JP5405670B2 - Floating body - Google Patents
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Description
本発明は、原油やガソリン等の石油製品を貯蔵するための浮き屋根式貯蔵タンクの浮き屋根に用いられる、浮き体に関する。
本願は、2011年01月14日に、日本国に出願された特願2011−005735号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a floating body used for a floating roof of a floating roof type storage tank for storing petroleum products such as crude oil and gasoline.
This application claims priority on January 14, 2011 based on Japanese Patent Application No. 2011-005735 for which it applied to Japan, and uses the content here.
石油等の可燃性の液体を貯蔵するタンクとして、浮き屋根式貯蔵タンクが一般に知られている。この種の浮き屋根式貯蔵タンクは、タンク内に貯蔵された石油等の可燃性液体の液面を覆うように、鋼板等で形成された浮き屋根がこの液体に浮かべられた構造となっている。この浮き屋根は、内部が空洞(浮室)のポンツーン(pontoon)を有し、このポンツーンの浮力によって浮き屋根全体が液体に浮くようになっている。そして、タンクに貯蔵された液体の増減による液面高さの変化に追従して浮き屋根も上下動し、常時、貯蔵された液体の液面が浮き屋根により覆われた状態が維持される。 A floating roof type storage tank is generally known as a tank for storing a flammable liquid such as oil. This type of floating roof type storage tank has a structure in which a floating roof formed of a steel plate or the like is floated on this liquid so as to cover the liquid level of flammable liquid such as oil stored in the tank. . The floating roof has a pontoon having a hollow (floating chamber) inside, and the entire floating roof floats in a liquid by the buoyancy of the pontoon. The floating roof also moves up and down following the change in the liquid level due to the increase or decrease of the liquid stored in the tank, and the state where the liquid level of the stored liquid is always covered with the floating roof is maintained.
ところで、このような浮き屋根式貯蔵タンクでは、鋼板で形成された浮き屋根のポンツーンがスロッシング(液面振動)等に起因した振動によってその溶接部分等から破損する場合がある。例えば、特許文献1及び特許文献2には、このようにポンツーンが破損してポンツーン内部にタンク内の液体が浸入したとしても、適正な浮力を維持するために、ポンツーン内に浮き体(気のう、浮き)を収容することが提案されている。このようにポンツーン内に浮き体を収容することにより、ポンツーン内に例え液体が浸入したとしても、浮き体自体の浮力によって浮き屋根全体がタンク内の液体に浮いている状態に維持される。
By the way, in such a floating roof type storage tank, the pontoon of the floating roof formed of a steel plate may be damaged from the welded portion or the like due to vibration caused by sloshing (liquid level vibration) or the like. For example, in
石油等を貯蔵する浮き屋根式タンクでは、火災が発生したとしても、消火のために必要な時間(例えば、48時間程度)の間中、浮き屋根がタンクに貯蔵されている液体の液面に浮いている状態を維持できることが要求されている。しかしながら、従来の浮き屋根に用いられる浮き体は、ゴムや樹脂等の袋で形成されているので、耐火性に劣り、火災時の高温に耐え得るものとなっていない。このため、タンクの火災時にポンツーンが破損してしまうと、浮き屋根はタンクに貯蔵されている液体の液面に浮いている状態を維持することができなくなる。 In floating roof tanks that store oil, etc., even if a fire breaks out, the floating roof stays on the liquid level stored in the tank for the time required for extinguishing the fire (for example, about 48 hours). It is required that the floating state can be maintained. However, since the floating body used for the conventional floating roof is formed with bags, such as rubber and resin, it is inferior in fire resistance and cannot endure the high temperature at the time of a fire. For this reason, if the pontoon is damaged in the event of a tank fire, the floating roof cannot be kept floating on the liquid level of the liquid stored in the tank.
また、従来の浮き体は密閉構造であるので、火災時の加熱によって内部の気体が膨張して破損するおそれがあり、更に、鎮火後の冷却によって収縮してしまうおそれがある。このため、従来の浮き体は、火災時の温度変化によって適正な浮力を維持できなくなるおそれがある。 Further, since the conventional floating body has a sealed structure, there is a risk that the internal gas expands due to heating during a fire and breaks, and further, there is a risk that the gas will shrink due to cooling after the fire is extinguished. For this reason, the conventional floating body may not be able to maintain an appropriate buoyancy due to a temperature change during a fire.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、耐火性に優れ、周囲環境の温度変化があっても適正な浮力を維持することのできる浮き体の提供を目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at provision of the floating body which is excellent in fire resistance and can maintain appropriate buoyancy even if there is a temperature change of surrounding environment.
本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の態様を採用した。
(1)本発明の一態様は、浮き屋根式タンクの浮き屋根の浮室内に収容される浮き体であって、少なくとも一箇所に開口部が形成されて、かつ内部空間を有する金属製の本体と、渦巻き状に形成されてなる縁部を有し、前記縁部が前記開口部に対して巻締めされて係合されることにより前記開口部を覆い、かつ前記浮き体の周囲から受ける外圧または前記浮き体の内部から受ける内圧によって、前記本体に対して接近離間動作をするように取り付けられた金属製の蓋体とを備え、前記開口部と前記縁部との間に、前記本体の外部空間と前記内部空間との間を連通させて、シール材を介在させずに、前記本体及び前記蓋体間の接近離間動作を許容するとともに、前記内圧によって前記本体から前記蓋体が離間したときに形成される第1の隙間と;前記外圧によって前記本体に前記蓋体が最も接近した際に前記第1の隙間を遮断する第1の当接部と;が設けられている。
(2)上記(1)に記載の浮き体では、前記本体が、前記開口部を一対有する筒体をなし;この筒体の前記各開口部の各々に対して前記蓋体が前記巻締めで設けられ;前記各蓋体の一方及びこの一方の蓋体が取り付けられる一方の前記開口部間と、前記各蓋体の他方及び前記各開口部の他方間との双方に、前記第1の隙間及び前記第1の当接部が設けられている;構成を採用してもよい。
(3)上記(1)又は(2)に記載の浮き体では、前記筒体が角形でかつ前記各蓋体が四角形をなす、金属製角形状缶であってもよい。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載の浮き体では、前記巻締めの部分を、前記接近離間方向を含む断面で見た場合に、前記本体の前記開口部と前記蓋体の前記縁部とが係止めしている構成を採用してもよい。
(5)上記(1)〜(4)のいずれか一項に記載の浮き体では、前記第1の当接部が、前記開口部に沿って環状に形成された、前記開口部及び前記縁部間の線接触部分であってもよい。
(6)上記(1)〜(5)のいずれか一項に記載の浮き体では、前記巻締めの巻き数が2以上であってもよい。
(7)上記(6)に記載の浮き体の場合、前記開口部及び前記縁部間の前記巻締めした部分を前記接近離間方向に沿った断面で見た場合に、前記第1の隙間が、前記接近離間方向に沿った複数本の直線状隙間部分と、これら直線状隙間部分間を繋いで折り返す、折り返し隙間部分とを有し;前記各直線状隙間部分を、それらの長さ方向の中間位置でかつ、前記接近離間方向に交差する断面で見た場合に、これら直線状隙間部分の平均隙間寸法が、100μm以上175μm以下の範囲内である;構成を採用してもよい。
(8)上記(1)〜(7)のいずれか一項に記載の浮き体では、前記本体の板厚が0.20mm〜0.32mmの範囲内であり;前記蓋体の板厚が0.20mm〜0.32mmの範囲内である;構成を採用してもよい。
(9)上記(1)〜(8)のいずれか一項に記載の浮き体では、前記本体が、矩形状の金属板を筒状に折って互いに対向する2辺を接合してなり;前記接合が巻締めされて前記対向する2辺が係合されることでなされており、なおかつ前記外圧または前記内圧によって、前記2辺間で相対的に接近離間動作をするように巻締められた前記2辺間に、前記本体の前記内部空間と前記外部空間との間を連通させてかつ、前記2辺間の接近離間動作を許容するとともに、前記内圧によって前記2辺が相対的に離間したときに形成される第2の隙間と;前記外圧によって前記2辺同士が互いに最も接近した際に、前記第2の隙間を遮断する第2の当接部と;が設けられている構成を採用してもよい。
(10)上記(9)に記載の浮き体の場合、前記2辺間における前記巻締めの巻き数が2以上であってもよい。
(11)上記(9)または(10)に記載の浮き体の場合、前記第2の当接部が、前記2辺間の線接触部分であってもよい。
(12)本発明の別の態様は、浮き屋根式タンクの浮き屋根の浮室内に収容される浮き体であって、矩形状の金属板を筒状に折って互いに対向する2辺を接合した本体と;この本体の開口部を覆って固定された蓋体と;を備え、前記接合が巻締めされて前記対向する2辺が係合されることでなされており、なおかつ前記浮き体の周囲から受ける外圧または前記浮き体の内部から受ける内圧によって、前記2辺間で相対的に接近離間動作をするように巻締められた前記2辺間に、前記本体の内部空間と外部空間との間を連通させて、シール材を介在させずに、前記2辺間の接近離間動作を許容するとともに、前記内圧によって前記2辺が相対的に離間したときに形成される第3の隙間と;前記外圧によって前記2辺同士が互いに最も接近した際に、前記第3の隙間を遮断する第3の当接部と;が設けられている。
(13)上記(12)に記載の浮き体の場合、前記2辺間における前記巻締めの巻き数が2以上であってもよい。
(14)上記(12)または(13)に記載の浮き体の場合、前記第3の当接部が、前記2辺間の線接触部分であってもよい。
The present invention employs the following aspects in order to solve the above-described problems and achieve the object.
