この構成によれば、錘３７によってダンパー２１を更に確実に回動させて通気口１４を閉塞することが可能になる。

次に、他の通気遮断装置について図面を参照して簡単に説明する。なお、他の通気遮断装置において、上述した実施形態と同一部材には便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。

（他の実施形態）
上述した実施形態では、通気遮断装置１５が、複数のダンパー２１を支持するワイヤー２２やウインチ２３を介して、各ダンパー２１を開放位置から閉塞位置に回動させる構成が採られたが、ストッパ２４およびストッパ移動機構２５によってダンパー２１が直接支持される構成にされてもよい。

図６、図７（ａ），（ｂ）および図８に示すように、通気遮断装置５５は、各ダンパー２１毎に、ダンパー２１を開放位置に固定するストッパ２４と、このストッパ２４を解除位置に移動するストッパ移動機構２５とを有している。

ドーム部１１には、ストッパ移動機構２５のシリンダ３２を支持するシリンダ支持部材５６が固定されて設けられている。また、各ダンパー２１には、ストッパ２４に対応する位置に、ストッパ２４が係合される係合片５７が形成されている。この係合片５７には、ストッパ２４が挿通されて係合される係合穴５７ａが設けられている。

また、必要に応じて、ガスボンベ３３は、ガス供給管（不図示）を介して他のストッパ２４を移動する他のシリンダ３２にガスを供給するように構成されている。

以上のように構成された通気遮断装置５５では、各ダンパー２１に対応するストッパ２４およびストッパ移動機構２５を駆動させることで、各ダンパー２１が閉塞位置に回動されて各通気口１４が遮断される。

（更に他の実施形態）
上述した実施形態では、通気遮断装置１５が、ストッパ２４を機械的に移動させるストッパ移動機構２５を備える構成が採られたが、ワイヤー保持部材が熱で溶断することでダンパーが自動的に作動するように、いわゆるヒューズ方式を採るように構成されてもよい。

図９（ａ），（ｂ）および図１０（ａ），（ｂ）に示すように、通気遮断装置６５は、ダンパー２１を支持するワイヤー２２と、このワイヤー２２をガイドするワイヤーガイド６７と、ダンパー２１を開放位置に回動させた状態でワイヤー２２を保持するワイヤー保持部材６８とを有している。

各ワイヤー２２は、一端がダンパー２１に固定されて、各ワイヤーガイド６７に架け渡されている。また、各ワイヤー２２は、漏出防止板１３に設けられたガイド穴１３ａに挿通されて、他端が、支柱１２に固定されたワイヤー保持部材６８に固定されている。

ワイヤー保持部材６８は、浮屋根７に生じた火災の熱で溶融される位置に配置されている。

以上のように構成された通気遮断装置６５では、浮屋根７に火災が生じた際に、火災の熱でワイヤー保持部材６８が溶融されて破断することで、ワイヤー保持部材６８からワイヤー２２が外れる。このため、ダンパー２１は、ワイヤー２２による張力が解除されるので、自重で閉塞位置に回動されて通気口１４を遮断する。すなわち、この通気遮断装置６５によれば、浮屋根７に火災が発生したときに、ダンパー２１を自動的に作動させることができる。また、この通気遮断装置６５によれば、上述のストッパ移動機構２５等が不要であるため、構成の簡素化を図ることができる。

本実施形態の貯蔵タンクを示す模式図である。 ドーム構造体を説明するための図であって、（ａ）はドーム構造体を示す断面図、（ｂ）はドーム構造体を示す側面図である。 通気遮断装置がダンパーを開閉する動作を説明するための図であって、（ａ）は通気口が開放された状態を示す斜視図、（ｂ）は通気口が閉塞された状態を示す斜視図である。 ストッパ移動機構を示す模式図である。 ダンパーの一例を示す図であって、（ａ）はダンパーを示す斜視図、（ｂ）はダンパーを示す断面図である。 他の通気遮断装置を説明するための断面図である。 他の通気遮断装置がダンパーを開閉する動作を説明するための図であって、（ａ）は通気口が開放された状態を示す斜視図、（ｂ）は通気口が閉塞された状態を示す斜視図である。 他のストッパ移動機構を示す模式図である。 更に他の通気遮断装置を説明するための図であって、（ａ）は通気遮断装置を示す断面図、（ｂ）は通気遮断装置を示す側面図である。 更に他の通気遮断装置がダンパーを開閉する動作を説明するための図であって、（ａ）は通気口が開放された状態を示す斜視図、（ｂ）は通気口が閉塞された状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 貯蔵タンク
６ 貯蔵槽
７ 浮屋根
９ 消火設備
１０ ドーム構造体
１１ ドーム部
１２ 支柱
１３ 漏出防止板
１４ 通気口
１５ 通気遮蔽装置
２１ ダンパー
２２ ワイヤー

Claims (8)

1. 可燃性液体を貯蔵する貯蔵槽と、前記貯蔵槽内に移動可能に設けられた浮屋根とを備える貯蔵タンクに設けられるドーム構造体であって、
   前記浮屋根を覆うドーム部と、
   前記貯蔵槽に設けられ前記ドーム部を支持する支持体と、
   前記支持体に設けられ前記ドーム部の内部と外部とを通気する通気口と、
   前記浮屋根に火災が発生したときに前記通気口を遮断する通気遮断手段と
   を備えることを特徴とするドーム構造体。
2. 前記貯蔵タンクは、前記浮屋根に消火剤を放出する消火設備を備えている請求項１に記載のドーム構造体。
3. 前記通気遮断手段は、前記通気口を開放する開放位置と前記通気口を閉塞する閉塞位置とに移動可能に設けられたダンパー部材と、前記ダンパー部材を前記閉塞位置に移動させる移動手段とを有する請求項１または２に記載のドーム構造体。
4. 前記移動手段は、前記ダンパー部材を支持するワイヤーを有し、前記ワイヤーを介して前記ダンパー部材を移動させる請求項３に記載のドーム構造体。
5. 前記移動手段は、前記ダンパー部材を前記開放位置に固定するストッパ部材と、前記ストッパ部材を移動する移動機構とを有する請求項３または４に記載のドーム構造体。
6. 前記移動手段は、前記ダンパー部材を前記開放位置に固定するストッパ部材を有し、前記ストッパ部材が、前記浮屋根に生じた火災の熱で溶融される位置に配置されている請求項３または４に記載のドーム構造体。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のドーム構造体を備える貯蔵タンク。
8. 可燃性液体を貯蔵する貯蔵槽と、前記貯蔵槽内に移動可能に設けられた浮屋根とを備え、前記浮屋根を覆うドーム部と、前記貯蔵槽に設けられ前記ドーム部を支持する支持体と、前記支持体に設けられ前記ドーム部の内部と外部を通気する通気口とを有するドーム構造体を備える貯蔵タンクに用いられる消火方法であって、
   前記浮屋根に火災が発生したときに、通気遮断手段によって前記通気口を遮断することを特徴とする消火方法。

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