JP5126620B2

JP5126620B2 - 地下タンク及びその製造方法

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Publication number: JP5126620B2
Application number: JP2009176125A
Authority: JP
Inventors: 良穂澤田
Original assignee: Tatsuno Corp
Current assignee: Tatsuno Corp
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2029-07-29
Also published as: JP2011025987A

Description

本発明は、地中に埋設される地下タンク及びその製造方法に関し、特に、自動車へ供給する燃料油を貯留する地下タンク等に関する。

燃料油を貯留する給油所のタンクは、地中に埋設されている。このタンクが損傷して燃料油が流出すると、危険であり環境破壊となる。このため、従来の地下タンクにおいては、図７に示すように、内殻５１及び外殻５２からなる二重殻を備えるとともに、それらの間に、検知液が流れる漏洩検知空間５３を介設し、漏洩検知器５４で検知液の漏洩を検知して損傷の有無を監視するように構成されている。

こうした二重殻タンクには、内外殻５１、５２の双方を鋼製としたもの、内殻５１を鋼製とし、外殻５２をガラス繊維強化プラスチック（以下、「ＦＲＰ」という）製としたもの、さらには、内外殻５１、５２の双方をＦＲＰ製としたものがある。これらのうちでも、内外殻の双方をＦＲＰ製とした二重殻タンクは、軽量で耐食性が高く、急速に普及している。

しかし、ＦＲＰ製の内外殻を備える二重殻タンクは、鋼製のタンクに比べて柔軟で可とう性を有することから、鋼製のタンクと剛性強度が異なるため、土圧に対する強度を補うための補強対策を講じる必要がある。そこで、例えば、特許文献１には、図８に示すように、ＦＲＰ製の内殻６１と、内殻６１と漏洩検知空間６３を介して形成されたＦＲＰ製の外殻６２よりなる二重殻タンクにおいて、内殻６１の半径方向内方にリング状の補強リブ６４を取り付けることが提案されている。

特開２００６−１１７２５５号公報

しかし、地下に埋設されるタンクにおいては、結露等による水分の混入や、配管及びタンク内スラッジ等の不純物の混入が考えられ、特許文献１に記載の二重殻タンクにおいては、補強リブ６４の高さ位置までにより区切られた層内に不純物が停滞し易くなるため、それらを排出するための連通口６５を設ける必要が生じる（図８参照）。このため、補強リブ６４やその周辺の構造が複雑化し、工期の長期化や製造コストの増大を招くという問題があった。

こうした問題を解決する手段の１つとして、補強リブを外殻の外周面（タンクの外側）に設け、タンクの内側に凹凸が生じるのを回避することが考えられる。しかし、この場合でも、タンクの外側に凹凸が生じることになるため、タンクを支持する基礎の構造に工夫や改良を強いられることになり、新たな対策が必要となる。加えて、基礎との関係や土壌の掘下げ深さとの関係上、補強リブの高さを低くせざるを得ないため、十分な強度を確保するには、補強リブの数を増やす必要が生じ、却ってコストを増大させる虞がある。

また、従来の二重殻タンクにおいては、図７に示すように、漏洩検知空間５３を内殻５１と外殻５２の間に設けるため、検知液の漏洩（タンクの損傷）が検知されても、内殻５１と外殻５２のどちらが損傷したのかを把握することができない。このため、漏洩が検知される都度、タンクを掘り出して損傷箇所を確認せざるを得ず、修繕作業に非常に手間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で強度を確保し得るとともに、修繕作業の手間を軽減することが可能な地下タンク等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ＦＲＰ製の内殻及び外殻を有し、地中に埋設される地下タンクであって、前記内殻の外側に配置され、内部を流れる第１の検知液の液位の変化に基づいて該内殻の損傷を検知するための第１の検知層と、前記外殻の内側に配置され、内部を流れる第２の検知液の液位の変化に基づいて該外殻の損傷を検知するための第２の検知層と、前記第１及び第２の検知層の間に配置される鋼製の中殻とを備え、前記第１及び第２の検知層は、前記地下タンクの長手方向に直交する面を低密度とし、前記長手方向に平行な面を高密度とする三次元ガラス繊維織物により形成されることを特徴とする。