(1) One aspect of the present invention is a floating body that is accommodated in a floating chamber of a floating roof of a floating roof tank, and is made of a metal body that has an opening at least at one location and has an internal space. If, having an edge formed by spirally formed, covering the opening by the edge is engaged is seamed with respect to the opening, and receives from the periphery of the floating body external pressure Or a metal lid attached so as to move toward and away from the main body by internal pressure received from the inside of the floating body, and between the opening and the edge, The external space and the internal space are communicated with each other, allowing the approaching and separating operation between the main body and the lid without interposing a sealing material, and the lid is separated from the main body by the internal pressure. a first gap is formed when The first contact portion for blocking said first gap when approaching the lid is most to the body by the external pressure; is provided.
(2) In the floating body according to (1), the main body forms a cylinder having a pair of the openings; the lid body is fastened to each of the openings of the cylinder. The first gap is provided between one of the lids and one of the openings to which the one lid is attached, and between the other of the lids and the other of the openings. And the first contact portion is provided; a configuration may be employed.
(3) The floating body according to (1) or (2) may be a metal square can in which the cylindrical body is square and each lid body is square.
(4) In the floating body according to any one of (1) to (3), when the portion of the tightening is viewed in a cross section including the approaching / separating direction, the opening of the main body You may employ | adopt the structure which the said edge of the said cover body has latched.
(5) In the floating body according to any one of (1) to (4), the opening and the edge, wherein the first contact portion is formed in an annular shape along the opening. The line contact part between parts may be sufficient.
(6) In the floating body according to any one of (1) to (5) above, the number of windings may be two or more.
(7) In the case of the floating body according to (6) above, when the wound portion between the opening and the edge is viewed in a cross section along the approaching / separating direction, the first gap is A plurality of linear gap portions along the approaching / separating direction, and a folded back gap portion that folds the linear gap portions together to connect each other; When viewed in a cross section that intersects the approaching / separating direction at an intermediate position, the average gap size of these linear gap portions is in the range of 100 μm or more and 175 μm or less; the configuration may be adopted.
(8) In the floating body according to any one of (1) to (7), the thickness of the main body is in the range of 0.20 mm to 0.32 mm; the thickness of the lid is 0 Within the range of 20 mm to 0.32 mm; configuration may be employed.
(9) In the floating body according to any one of (1) to (8), the main body is formed by bending a rectangular metal plate into a cylindrical shape and joining two sides facing each other; The joint is wound and the two opposing sides are engaged , and the outer and inner pressures are wound so as to relatively move and move apart between the two sides. When the internal space and the external space of the main body are communicated between two sides and the approaching / separating operation between the two sides is allowed and the two sides are relatively separated by the internal pressure And a second abutting portion that blocks the second gap when the two sides are closest to each other by the external pressure. May be.
(10) In the case of the floating body described in (9) above, the number of windings between the two sides may be two or more.
(11) In the case of the floating body according to (9) or (10) above, the second contact portion may be a line contact portion between the two sides.
(12) Another aspect of the present invention is a floating body accommodated in a floating chamber of a floating roof of a floating roof type tank, and a rectangular metal plate is folded into a cylindrical shape and two opposite sides are joined to each other. A main body; a lid fixed to cover the opening of the main body, the joint being wound and the two opposing sides engaged , and the periphery of the floating body Between the internal space and the external space of the main body between the two sides, which are wound so as to be relatively close to and away from each other by an external pressure received from the inside or an internal pressure received from the inside of the floating body. the made to communicate with, a sealing material without interposing the well as permit the approach separating operation between the two sides, a third gap and said two sides are formed when relatively spaced apart by the internal pressure, the when the two sides to each other is closest to each other by external pressure A third contact portion for blocking said third gap; are provided.
(13) In the case of the floating body according to (12), the number of windings between the two sides may be two or more.
(14) In the case of the floating body according to (12) or (13) above, the third contact portion may be a line contact portion between the two sides.
本発明の上記(1)に記載の態様に係る浮き体によれば、耐火性に優れ、周囲環境の温度変化があっても適正な浮力を維持することができる。
これについて説明すると、本態様の浮き体は金属製であるため、従来提案の樹脂製の浮き体とは比較にならないほど耐火性に優れている。なお、従来提案の樹脂製の浮き体をただ単に金属製にしただけでは、本願課題を解決できない点に注意が必要である。
すなわち、浮力を得るために内部に空気を入れてただ単に密封した金属製の浮き体を想定すると、これに対し、例えば火災発生時等の火炎による加熱を受けた場合、内部に密封された空気が加熱されて内圧が上昇してしまうことを禁じ得ない。しかも、内圧を受けた際の変形度合いが樹脂製のものに比べて制限される金属製の浮き体の場合、内圧が許容値を超えてしまうと破損してしまう虞がある。
一方、本態様の浮き体では、本体及び蓋体間の接近離間動作を許容する第1の隙間が設けられているため、内部空間において過度の内圧上昇が生じた場合、この内圧を利用して第1の隙間が確保されるように蓋体を本体から僅かに離間させることができる。そして、前記第1の隙間を介して、浮き体の内部空間における過度の内圧を外部空間に向かって開放させることができる。しかも、このような調整機能を、安全弁等の余計な部品を用いることなく、巻締めだけで達成しているため、低コストで製造することができる上に、浮き体自体の軽量化にも貢献している。
また、本態様の浮き体では、浮き室内に液体が浸入してきた際に加熱による過度の内圧上昇が無かったとしても、今度は、液体が浮き体に対して外圧として作用する。そして、外圧を受けた蓋体が本体に向かって押し付けられるがごとく僅かに接近動作を行い、その結果として第1の隙間が第1の当接部において自動的に遮断される。よって、浮き体の内部空間に空気が密封されるため、十分な浮力を得ることができる。According to the floating body according to the aspect described in (1) of the present invention, it is excellent in fire resistance and can maintain an appropriate buoyancy even if there is a temperature change in the surrounding environment.
