JP4993253B2 - 浮屋根ポンツーン構造 - Google Patents

Description

この発明は、浮屋根式貯槽の浮屋根が、貯蔵液の変動や強風・地震等によって揺動した際に、浮屋根を構成するポンツーンの外リム板とポンツーン底板の溶着部が過大な荷重を受けて損傷しないようにするために、この溶着部の施工及び検査をより確実かつ適正にするようにして、耐久性と安全性を配慮した浮屋根ポンツーン構造に関するものである。

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式貯槽は、円形平板の底板と円筒体形状の側板と、この側板内部の貯蔵液の液面上に浮べた浮蓋状の浮屋根とから形成されている。
浮屋根の外周近傍を、図５に拡大して示す。この浮屋根は、貯蔵液体の蒸発を抑制するとともに貯蔵液体への雨水や異物の混入を防止するように、中央部のデッキ板６と、その外周の浮体、つまりポンツーン７とから形成されている。このポンツーン７の外周と側板３の内面との間隙、シール間隔部Ｘには、図示を省略するがシール装置とその上部に雨よけ板が設けられている。

図５に示す従来例のポンツーン７は、垂直に立設した外リム板１１と内リム板１２、及びポンツーン底板１３とポンツーン頂板１４からなり、外リム板１１はポンツーン底板１３の上面に垂直逆Ｔ字状に内外周を溶接部２５、２６によって溶着されていた。
この際に、外リム板１１の二点鎖線で示す外周側の溶接部２６は、外側の側板３に近接していてシール間隔部Ｘが狭いため、手が届くのがやっとで溶接がやり難く作業能率が低下し、手と目が届かないため、確実な溶接施工と確実な検査ができなかった。
なお、図５はシングルデッキ構造の浮屋根の場合を示しているが、ダブルデッキ構造の浮屋根の場合も同様に、シール間隔部Ｘが狭いため、溶接がやり難く作業能率が低下し、確実な溶接施工と確実な検査ができなかった。

上記図５に示す浮屋根式貯槽の従来技術の発明・考案には、例えば、実公昭５１−４３４５１号（特許文献１参照）の「浮屋根の沈没防止装置」の考案がある。
この特許文献１「浮屋根の沈没防止装置」の考案は、その第３図及び第４図に示されているように、浮屋根の屋根板１に周設したポンツーン側壁の内側下部コーナー部の挟角α内に、帯状金属板３を渡設し、溶接部にかかる応力に耐え、亀裂に起因する漏液をなくすとともに、浮屋根の沈没防止効果を発揮するようにしたものである。

さらに、浮屋根式貯槽のポンツーンの構造に関する発明には、例えば、特願２００４−２２４１３３号（特許文献２参照）「シングルデッキ構造浮屋根の補強構造」の発明がある。
この特許文献２の「シングルデッキ構造浮屋根の補強構造」の発明は、その第２図に示されているように、浮屋根のポンツーン７の内部に、浮屋根の撓み剛性を増加させる如く、梁材と柱材及び斜材を組合せた補強トラスを設けたものである。

実公昭５１−４３４５１号 特願２００４−２２４１３３号

上記従来例の図５に示すポンツーン７の外リム板１１とポンツーン底板１３の逆Ｔ字形状継手部の溶接部のうち、内周側の溶接部２５は内側から連続すみ肉溶接ができるが、外周側の溶接部２６は外側の側板３に近接していてシール間隔部Ｘが狭いため、手が届くのがやっとで間欠的な断続溶接が行われ、手と目が届かず確実な検査ができないため、地震や強風などで浮屋根が揺動した場合に損傷する恐れがあった。
そして、この損傷部からポンツーン内に貯蔵液が浸入して、浮屋根５の傾きや浮力の低下による沈没などを来す心配があった。

上記特許文献１の従来技術の実公昭５１−４３４５１号「浮屋根の沈没防止装置」の考案におけるポンツーンは、内部下コーナー部の挟角α内に帯状金属板３を渡設しているので、溶接部にかかる応力に耐え、亀裂に起因する漏液をなくすことができるが、内外コーナー溶接部のメンテナンスや漏洩の検査をすることができなかった。
そのため、地震などによって曲げなどの荷重を受けて接合部に損傷を受けた場合に、溶接部の補修をすることができなかった。

また、上記特許文献２のポンツーンの構造に関する、特願２００４−２２４１３３号「シングルデッキ構造浮屋根の補強構造」の発明は、梁材と柱材及び斜材を組合せた補強トラスによってポンツーン７の撓み剛性を増加させることはできるが、外リム板の外周コーナー部の溶接施工と検査を十分に行うことができず、貯液の揺動やスロッシングに対して耐久性を得ることは難しかった。