そして、本発明によれば、内殻と外殻の間に鋼製の中殻を備えるため、地下タンクの内側や外側に補強リブを形成せずとも必要な強度を確保することができ、簡単な構成で強度を確保することが可能になる。また、第１及び第２の検知層を備えるため、内殻と外殻のどちらが損傷したのかを即座に把握することができ、修繕作業の手間を軽減することが可能になる。
また、本発明によれば、第１及び第２の検知層を、地下タンクの長手方向に直交する面を低密度とし、長手方向に平行な面を高密度とする三次元ガラス繊維織物により形成するため、第１及び第２の検知層の内部に適度に空間を形成し得ると同時に、第１及び第２の検知層の強度を向上させることが可能になる。

上記地下タンクにおいて、前記第２の検知層を、前記三次元ガラス繊維織物に代えて、樹脂製フィルムにより形成することができる。

上記地下タンクにおいて、該地下タンクの内部空間を仕切るための仕切部を有し、該仕切部が、該仕切部の損傷を検知するための検知層を備えることができ、これにより、仕切部の損傷を区別して検知することが可能になる。

また、本発明は、地中に埋設される地下タンクの製造方法であって、鋼材を該地下タンクに対応する形状に加工して中殻を形成する工程と、前記中殻の内側に、内部を流れる第１の検知液の液位の変化に基づいて内殻の損傷を検知するための、前記地下タンクの長手方向に直交する面を低密度とし、前記長手方向に平行な面を高密度とする三次元ガラス繊維織物からなる第１の検知層を形成するとともに、該第１の検知層の内側にＦＲＰ製の前記内殻を形成する工程と、前記中殻の外側に、内部を流れる第２の検知液の液位の変化に基づいて外殻の損傷を検知するための、前記地下タンクの長手方向に直交する面を低密度とし、前記長手方向に平行な面を高密度とする三次元ガラス繊維織物からなる第２の検知層を形成するとともに、該第２の検知層の外側にＦＲＰ製の前記外殻を形成する工程とを有することを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、簡単な構成で強度を確保し得るとともに、修復の手間を軽減することが可能な地下タンクを提供することができる。

本発明に係る地下タンクの第１の実施形態を示す断面図である。図１のＡ部分の拡大図である。図１の地下タンクの修繕方法を説明するための図である。本発明に係る地下タンクの第２の実施形態を示す断面図である。図４の仕切部の他の例を示す図である。図４の仕切部の他の例を示す図である。従来の地下タンクの一例を示す断面図である。補強リブを備えた従来の地下タンクを示す断面図である。

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明に係る地下タンクの第１の実施形態を示し、この地下タンク１は、略円筒形の大型容器であり、内側から外側に向けて順に、内殻２、第１の検知層３、中殻４、第２の検知層５及び外殻６が積層された構成を有する。

内殻２及び外殻６は、ＦＲＰ製であり、その表面には、図２に示すように、内殻２及び外殻６の劣化を防止するための耐食層２ａ、６ａが形成される。

第１の検知層３は、内殻２の損傷を検知するために備えられ、図２に示すように、ガラス繊維３ａを三次元的に織り込むとともに、ガラス繊維３ａに樹脂を含浸させた三次元ガラス繊維織物により形成される。この三次元ガラス繊維織物は、ガラス繊維３ａを絡ませてシート状に成形したものであり、繊維３ａと繊維３ａの間に形成される空間３ｂを検知液が流れるように構成される。

第１の検知層３において、地下タンク１の長手方向と直交する面では、ガラス繊維３ａを低密度で配置して空間３ｂを大きくし、長手方向への検知液の流動性を向上させる。その一方で、長手方向と平行な面では、ガラス繊維３ａを高密度で配置し、高い強度を確保して第１の検知層３を補強部材の１つとして機能させる。

この第１の検知層３は、図１に示すように、検知液の液位の変化を検知する漏洩検知器７に接続される。そして、内殻２が損傷して検知液が漏洩し、液位が低下した場合には、その旨が漏洩検知器７を通じてモニタ（不図示）に伝達され、内殻２の損傷が報知される。

第２の検知層５は、外殻６の損傷を検知するために備えられる。この第２の検知層５は、第１の検知層３と同様の構成を有し、図２に示すように、ガラス繊維５ａを三次元的に織り込んだ三次元ガラス繊維織物により形成される。また、第２の検知層５は、図１に示すように、地下タンク１に挿入される検知管８ａと連通するように構成され、検知管８ａの内部には、検知液の液位の変化を検出するフロートセンサ８ｂと、フロートセンサ８ｂと電気的に接続されたリード線８ｃとが配置される。