When this is demonstrated, since the floating body of this aspect is metal, it is excellent in fire resistance so that it cannot compare with the conventionally proposed resin floating body. It should be noted that the problem of the present application cannot be solved simply by making the conventionally proposed resin floating body simply made of metal.
That is, assuming a metal floating body that is simply sealed with air inside to obtain buoyancy, on the other hand, when heated by a flame such as when a fire occurs, the air sealed inside It cannot be forbidden that the internal pressure rises due to heating. Moreover, in the case of a metal floating body in which the degree of deformation when subjected to internal pressure is limited compared to that made of resin, there is a risk of damage if the internal pressure exceeds an allowable value.
On the other hand, in the floating body of this aspect, since the first gap that allows the approaching and separating operation between the main body and the lid body is provided, when an excessive increase in internal pressure occurs in the internal space, this internal pressure is used. The lid can be slightly separated from the main body so as to ensure the first gap. Then, excessive internal pressure in the internal space of the floating body can be released toward the external space via the first gap. In addition, this adjustment function is achieved only by tightening without using extra parts such as a safety valve, so it can be manufactured at low cost and contributes to the weight reduction of the floating body itself. doing.
Further, in the floating body of this aspect, even if there is no excessive increase in internal pressure due to heating when the liquid has entered the floating chamber, the liquid now acts as an external pressure on the floating body. Then, the lid body that has been subjected to the external pressure performs a slight approach operation as if pressed against the main body, and as a result, the first gap is automatically blocked at the first contact portion. Therefore, since air is sealed in the internal space of the floating body, sufficient buoyancy can be obtained.
上記態様の浮き体を用いた浮き屋根によれば、その浮き室内に、耐火性に優れ、要求される温度変化があっても、膨張や収縮等の変形が従来よりも少なく、適正な浮力を維持することのできる浮き体が複数収容されることになる。よって、火災等により浮き室が破損したとしても、浮き体の浮力によって浮き屋根が浮き屋根式タンクに貯蔵された液体に浮いた状態を維持することができる。 According to the floating roof using the floating body of the above aspect, even if there is a required temperature change in the floating chamber, there is less deformation such as expansion and contraction, and appropriate buoyancy can be achieved. A plurality of floating bodies that can be maintained are accommodated. Therefore, even if the floating chamber is damaged due to a fire or the like, the floating roof can be maintained in the liquid stored in the floating roof type tank by the buoyancy of the floating body.
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited only to the configurations of the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Is possible. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features of the present invention easier to understand, there is a case where a main part is shown in an enlarged manner for the sake of convenience. Not necessarily.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る浮き体10をポンツーン220内に収容した浮き屋根200と、浮き屋根式タンク100とを示す縦断面図である。なお、同図1において符号CLは浮き屋根式タンク100の中心軸線を示す。[First Embodiment]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a floating
図1に示すように、本実施形態の有底円筒状の浮き屋根式タンク100内には、例えば石油製品などの液体貯蔵物OLが貯蔵されており、その液体貯蔵物OLの液面に浮き屋根200が浮かべられている。
浮き屋根200は、鋼板で形成されており、円盤状の屋根本体210と;この屋根本体210の上面周縁に沿ってリング状に形成され、なおかつ縦断面視した場合にリングの中心から外方に向けて高さが漸次に高くなるポンツーン220と;を有している。
ポンツーン220は、屋根本体210に対してこの周縁より鉛直方向上方に切り立つように溶接固定された円筒状の外壁220aと、この外壁220a内に同軸をなすように配置され、屋根本体210の中央部上面より鉛直方向上方に切り立つように溶接固定された円筒状の内壁220bと、これら外壁220a及び内壁220b間に挟まれる空間を塞ぐように、これら外壁220a及び内壁220bの各上縁に溶接固定されたリング状の上壁220cとを備えている。そして、このポンツーン220は、その内部に、リング状の空洞である浮室Eが形成されており、この浮室E内に封じ込められた空気により浮力を発生させることができる。よって、このポンツーン220の浮力によって、浮き屋根200全体が浮き屋根式タンク100に貯蔵された液体貯蔵物OLの上面を覆って浮くようになっている。As shown in FIG. 1, a liquid storage product OL such as petroleum products is stored in a bottomed cylindrical floating
The floating
The