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、浮屋根式貯槽の浮屋根のポンツーンの溶接及び検査を確実に施工できる構造にして、強風や地震等で貯蔵液体が揺動した際に損傷などすることなく、ポンツーン内に貯蔵液体が浸入し、浮力の低減をきたして傾くことがなく、沈没などすることがないようにした安全性及び信頼性に優れた浮屋根ポンツーンの構造を提供するものである。

請求項１の浮屋根ポンツーン構造は、浮屋根式貯槽のシングルデッキ構造又はダブルデッキ構造の浮屋根５において、該浮屋根５のポンツーン７の外周側に直立する壁体の外リム板１１は、垂直上下方向に延出し、この外リム板１１の下端縁より上方位置にポンツーン底板１３の板厚よりも板厚が厚い板材または成形材からなる補強リング２０を設け、該補強リング２０の外周縁をＴ形に突合わせて、溶着部２０Ａにて上下からすみ肉溶接によって溶着し、該補強リングの水平延出部にポンツーン底板１３の外周部を溶着部２１にて溶着したものである。

請求項１の浮屋根ポンツーン構造は、浮屋根式貯槽のシングルデッキ構造又はダブルデッキ構造の浮屋根５において、該浮屋根５のポンツーン７の外周側に直立する壁体の外リム板１１は、垂直上下方向に延出し、この外リム板１１の下端縁より上方位置にポンツーン底板１３の板厚よりも板厚が厚い板材または成形材からなる補強リング２０を設け、該補強リング２０の外周縁をＴ形に突合わせて、溶着部２０Ａにて上下からすみ肉溶接によって溶着し、該補強リング２０の水平延出部にポンツーン底板１３の外周部を溶着部２１にて溶着したので、溶着部２０Ａにて上下から連続すみ肉溶接ができるとともに、検査も確実にできるので継手部の健全性が確保され、貯蔵液の揺動に対して、耐久性や安定性に優れた浮屋根ポンツーン構造となる。

また、請求項１の浮屋根ポンツーン構造は、ポンツーン７の外リム板１１の下端縁より上方位置にポンツーン底板１３の板厚よりも板厚が厚い板材または成形材からなる補強リング２０を溶着し、該補強リング２０の水平延出部にポンツーン底板１３の外周部を溶着部２１にて溶着し、このように板厚の厚い補強リング２０を設けることにより、外リム板１１とポンツーン底板１３の接合部は、補強リング２０を介して大きな荷重を受けることなく、液の大きな揺動に対しても損傷などすることなく、強風や地震等で大きく液面が揺動しても強い構造となる。また、外リム板１１への補強リング２０の溶着及び検査は、予め工場或いは現場の広い場所で、外リム板１１に両側から連続すみ肉溶接で溶着し、作業性良く溶接施工することができかつ検査も確実にできるため、溶接の健全性が向上し、ポンツーン及びその接続部の強度が高まり、強風や地震等による貯蔵液の揺動に対して損傷を防止することができる。

この発明に係る浮屋根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はこの発明に係る浮屋根のポンツーン構造を示す浮屋根式貯槽全体の側断面図、図２乃至図４はポンツーン構造の部分拡大図である。
図２は、ポンツーン構造の実施形態例で、シングルデッキ構造の外周ポンツーンの外リム板にポンツーン底板をＴ形に突合わせて溶着した場合を示す。
図３は、ポンツーン構造の実施形態例で、ダブルデッキ構造の外側ポンツーンの外リム板にポンツーン底板をＴ形に突合わせて溶着した場合を示す。
図４は、ポンツーン構造の請求項１の発明に係る実施形態例で、ポンツーンの外リム板に補強リングを溶着した場合を示す。
なお、主要な溶着箇所には、塗り潰しのマーキングを施している。

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式貯槽本
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。
この浮屋根５は、薄板鋼板のデッキ板６と、このデッキ板６の外周部の環状のポンツーン７とから形成され、このポンツーン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。
なお、浮屋根５は、図のような一枚板のデッキ板６からなるシングルデッキ構造と、図示はしないが上下に隔離した二枚板からなるダブルデッキ構造とがあるが、ダブルデッキ構造の場合にも本願のポンツーン構造を適用することができる。
１０は、浮屋根５上に降る雨水をデッキ板６の中心部に集め貯槽外部へ排水するルーフドレンである。