中殻４は、地下タンク１の胴板の強度を補うために備えられ、鋼材を加工して形成される。中殻４を鋼製とした場合、地下タンク１全体の重量が増大し易くなるため、重量と強度のバランスを考慮すると、中殻４の厚さは、３．７ｍｍ〜１２．０ｍｍとすることが好ましい。但し、中殻４の好ましい厚さは、地下タンク１のサイズに応じて変動し得るため、上記の数値範囲は絶対的なものではない。また、図２に示すように、中殻４と第１の検知層３との間にはＦＲＰ層９が配置され、中殻４と第２の検知層５との間にはＦＲＰ層１０が配置される。

上記構成を有する地下タンク１の製造にあたっては、中央に位置する中殻４を形成した後、中殻４の内側に内殻２及び第１の検知層３を形成するとともに、内殻４の外側に第２の検知層５及び外殻６を形成する。

具体的には、先ず、鋼板を加工し、タンク型に形状を整えて中殻４（鋼製タンク）を形成する。次に、中殻４の内側の清掃及びケレンを行い、紫外線硬化型の三次元ガラス繊維プリプレグ法、又は、三次元ガラス繊維織物でのＦＲＰハンドレイアップ工法により、ＦＲＰ層９及び第１の検知層３を形成する。その後、第１の検知層３の表面上に内殻２及び耐食層２ａを順次成形し、中殻４より内側の部分を完成させる。

次いで、中殻４の外側の清掃及びケレンを行い、紫外線硬化型の三次元ガラス繊維プリプレグ法、又は、三次元ガラス繊維織物でのＦＲＰハンドレイアップ工法により、ＦＲＰ層１０及び第２の検知層５を形成する。そして、第２の検知層５の表面上に外殻６及び耐食層６ａを順次成形し、中殻４より外側の部分を完成させる。

本実施の形態に係る地下タンク１によれば、内殻２と外殻６の間に鋼製の中殻４を設けるため、地下タンク１の胴板自体の強度を向上させることができ、地下タンク１の内側や外側に補強リブを形成せずとも必要な強度を確保することが可能になる。従って、地下タンク１の構造を簡略化することができ、工期の短縮や製造コストの削減を図ることが可能になる。

また、地下タンク１においては、第１及び第２の検知層３、５を備え、内殻２及び外殻６の各々に対応する検知層を設けるため、検知液の漏洩が検知された際に、内殻２と外殻６のどちらが損傷したのかを即座に把握することができる。また、内殻２又は外殻６の一方が損傷したのか、それとも、それらの双方が損傷したのかを把握することもできるため、損傷の度合いをある程度推測することが可能になり、修繕の要否が判断し易くなる。

そして、内殻２側に損傷が生じた場合には、作業員が地下タンク１内に入って損傷箇所を特定した後、図３に示すように、損傷箇所を含む一定の領域１１につき、中殻４より内側の部分を切り取る（図３（ａ）参照）。その後、領域１１を切り取った部分に、領域１１と同一の形状を有する交換部材１２を押し込み、地下タンク１と接合する（図３（ｂ）参照）。一方、外殻６側に損傷が生じた場合には、従来と同様、地下タンク１を掘り出し、損傷箇所を修繕する。

このように、地下タンク１によれば、漏洩が検知された段階で、内殻２と外殻６のどちらが損傷したのかを把握し得るとともに、内殻２側の損傷であれば、地下タンク１を掘り出さずに修繕することができるため、修繕の都度、地下タンク１を掘り出す必要がなくなり、修繕作業の手間を軽減することが可能になる。

次に、本発明に係る地下タンクの第２の実施形態について、図４〜図６を参照しながら説明する。尚、それらの図において、図１及び図２と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

図４に示すように、本実施の形態に係る地下タンク２０は、胴部２１の内部を複数の空間に仕切るための仕切部２２を備える。この仕切部２２は、胴部２１の内壁面と接合されるとともに、両側に配置された支持部材２３により支持される。

仕切部２２は、ＦＲＰ製の第１及び第２の板状層２２ａ、２２ｂの間に、仕切部２２の損傷を検知するための検知層２２ｃが介設された構成を有する。検知層２２ｃは、ガラス繊維を三次元的に織り込んだ三次元ガラス繊維織物により形成され、繊維と繊維の間の空間を検知液が流れるように構成される。