ポンツーン220の外周面222と浮き屋根式タンク100の内周面101との間には、所定の隙間Gが設けられている。そして、この隙間G内に挟まれるように、リング状のシール221が設けられており、隙間Gを埋めることで浮き屋根式タンク100の上部開口の密閉性が保たれている。シール221の構造は、例えばニトリルゴム(NBR:Nitrile Butadiene Rubber)やフッ素ゴムなどのカバーシートを浮き輪状に形成して浮き屋根200(ポンツーン220)の外周面222に固定する。カバーシートの中には圧縮ウレタンフォームを有する。
A predetermined gap G is provided between the outer
ポンツーン220の浮室E内には、多数の浮き体10が収容されている。これら浮き体10として、本実施形態では金属製で角形形状(直方体形状)を有する18リットル缶を採用している。このような角形状の浮き体10が、複数列配列され、かつ、複数段積み重ねられた状態で、ポンツーン220の浮室E内に収容されている。このように、浮き体10として角形形状を採用するとともに隙間無く積み重ねることで、多数の浮き体10を浮室Eに空間的なロスが少ない状態で収容することができる。その結果、浮室E内に液体貯蔵物OLが浸入した場合であっても、浮き屋根200の浮力を十分に確保できるようになっている。
A large number of floating
各浮き体10は、ポンツーン220の例えば上壁220cに形成されたマンホール223から浮室Eの内外へ出し入れすることで、浮室E内への設置や、メンテナンスのために浮室E外への取り出しをすることが可能である。ポンツーン220の浮室E内に各浮き体10を設置する際には、単に積み重ねて設置するだけでも良いが、配置が崩れないように互いに結束させてもよい。さらに、結束後の各浮き体10を浮室E内の底壁等の内壁に対して固定してもよい。ただし、これらの結束や固定は、浮き体10の浮力を発揮させる上で必須ではないので、本実施形態ではこれらの結束や固定を行わない構成を例示している。
ポンツーン220の浮室E内には多数の浮き体10が収容されているが、浮き体10自体が中空で軽量のため、ポンツーン220全体としての浮力は維持できる。浮き体10の具体的な構造については後述する。Each floating
A large number of floating
図2は、図1に示す浮き屋根式タンク100においてスロッシング(液面振動)等に起因した振動によりシール221が破損して失われ、さらにポンツーン220の溶接部分等が破損してこの破損箇所より液体貯蔵物OLが浮室E内に浸入した状態を示す縦断面図である。
FIG. 2 shows that the
この図2に示すように、浮き屋根式タンク100内の液体貯蔵物OLの液面Soとポンツーン220内の液面Siとが略同じ位置になるまで液体貯蔵物OLがポンツーン220内に浸入すると、ポンツーン220内で液体貯蔵物OLに沈む多数の浮き体10が自身の浮力により一斉に浮き上がろうとする。そして、ポンツーン220に浸入した液体貯蔵物OL内で浮き上がった多数の浮き体10がポンツーン220の上壁220cの下面に当たって下から支える。その結果、各浮き体10の浮力により浮き屋根200の重みを支えることができるので、ポンツーン220内に液体貯蔵物OLが浸入しても、浮き屋根200が液体貯蔵物OLに浮いた状態を維持できる。すなわち、ポンツーン220内に液体貯蔵物OLの浸入が有っても、隙間Gの部分を除き、液体貯蔵物OLの液面の略全面を浮き屋根200で覆ったままにすることができる。
As shown in FIG. 2, when the liquid storage OL enters the
更に、上記のように液体貯蔵物OLがポンツーン220内に浸入した状態で、火災が発生して液体貯蔵物OLに引火すると、浮室E内の空気を高温に加熱する。その結果、この高温空気により、ポンツーン220内の各浮き体10が周囲より加熱されることになる。この場合、金属製である浮き体10自体の耐火力により、各浮き体10は溶融等の破損をすることなく浮力が維持される。その結果、火災が発生したとしても、浮き屋根200は全体として浮き屋根式タンク100に貯蔵された液体貯蔵物OLに浮いた状態を維持することができる。
Furthermore, when a fire occurs and the liquid storage product OL is ignited with the liquid storage product OL entering the
上述のように、浮き屋根200は、スロッシング等に起因したポンツーン220の破損が生じて、浮室E内に液体貯蔵物OLが浸入したとしても、浮き屋根式タンク100に貯蔵された液体貯蔵物OLの上面を覆ったまま浮くことが要求される。さらにこの状態で火災が発生したとしても、浮き屋根200は、浮き屋根式タンク100に貯蔵された液体貯蔵物OLの液面を覆って浮くことが要求される。これらの要求を満たすためには、ポンツーン220の浮室E内に収容される浮き体10自体に、気密性と耐火性の両立が求められる。
As described above, the floating
続いて、本実施形態の浮き体10の詳細構造について以下に説明する。
図3Aに示すように、浮き体10(金属製缶)は、金属薄板(例えば、すずメッキ鋼板、ティンフリースチール等)からなり、4箇所のコーナー部にカーブが形成された四角筒体(金属製の本体をなす筒体)11と;同じく金属薄板からなる一対の蓋板12、13(蓋体をなす金属製端板)と;を一体に組み合わせた構造となっている。Then, the detailed structure of the floating
As shown in FIG. 3A, the floating body 10 (metal can) is made of a thin metal plate (for example, tin-plated steel plate, tin-free steel, etc.), and is a rectangular tube body (metal) with curved portions formed at four corners. And a pair of
各蓋板12、13は、互いに同一形状を備えており、四角筒体11の開口部11xの形状に合致するように四つ角がカーブした四角形状をなしている。そして、蓋板12は、四角筒体11の上部の開口部11xを閉ざすように接合される一方、蓋板13は、四角筒体11の下部の開口部11xを閉ざすように接合されている。このようにして各蓋板12、13で四角筒体11の上下部の開口部11xを閉じることで、浮き体10の内部に空気を封じ込めることができる。
Each of the
四角筒体11の4つの側壁面11yのそれぞれには、上部及び下部の両開口部11x間にわたって形成された一対の縦補強ビード111と、これら縦補強ビード111に交差する方向に延在する一対の横補強ビード112と、これら縦補強ビード111及び横補強ビード112により周囲を囲まれるように形成された矩形補強部113(通称、額縁)と、がプレス加工により形成されている。そして、これら縦補強ビード111及び横補強ビード112及び矩形補強部113の形成により4つの側壁面11yのそれぞれが補強され、結果として四角筒体11全体が構造的に補強されている。
On each of the four side wall surfaces 11 y of the rectangular
四角筒体11と蓋板12とは、例えば、図4A及び図4Bに示す巻き締めにより接合されている。なお、他方の蓋板13の接合については特に説明しないが、蓋板12と同様の二重巻き締めにより四角筒体11に接合されている。
The
上記巻き締めについて説明すると、巻き締め前の状態では、図4Aに示すように、四角筒体11の一方の開口部11xに、その内方から外方に向かって緩やかに湾曲しながら拡がるようにフランジ11aが形成されている。また、蓋板12の縁部12xには、前記フランジ11aの内面に沿って斜め上方に立ち上がる傾斜部12x1と、この傾斜部12x1に連なって蓋板12の中央部分と略平行をなす平行部12x2と、この平行部12x2に連なるとともに前記フランジ11aの上方から下方に向かって回り込むように円弧状に屈曲したカール部12x3とが形成されている。
In the state before the tightening, as shown in FIG. 4A, in the state before the tightening, the one
なお、四角筒体11の開口部11xにフランジ11aを形成する際、先端部が四角筒体11の端縁である開口部11xまで達する前記縦補強ビード111(図3A参照)は、その凹形状がフランジ11aの先端部において平坦面へと戻されるように加工される。
そして、四角筒体11のフランジ11aに対して、蓋板12における縁部12xのカール部12x3を被せた状態で、四角筒体11の一方の開口部11x(端縁部)に蓋板12がセットされる。この状態で、図示しない二重巻締め機によって蓋板12のカール部12x3を含む縁部12xと、四角筒体11のフランジ11aとが一体に重ねられた状態で二重巻締めされる。
このようにして二重巻き締めを行った後の状態を図4Bに示す。この図4Bに示すように、四角筒体11の開口部11xと蓋板12の縁部12xとの接合部に巻締め部18が形成される。この巻締め部18内の縦補強ビード111の部分は、巻締めの際に押しつぶされてさらに平坦になる。よって、縦補強ビード111は、その両端部分が、上記のフランジ11aの加工と上記の巻き締め加工とにより平坦に加工され、このようにして平坦化された両端間の部分、すなわち巻き締めされた部分以外が本来の凹みを保ち、補強のための縦補強ビード111として機能を発揮する。In addition, when forming the