図２はシングルデッキ構造の浮屋根の場合を示し、１２は内リム板、１３はポンツーン底板、１４はポンツーン頂板、１６は頂板の溶着部、１７は底板の溶着部である。
図３はダブルデッキ構造の浮屋根の場合を示し、６Ａは下部デッキ板、６Ｂは上部デッキ板、７Ａは外側ポンツーン、７Ｂは中間ポンツーン、７Ｃは中央ポンツーンである。
上記外側ポンツーン７Ａにおいて、１３Ａはポンツーン底板、１４Ａはポンツーン頂板、１６Ａは頂板の溶着部を示す。
図２及び図３に示すように、ポンツーンの外リム板１１にポンツーン底板１３、１３Ａの外周端縁をＴ形に突合わせて上下から溶着部１５、１５Ａにて溶着する。
このように、ポンツーン底板１３、１３Ａの外周端縁を外リム板１１へＴ形に突合わせて溶着部１５、１５Ａにて上下から連続すみ肉溶接ができるとともに、検査も確実にできるので継手部の健全性が確保される。

また、図２及び図３のように、外リム板１１の下方の先端縁を延出させて延長スカート部１１Ａに形成する。
このように、外リム板１１の下方先端縁を延長スカート部１１Ａに形成することにより、強風や地震等によって液面が大きく揺動しても水封が切れないように働くため、ポンツーン底板１３、１３Ａにかかる負圧と荷重を低減し、ポンツーン７、７Ａの損傷を防止することができる。

図４はポンツーン構造の請求項１の発明に係る実施形態例で、ポンツーン７の外リム板１１に補強リング２０をＴ形に突合わせて、溶着部２０Ａにて上下からすみ肉溶接によって溶着する。
補強リング２０は、ポンツーン底板１３の板厚よりも厚い板材または成形材を用いる。この補強リング２０に、ポンツーン底板１３を溶着部２１にて溶着する。
なお、図示例はシングルデッキ構造の場合を示したが、ダブルデッキ構造の場合にも同様に、外リム板に補強リングをＴ形に突合わせて溶着する。

上記のように、板厚の厚い補強リング２０を設けることにより、外リム板１１とポンツーン底板１３の接合部は、補強リング２０を介して大きな荷重を受けることなく、液の大きな揺動に対しても損傷などすることなく、強風や地震等で大きく液面が揺動しても強い構造となる。
また、補強リング２０は、予め工場或いは現場の広い場所で、外リム板１１に両側から連続すみ肉溶接によって溶着部２０Ａを溶着した場合には、作業性良く溶接施工することができかつ検査も確実にできるため、溶接の健全性が向上し、ポンツーン及びその接続部の強度が高まり、強風や地震等による貯蔵液の揺動に対して損傷を防止することができる。

この発明の浮屋根ポンツーン構造は、新規貯槽のみならず既設貯槽の浮屋根ポンツーンの改造にも適用することができ、既設貯槽の浮屋根のポンツーンの接合部を改造補修することによって、耐震強度を向上させて、耐久性、安全性に優れた浮屋根にすることができる。

この発明に係る浮屋根のポンツーン構造を示す全体の側断面説明図である。 ポンツーン構造の実施形態例で、シングルデッキ構造の場合の外リム板にポンツーン底板をＴ形に突合わせて溶着した場合を示す側断面説明図である。 ポンツーン構造の実施形態例で、ダブルデッキ構造の場合の外リム板にポンツーン底板をＴ形に突合わせて溶着した場合を示す側断面説明図である。 ポンツーン構造の請求項１の発明に係る実施形態例で、ポンツーンの外リム板に補強リングを溶着した場合を示す側断面説明図である。 従来例の浮屋根式貯槽の浮屋根のポンツーンを示す側断面説明図である。

符号の説明

１ 浮屋根式貯槽本体
２ 底板
３ 側板
４ 貯蔵液
５ 浮屋根
６ デッキ板
６Ａ 下部デッキ板
６Ｂ 上部デッキ板
７ ポンツーン
７Ａ 外側ポンツーン
７Ｂ 中間ポンツーン
７Ｃ 中央ポンツーン
８ シール装置
９ 雨よけ板
１０ ルーフドレン
１１ 外リム板
１１Ａ 延長スカート部
１２ 内リム板
１３、１３Ａ ポンツーン底板
１４、１４Ａ ポンツーン頂板
１５、１５Ａ 溶着部
１６、１６Ａ 溶着部
１７ 溶着部
２０ 補強リング
２０Ａ 溶着部
２１ 溶着部

２５ 内周側の溶着部
２６ 外周側の溶着部

Ｘ シール間隔部

Claims (1)

1. 浮屋根式貯槽のシングルデッキ構造又はダブルデッキ構造の浮屋根５において、該浮屋根５のポンツーン７の外周側に直立する壁体の外リム板１１は、垂直上下方向に延出し、この外リム板１１の下端縁より上方位置にポンツーン底板１３の板厚よりも板厚が厚い板材または成形材からなる補強リング２０を設け、該補強リング２０の外周縁をＴ形に突合わせて、溶着部２０Ａにて上下からすみ肉溶接によって溶着し、該補強リングの水平延出部にポンツーン底板１３の外周部を溶着部２１にて溶着したことを特徴とする浮屋根ポンツーン構造。