また、検知層２２ｃは、胴部２１の第１及び第２の検知層３、５から離間するように配置されるとともに、漏洩検知器７や検知管８ａ（図１参照）とは別に設置される専用の漏洩検知器２４と接続される。尚、胴部２１内に複数の仕切部２２を配置する場合には、仕切部２２毎に漏洩検知器２４が設置される。

ここで、仕切部２２の損傷を検知するための構成は、図５に示すように、検知層３２の内部に空気を充填させ、圧力検知器３４で圧力損失を検知したり、図６に示すように、検知層４２の内部に電極センサ４２ａ及びリード線４２ｂを配置し、検知器４４で電気的に損傷を検知するように構成することもできる。

本実施の形態によれば、胴部２１の内殻２及び外殻６だけでなく、仕切部２２の損傷も区別して検知し得るようになるため、損傷箇所の特定がより一層容易となる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施の形態においては、燃料油を貯蔵する場合を例にとって説明したが、耐食層２ａ、６ａの材料を変更することで、薬品等を貯蔵するタンクにも広く適用することが可能である。

また、上記実施の形態においては、第１及び第２の検知層３、５に検知液を封入するが、図５に示した場合と同様に、検知層の内部に空気を充填させて圧力損失を検知するように構成することもできる。

さらに、上記実施の形態においては、第２の検知層５（外殻６の損傷を検知するための層）を三次元ガラス繊維織物により形成したが、塩ビシートフィルム等の樹脂製フィルムを用いて形成することもできる。この場合、中殻（鋼製タンク）４の外側にフィルムを貼着して第２の検知層５を形成した後、第２の検知層５の表面上にＦＲＰ成形シートを巻き付けて外殻６を形成する。

１地下タンク
２内殻
２ａ耐食層
３第１の検知層
３ａガラス繊維
３ｂ空間
４中殻
５第２の検知層
５ａガラス繊維
５ｂ空間
６外殻
６ａ耐食層
７漏洩検知器
８ａ検知管
８ｂフロートセンサ
８ｃリード線
９、１０ＦＲＰ層
１１領域
１２交換部材
２０地下タンク
２１胴部
２２仕切部
２２ａ、２２ｂ板状層
２２ｃ検知層
２３支持部材
２４漏洩検知器
３２検知層
３４圧力検知器
４２検知層
４２ａ電極センサ
４２ｂリード線
４４検知器

Claims

ＦＲＰ製の内殻及び外殻を有し、地中に埋設される地下タンクであって、
前記内殻の外側に配置され、内部を流れる第１の検知液の液位の変化に基づいて該内殻の損傷を検知するための第１の検知層と、
前記外殻の内側に配置され、内部を流れる第２の検知液の液位の変化に基づいて該外殻の損傷を検知するための第２の検知層と、
前記第１及び第２の検知層の間に配置される鋼製の中殻とを備え、
前記第１及び第２の検知層は、前記地下タンクの長手方向に直交する面を低密度とし、前記長手方向に平行な面を高密度とする三次元ガラス繊維織物により形成されることを特徴とする地下タンク。
前記第２の検知層は、前記三次元ガラス繊維織物に代えて、樹脂製フィルムにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の地下タンク。
該地下タンクの内部空間を仕切るための仕切部を有し、
該仕切部が、該仕切部の損傷を検知するための検知層を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の地下タンク。
地中に埋設される地下タンクの製造方法であって、
鋼材を該地下タンクに対応する形状に加工して中殻を形成する工程と、
前記中殻の内側に、内部を流れる第１の検知液の液位の変化に基づいて内殻の損傷を検知するための、前記地下タンクの長手方向に直交する面を低密度とし、前記長手方向に平行な面を高密度とする三次元ガラス繊維織物からなる第１の検知層を形成するとともに、該第１の検知層の内側にＦＲＰ製の前記内殻を形成する工程と、
前記中殻の外側に、内部を流れる第２の検知液の液位の変化に基づいて外殻の損傷を検知するための、前記地下タンクの長手方向に直交する面を低密度とし、前記長手方向に平行な面を高密度とする三次元ガラス繊維織物からなる第２の検知層を形成するとともに、該第２の検知層の外側にＦＲＰ製の前記外殻を形成する工程とを有することを特徴とする地下タンクの製造方法。