Then, the
FIG. 4B shows a state after the double winding is performed in this manner. As shown in FIG. 4B, a winding
前記二重巻締め機により蓋板12の縁部12xと四角筒体11の一方の開口部11xとが二重巻締め法により巻締めされ、図4Bに示す形状となる。
この形状について詳細に説明すると、図4Cに示すように、二重巻き締め後における四角筒体11の開口部11xは、四角筒体11の内方から外方に向かって斜めに傾斜した傾斜部11x1と、この傾斜部11x1に連なるとともに四角筒体11の長手方向(上下方向)に沿って直線状に形成された第1直線部11x2と、この第1直線部11x2に連なるとともに四角筒体11の内方から外方に向かってU字状に折り返された第1折り曲げ部11x3と、この第1折り曲げ部11x3に連なるとともに前記長手方向(上下方向)に沿って直線状に形成された第2直線部11x4と、を備えている。The
This shape will be described in detail. As shown in FIG. 4C, the
一方、図4Dに示すように、二重巻き締め後における蓋板12の縁部12xは、蓋板12の中央部より四角筒体11の長手方向(上下方向)に向かって折り曲がる第2折り曲げ部12x4と、この第2折り曲げ部12x4に連なるとともに前記長手方向に沿って直線状に形成された第3直線部12x5と、この第3直線部12x5に連なるとともに四角筒体11の内方から外方に向かってU字状に折り返された第3折り曲げ部12x6と、この第3折り曲げ部12x6に連なるとともに前記長手方向(上下方向)に沿って直線状に形成された第4直線部12x7と、この第4直線部12x7に連通するとともに四角筒体11の外方から内方に向かってU字状に折り返された第4折り曲げ部12x8と、この第4折り曲げ部12x8に連なるとともに前記長手方向(上下方向)に沿って直線状に形成された第5直線部12x9と、を備えている。
On the other hand, as shown in FIG. 4D, the
蓋板12の縁部12xと四角筒体11の一方の開口部11xとが重ね合わされた状態で上記の形状に巻き締め加工されることで、図4Bに示した前記巻締め部18が形成される。なお、一般的に二重巻きとは、蓋板12のカール部12x3を四角筒体11のフランジ11aに巻き込み、圧着、接合する方法のことをいう。蓋板12と四角筒体11とがそれぞれ二重になることから、二重巻締めと呼ばれている。
そして、この巻締め部18では、断面U字状となるように折り返された四角筒体11の一方の開口部11x(端縁部)と、2度の折返しで渦巻状に形成された蓋板12の縁部12xとが係合した状態となる。その結果、巻締め部18では、図5に示すように、相互に係合する、四角筒体11の一方の開口部11xと蓋板12の縁部12xとの間に、互いに連通する4つの隙間151、152、153、154を含む隙間経路が形成される。When the
And in this coiling | tightening
この隙間経路についてさらに詳細に説明すると、図5に示すように、四角筒体11の内部空間に直接連通するとともに湾曲形状を有する隙間151aと、この隙間151aに連なるとともに四角筒体11の長手方向(上下方向)に沿って延在する直線状の隙間151と、この隙間151に連なるとともに四角筒体11の内方から外方に向かってU字状に折り返す隙間154aと、この隙間154aに連なるとともに前記長手方向に沿って延在する直線状の隙間154と、この隙間154に連なるとともに前記外方から前記内方に向かってU字状に折り返す隙間153aと、この隙間153aに連なるとともに前記長手方向に沿って延在する直線状の隙間153と、この隙間153に連なるとともに前記外方から前記内方に向かってU字状に折り返す隙間152aと、この隙間152aに連なるとともに前記長手方向に沿って延在し、さらに四角筒体11の外部空間に直接連通する直線状の隙間152と、を含んでいる。
This gap path will be described in more detail. As shown in FIG. 5, the
ポンツーン220が破損して浮室E内に液体貯蔵物OLが浸入してきた場合、図6Aに示すように、浮き体10は、その外部空間を満たす液体貯蔵物OLによる外圧P1を周囲より受ける。この外圧P1が蓋板12の外面に加わることにより、四角筒体11の開口部11xに対して蓋板12の縁部12xが押し付けられるため、前記隙間経路の一部(図示の当接部分161,162)において開口部11xの形状に沿った線接触が生じ、その結果として前記隙間経路が遮断される。この遮断により、浮き体10の周囲を満たす液体貯蔵物OLが浮き体10の内部空間に浸入してくるのを極力抑えることができるので、浮き体10の浮力が維持される。
When the
一方、例えば火災が発生して浮き体10が周囲より加熱された場合には、図6Bに示すように、その内部に封じ込められた空気も加熱されて昇圧する(内圧P2)。この内圧P2により、四角筒体11の開口部11xより蓋板12の縁部12xが僅かに離間しようとするため、前記隙間経路を遮断していた箇所(前述の符号161,162の箇所)に隙間が形成される。その結果、浮き体10の内部空間と外部空間との間を連通させる略渦巻き状の前記隙間経路が形成され、前記内部空間内の昇圧を確実に前記外部空間に逃がす(排圧する)ことができる。よって、浮き体10は破損することなくその浮力を維持することができる。なお、隙間経路の寸法が例え微少であっても、空気(気体)は液体貯蔵物OL(液体)よりも粘性が低いので、容易に通気することが可能である。
以上説明のように、四角筒体11の開口部11xに対して蓋板12の縁部12xが接近離間することで、前記隙間経路が開通又は遮断する。On the other hand, for example, when a fire occurs and the floating
As described above, when the
なお、一般的な缶容器としての金属製缶を製造する場合には、蓋板12の傾斜部12x1、平行部12x2、及び、カール部12x3に相当する部分にシール材を入れた上で、蓋板12と四角筒体11との上記巻締めがなされ、巻締め部18内に形成される4つの隙間151〜154に前記シール材が充填されて密閉性が高められる。シール材が用いられるのは、金属製缶内に貯蔵された液体の漏れが生じては容器としての機能を全く発揮できないからであり、シール材無しの構造はあり得なかった。
一方、本実施形態の浮き体10としての金属製缶を製造する場合には、逆に、蓋板12の傾斜部12x1、平行部12x2、及び、カール部12x3内にシール材を入れることが好ましくない。シール材を挟み込んでしまうと、巻き締め後に上記の隙間151〜154がシール材により埋められてしまうからである。金属製缶は通常、容器として用いられるためにシール材を必須としていたが、本実施形態の浮き体10では逆にシール材を使用せずに隙間を積極的に形成するという、従来の常識では想到し得ない構成を採用している。In the case of manufacturing a metal can as a general can container, a sealing material is put in portions corresponding to the inclined portion 12x1, the parallel portion 12x2, and the curled portion 12x3 of the
On the other hand, when manufacturing a metal can as the floating
なお、上記4つの隙間151〜154の各隙間寸法は、前記二重巻締め機による巻締め圧の増減によって調整できる。巻締め圧が高くなると、図5に示す巻締め部18の巻締厚寸法T(以下、単にT寸法という)が小さくなるとともに、4つの隙間151〜154の各隙間寸法が小さくなる。一方、巻締め圧が低くなると、巻締め部18のT寸法が大きくなるとともに4つの隙間151〜154の各隙間寸法が大きくなる。この巻締め部18内の4つの隙間151〜154は、金属製缶をなす浮き体10の内部空間及び外部空間間の気体(空気)の流通経路となる。そのため、これらの隙間151〜154の各隙間寸法を適切な値に設定することにより、液体貯蔵物OL(液体)の内部侵入をできるだけ少なくしつつ(できるだけ浮力を維持しつつ)、浮き屋根式タンク100の火災時における加熱及び鎮火後の冷却による浮き体10の膨張、収縮の変形を極力抑えることができる。
In addition, each clearance gap dimension of the said four clearance gaps 151-154 can be adjusted with increase / decrease in the winding pressure by the said double winding machine. When the tightening pressure is increased, the tightening thickness dimension T (hereinafter simply referred to as T dimension) of the tightening
以下、浮き体10を実際に製作して浸水試験及び加熱冷却試験を行った結果について以下に説明する。
板厚が0.27mmである、一対の開口部11xを有する四角筒体11と、板厚が0.32mmである蓋板12及び13とを用いて、下記サイズを有する角形状の金属製である浮き体10(18リットル角形状缶)を二重巻締め(巻き数が2)により製造した。そして、この浮き体10の巻締め部18における前記T寸法を変化させて、浮き体10の浸水試験及び加熱冷却試験を行った。
・浮き体10の3辺の外形寸法:350.0mm×238.0mm×238.0mm (各辺の誤差は±1.0mm以内)
・浮き体10の質量:1019g
・浮き体10の内部空間の容量:19.5L(リットル)Hereinafter, the result of actually manufacturing the floating
Using a
・ External dimensions of three sides of the floating body 10: 350.0 mm × 238.0 mm × 238.0 mm (the error of each side is within ± 1.0 mm)
-Mass of floating body 10: 1019g
-Capacity of the internal space of the floating body 10: 19.5L (liter)
なお、巻締め部18の前記接近離間方向に沿った長さ方向の中間位置(図5で説明すると、巻締め部18の長さをMLとした場合、巻締め部18の端部より1/2×MLの位置)における平断面での、各隙間151,152,153,154の平均隙間寸法(厚さ)を次のように定義する。四角筒体11の板厚を、単位がmmでS1、蓋板12及び13の板厚を、単位がmmでS2、巻締め部18の厚さを、単位がmmでT、巻締め部18の巻き数をR回とするとき、上記平均隙間寸法(厚さ)Gを、単位がμmで、下記の式1により定義する。
G=1000×{T−S1×R−S2×(R+1)}÷2R・・・(式1)Note that the intermediate position in the length direction along the approaching / separating direction of the tightening portion 18 (explained in FIG. 5, when the length of the tightening
G = 1000 × {T-S 1 ×
まず、浮き体10の浸水試験について説明する。
巻締め部18の厚さTを1.70mm〜2.70mmの範囲内で0.10mmずつ変化させた。この浮き体10を水に水没させて48時間放置した。そして48時間後の浮き体10の内部空間に浸入した水量を測定した。浸水量として、試験をそれぞれ5回実施して、その平均値を求めた。表1に、巻締め部18の厚さTと、上記式1から計算される平均隙間寸法Gと、浸水量とを示す。First, the water immersion test of the floating
The thickness T of the winding
表1に示すように、T=1.70mm(G=50μm)及びT=1.80mm(G=75μm)の浮き体10では、浸水量が30mlより少なかった。T=1.90mm(G=100μm)、T=2.00mm(G=125μm)、T=2.10mm(G=150μm)及びT=2.20mm(G=175μm)の浮き体10では、浸水量がおおよそ100mlであった。T=2.30mm(G=200μm)、T=2.40(G=225μm)及びT=2.50mm(G=250μm)の浮き体10では、浸水量が約200ml〜約300mlであった。T=2.60mm(G=275μm)及びT=2.70mm(G=300μm)の浮き体10では、浸水量が113ml、33m1であった。
As shown in Table 1, in the floating
表2に、確認のために行った、浮き体10の内部空間への注水量と、浮き体10の水没深さとの関係を示す。ここで、浮き体10の水没深さとは、内部空間へ任意量の水を注水した浮き体10を水中で静置したときの沈み程度を表し、上記した浮き体10の3辺のうちの最も長い辺(350.0mm)が、水面からどの程度の深さまで水没するかで表す。表2に示すように、500ml程度注水(浸水)した浮き体10は、注水しない浮き体10と比較して、ほぼ同等の水没深さとなる。つまり、500ml程度の注水量(浸水量)では、浮き体10の浮力に影響を与えることがなく、浮き体10が十分な浮力を維持することができる。
Table 2 shows the relationship between the amount of water injected into the internal space of the floating
従って、表1に示した、巻締め部18の厚さTが1.70mm〜2.70mmである浮き体10は、いずれも十分な浮力を有していると判断できる。特に、巻締め部18の厚さTが2.20mm以下(平均隙間寸法Gが175μm以下)の浮き体10は、浸水をできるだけ小さくして浮力を維持できるので好ましい。
Therefore, it can be determined that all the floating
さらに、浮き体10の加熱冷却試験を行い、以下の試験結果を得た。
(1)試験1
T=1.7mm(G=50μm)及びT=1.9mm(G=100μm)の浮き体10を、電気炉を用いて、750℃に加熱して8時間30分保持した。その後、炉内で16時間かけて80℃まで徐冷した。80℃となった時点で、浮き体10を電気炉から取り出して空気中で急冷した。その結果、浮き体10に若干の収縮変形が発生した。しかし、この収縮変形は、浮き体10の浮力を低下させるほどの収縮ではない。
(2)試験2
T=1.8mm(G=75μm)の浮き体10を、電気炉を用いて、750℃に加熱して8時間30分保持した。その後、炉内で40時間かけて30℃まで徐冷した。30℃となった時点で、浮き体10を電気炉から取り出した。その結果、浮き体10に収縮変形は発生しなかった。
(3)試験3
T=2.0mm(G=125μm)の浮き体10を、電気炉を用いて、750℃まで昇温した。750℃に到達直後、電気炉のヒーターをオフにして、炉内で30分かけて300℃まで冷却した。300℃となった時点で、浮き体10を電気炉から取り出して空気中で急冷した。その結果、電気炉から取り出した時点(浮き体温度300℃)では、浮き体10に収縮変形が生じていなかったが、空気中での急冷中に浮き体10に若干の収縮変形が発生した。しかし、この収縮変形は、浮き体10の浮力を低下させるほどの収縮ではない。
(4)試験4
T=2.1mm(G=150μm)及びT=2.2(G=175μm)の浮き体10を、電気炉を用いて、750℃まで昇温した。750℃に到達直後、電気炉のヒーターをオフにして、炉内で30分かけて300℃まで冷却した。300℃となった時点で、浮き体10を電気炉から取り出して空気中で急冷した。その結果、浮き体10に収縮変形は発生しなかった。
(5)実機サイズのポンツーン220のリング火災実験
実機サイズのポンツーン220に、T=1.8mm(G=75μm)の浮き体10を収容して火災実験を行った。ポンツーン220を外周部に沿ってリング状に12時間燃焼させた。この際、ポンツーン220内部の浮き体10の最高到達温度は750℃となった。ポンツーン220が自然鎮火した後、ポンツーン220上板を水冷し、そして、ポンツーン220上板を開放して、空気中でポンツーン220内部を急冷した。その結果、自然鎮火時(浮き体温度700℃)からポンツーン220上板開放時(浮き体温度300℃)までの約9分間で400℃急冷されたが、浮き体10に収縮変形は発生しなかった。しかし、ポンツーン220上板を開放して空気中でポンツーン220内部を急冷中に、浮き体10に若干の収縮変形が発生した。しかし、この収縮変形は、浮き体10の浮力を低下させるほどの収縮ではない。Furthermore, the heating / cooling test of the floating
(1)
The floating
(2)
The floating
(3) Test 3
The floating
(4) Test 4
The floating
(5) Ring Fire Experiment of Actual
上記の結果から、次のことが分かった。
(1)T=1.7mm(G=50μm)、T=1.8mm(G=75μm)、T=1.9mm(G=100μm)、T=2.0mm(G=125μm)、T=2.1mm(G=150μm)、及び、T=2.2.mm(G=175μm)である浮き体10のいずれも、750℃までの加熱による破損はない。
(2)上記のいずれの浮き体10も、上記加熱後に徐冷されるのであれば、浮き体10に収縮変形(凹み)は発生しない。
(3)T=2.1mm(G=150μm)、及び、T=2.2mm(G=175μm)である浮き体10は、加熱後の急冷によっても収縮変形(凹み)は発生しない。
(4)T=1.7mm(G=50μm)、T=1.8mm(G=75μm)、T=1.9mm(G=100μm)、及び、T=2.0mm(G=125μm)、である浮き体10は、加熱後の急冷によって収縮変形が生じるが、浮き体10の浮力を低下させるほどの収縮ではない。From the above results, the following was found.
(1) T = 1.7 mm (G = 50 μm), T = 1.8 mm (G = 75 μm), T = 1.9 mm (G = 100 μm), T = 2.0 mm (G = 125 μm), T = 2 .1 mm (G = 150 μm) and T = 2.2. None of the floating
(2) If any of the floating
(3) The floating
(4) T = 1.7 mm (G = 50 μm), T = 1.8 mm (G = 75 μm), T = 1.9 mm (G = 100 μm), and T = 2.0 mm (G = 125 μm) A certain floating
一般的に、巻締め部18の巻締厚寸法Tが大きいほど、巻締め部18内の平均隙間寸法(厚さ)Gが大きくなって、浮き体10の内部空間と外部空間との間の気体(空気)の流通経路が広くなる。そのため、加熱及び冷却時における、浮き体10の膨張及び収縮変形が少なくなる。一方、T寸法が小さいほど、平均隙間寸法(厚さ)Gが小さくなって、浮き体10の密閉性が高くなる。そのため、浮き体10の外部空間からの液体浸入が抑制されて、浮き体10の浮力が長期間適正に維持できる。
Generally, the larger the tightening thickness dimension T of the tightening
つまり、浮き体10に要求される性能が、浮力(密封性)に重点が置かれるのか、または、加熱冷却時の膨張収縮変形(通気性)に重点が置かれるのかに応じて、適切なT寸法及び平均隙間寸法Gを設定することが好ましい。上記した試験に使用した浮き体10はいずれも、浮き体10に要求される浮力(密封性)及び膨張収縮変形(通気性)に関する性能を満足している。しかし、密封性または通気性のいずれかの性能が重要視される場合には、その要求に応じて、浮き体10のT寸法及び平均隙間寸法Gを適切に設定すればよい。その結果、火災時の温度変化による膨張や収縮等の変形がより少なくなり、また、長期間適正な浮力を維持することができるようになる。
In other words, the performance required for the floating
上述した浸水試験及び加熱冷却試験の結果からすると、上記試験に用いた浮き体10(18リットル角形状缶)では、気体(空気)の通気性をある程度確保しつつ、液体の浸入量をより少なくするために、T寸法が1.90mm以上2.20mm以下、つまり、平均隙間寸法Gが100μm以上175μm以下であることが好ましい。特に、浮き屋根式タンク100の火災時に、浮き体10の膨張収縮変形を極力小さし、かつ浮き体10への液体浸入を抑制して、浮き体10の浮力を適正に維持するには、T寸法が2.1mm以上2.2mm以下、つまり、平均隙間寸法Gが150μm以上175μm以下であることがより好ましい。
According to the results of the above-described water immersion test and heating / cooling test, the floating body 10 (18 liter square can) used in the above test has a smaller amount of liquid ingress while ensuring a certain degree of gas (air) air permeability. Therefore, the T dimension is preferably 1.90 mm or more and 2.20 mm or less, that is, the average gap dimension G is 100 μm or more and 175 μm or less. In particular, in order to maintain the buoyancy of the floating
なお、上記の好適なT寸法の範囲は、浮き体10に用いる四角筒体11及び蓋板12及び13の板厚、そして、巻き数に依存して変化する値であるが、上記の好適な平均隙間寸法Gの範囲は、隙間の平均寸法(厚さ)であるので、浮き体10の板厚、及び、巻き数などに依存しない値である。よって、上記試験に用いた以外の板厚、及び、巻き数を有する浮き体10を使用する場合には、その浮き体10の平均隙間寸法Gが上記した好適な範囲内となるように制御すればよい。
The preferable range of the T dimension is a value that varies depending on the thickness of the
上記試験では、浮き体10として金属製缶(18リットル角形状缶)を用いたが、本発明は、これのみに限られず、耐火性のある金属製本体と金属製蓋体とを巻締めて内部空間が中空となる構造であればよい。
また、上記試験及び上記実施形態では、四角筒体11(金属製筒体)と蓋板12及び13(金属製端板)との巻締めが二重巻締め(巻き数が2)である浮き体10を用いたが、浮き体10の巻き数はこれに限られず、必要に応じて巻き数を変更してもよい。In the above test, a metal can (18 liter square can) was used as the floating
Moreover, in the said test and the said embodiment, the winding with which the square cylinder 11 (metal cylinder) and the
また、上記試験及び上記実施形態では、一対の開口部11xを有する四角筒体11と蓋板12及び13とを用いて、四角筒体11の2つの開口部11xの双方を蓋板12及び13と巻締めて、浮き体10を形成した。しかし、浮き体10は、巻き締めの箇所が2箇所に限らず、少なくとも一箇所に開口部が形成されて、かつ内部空間を有する本体と蓋体との間が巻締めされていればよい。この場合、浮き体10が有する開口部11xに沿って環状に形成される隙間の全長が変化するので、それに応じて、平均隙間寸法Gを制御すれば良い。
Moreover, in the said test and said embodiment, both the two opening
四角筒体11及び蓋板12、13それぞれの板厚は、上記試験で使用した板厚(筒体の板厚0.27mm、蓋板の板厚0.32mm)のみに限られず、必要に応じて変更してもよい。ただ、四角筒体11の板厚及び蓋板12、13の板厚のそれぞれが、0.20mm〜0.32mmであることが好ましい。この範囲内の板厚の素材を用いると、既存の製缶工程の製造装置を用いて、四角筒体11と蓋板12及び13とを巻締めて浮き体10を製造することが可能である。そのため、設備投資費用を抑制し、製造コストを低減することができる。
The thickness of each of the
更に、上記試験及び実施形態では、角形状(直方体形状)の浮き体10を使用したが、浮き体10の形状は、これのみに限定されない。浮き体10の形状は、丸形状(ドラム缶等の円筒状)や、他の形状であってもよい。ただし、前述したように、浮き体10を角形状とすることで、ポンツーン220の浮室E内に空間的なロスがより少ない状態で複数の浮き体10を収容することができる。そのため、ポンツーン220のより大きい浮力を確保することができるので好ましい。
Furthermore, in the said test and embodiment, although the square-shaped (cuboid shape) floating
以上説明の本実施形態の浮き体10について以下にまとめる。
(1)本実施形態の浮き体10は、浮き屋根式タンク100の浮き屋根200の浮室E内に収容されて用いられる。そして、2箇所に開口部11xが形成されて、かつ内部空間を有する金属製の四角筒体11(本体)と、開口部11xを覆うとともにこの開口部11xに対して縁部12xが巻締めで取り付けられた金属製の蓋板12,13(蓋体)とを備える。そして、開口部11xと縁部12xとの間に、四角筒体11(本体)の外部空間と前記内部空間との間を連通させてかつ、四角筒体11(本体)及び蓋板12,13(蓋体)間の接近離間動作を許容する前記隙間経路(第1の隙間)と;四角筒体11(本体)に蓋板12,13(蓋体)が最も接近した際に前記隙間経路(第1の隙間)を遮断する当接部分161,162(第1の当接部)と;が設けられている。The floating
(1) The floating
(2)そして、四角筒体11(本体)が、開口部11xを一対有する筒体をなしている。さらに、この筒体の各開口部11xの各々に対して蓋板12,13(蓋体)が前記巻締めで設けられている。さらに、蓋板12及びこの蓋板12が取り付けられる一方の開口部11x間と、蓋板13及びこの蓋板13が取り付けられる他方の開口部11x間との双方に、前記隙間経路(第1の隙間)及び当接部分161,162(第1の当接部)が設けられている。
(2) And the square cylinder 11 (main body) has comprised the cylinder which has a pair of opening
(3)そして、本実施形態の浮き体10は、その筒体11が角形でかつ各蓋板12,13(蓋体)が四角形をなす、金属製角形状缶である。
(4)そして、巻締め部18(前記巻締めの部分)を、前記接近離間方向を含む図5の断面で見た場合に、四角筒体11(本体)の開口部11xと蓋板12,13(蓋体)の縁部12xとが係止めしている。
(5)そして、当接部分161,162(第1の当接部)のそれぞれが、前記開口部11xに沿って環状に形成された、前記開口部11x及び前記縁部12x間の線接触部分である。
(6)そして、前記巻締めの巻き数が2である。なお、前述の通り、必要に応じて巻き締めの巻き数をさらに増やしてもよい。(3) The floating
(4) When the tightening portion 18 (the portion to be tightened) is viewed in the cross section of FIG. 5 including the approaching and separating direction, the
(5) And each of the
(6) And the number of windings of the winding is 2. As described above, the number of windings may be further increased as necessary.
(7)そして、前記開口部11x及び前記縁部12x間の前記巻締め部18(巻締めした部分)を前記接近離間方向に沿った図5の断面で見た場合に、前記隙間経路(第1の隙間)が、前記接近離間方向に沿った4つの隙間151、152、153、154(直線状隙間部分)と、これら隙間151、152、153、154(直線状隙間部分)間を繋いで折り返す、3つの隙間154a,153a,152a(折り返し隙間部分)とを有する。さらに、隙間151、152、153、154(直線状隙間部分)を、それらの長さ方向の中間位置でかつ、前記接近離間方向に交差する断面の位置である、図5の1/2×MLの位置で見た場合に、これら隙間151、152、153、154(直線状隙間部分)の平均隙間寸法が、100μm以上175μm以下の範囲内となっている。
(7) Then, when the winding portion 18 (winded portion) between the opening
(8)そして、四角筒体11(本体)の板厚が0.20mm〜0.32mmの範囲内である。さらに、蓋板12,13(蓋体)の板厚が0.20mm〜0.32mmの範囲内である。
(8) And the plate | board thickness of the square cylinder 11 (main body) exists in the range of 0.20 mm-0.32 mm. Furthermore, the plate | board thickness of the
[第2実施形態]
続いて、本発明の第2実施形態に係る浮き体10について以下に説明する。本実施形態では、四角筒体11(本体)の構造が上記第1実施形態と特に異なっているので、その相違点を中心に説明し、その他構造については上記第1実施形態と同様であるとして重複する説明を省略する。[Second Embodiment]
Then, the floating
上記第1実施形態の四角筒体11は、長方形の金属板を四角形角型に折り曲げ成型した後、互いに対向する2辺を重ね合わせて溶接した構造であったが、図7AのB部に示すように、本実施形態では、溶接の代わりに巻き締めを用いている。これについて、図7B,7Cを用いて以下に説明する。
The
これら図7B,7Cに示すように、四角筒体11は、矩形状の金属板19のその対向する2辺19x、19yを互いに接続させることで、前記開口部11xを一対有する筒形状をなしている。そして、この接続が巻締めであり、なおかつこの巻締められた2辺19x、19y間に、四角筒体11の内部空間と外部空間との間を連通させてかつ、対向する2辺19x、19y間の接近離間動作を許容する筒体隙間20と、対向する2辺19x、19y間が最も接近した際に筒体隙間20を遮断する筒体当接部分211,212とが設けられている。また、この巻締めは、巻き数が2以上であることが好ましいが、本実施形態では二重巻きを例示している。必要に応じて巻締めの巻き数を変更してもよい。
As shown in FIGS. 7B and 7C, the
本実施形態の浮き体10では、四角筒体11の開口部11xと蓋板12,13の縁部12xとの間の巻締めに加えて、四角筒体11自体にも同様に、シール材を介在させず隙間を設けた巻き締め構造が採用されている。このような追加構造により、火災時等に受けた加熱による内部空間の空気圧の排圧をより確実に行うことができる。
すなわち、図7Bに示すように、例えばポンツーン220が破損して浮室E内に液体貯蔵物OLが浸入してきた場合、浮き体10は、その外部空間を満たす液体貯蔵物OLによる外圧を周囲より受ける。この外圧により、四角筒体11の巻締められた2辺19xと19yとが押し付けられるため、前記筒体隙間20の一部(図示の筒体当接部分211,212)において四角筒体11の長手方向に沿った線接触が生じ、その結果として、四角筒体11の内部空間と外部空間との間を連通が遮断される。この遮断により、浮き体10の周囲を満たす液体貯蔵物OLが浮き体10の内部空間に浸入してくるのを極力抑えることができるので、浮き体10の浮力が維持される。
また、図7Cに示すように、例えば火災が発生して浮き体10が周囲より加熱された場合には、その内部空間に封じ込められた空気も加熱されて昇圧する。この内圧により、四角筒体11の巻締められた2辺19xと19yとが僅かに離間しようとするため、前記遮断されていた箇所(前述の符号211,212の箇所)に隙間が形成される。その結果、浮き体10の内部空間と外部空間との間を連通させる略渦巻き状の前記筒体隙間20が形成され、前記内部空間内の昇圧を確実に前記外部空間に逃がす(排圧する)ことができる。よって、浮き体10は破損することなくその浮力を維持することができる。なお、前記離間の距離が例え微少であっても、空気(気体)は液体貯蔵物OL(液体)よりも粘性が低いので、容易に通気することが可能である。In the floating
That is, as shown in FIG. 7B, for example, when the
Moreover, as shown in FIG. 7C, for example, when a fire occurs and the floating
以上説明の本実施形態の浮き体10は、上記第1実施形態の構成に加えて以下の構成を採用している。
(9)四角筒体11(本体)を、矩形状の金属板19を四角形筒状に折って互いに対向する2辺19x、19yを接合している。さらに、この接合が巻締めでなされており、なおかつこの巻締められた2辺19x、19y間に、四角筒体11(本体)の内部空間と外部空間との間を連通させてかつ、2辺19x、19y間の接近離間動作を許容する筒体隙間20(第2の隙間)と、2辺19x、19y同士が互いに最も接近した際に、前記筒体隙間20(第2の隙間)を遮断する筒体当接部分211,212(第2の当接部)と、が設けられている。
(10)そして、2辺19x、19y間における前記巻締めの巻き数が2である。なお、前述の通り、必要に応じて巻き締めの巻き数をさらに増やしてもよい。
(11)そして、前記筒体当接部分211,212(第2の当接部)が、2辺19x、19y間の線接触部分となっている。The floating
(9) The rectangular cylinder 11 (main body) is formed by folding a
(10) The number of windings between the two
(11) The cylindrical
なお、以上に説明した本実施形態の浮き体10の変形例として、四角筒体11の各開口部11xと蓋板12,13の各縁部12xとの間の接合が溶接でなされ、そして、四角筒体11が矩形状の金属板19のその対向する2辺19x、19y間の接合が巻締めで接合された構成を採用してもよい。この場合、対向する2辺19x、19y間の相対的な接近離間動作を許容する筒体隙間20と、対向する2辺19x、19y間が最も接近した際に筒体隙間20を遮断する筒体当接部分211,212とによって、浮き体10の浮力(ポンツーン内への浸液時における密封性)及び膨張収縮変形の抑制(周囲から加熱された場合の通気性)に関する性能を満足する。
As a modification of the floating
すなわち、この変形例では、以下の構成を採用できる。
(12)本変形例の浮き体10は、浮き屋根式タンク100の浮き屋根200の浮室E内に収容されて用いられる。そして、矩形状の金属板19を四角形筒状に折って互いに対向する2辺19x、19yを接合した四角筒体11(本体)と;この四角筒体11(本体)の開口部11xを覆って固定された蓋板12,13(蓋体)と;を備え、前記接合が巻締めでなされており、なおかつこの巻締められた前記2辺19x、19y間に、前記四角筒体11(本体)の内部空間と外部空間との間を連通させてかつ、前記2辺19x、19y間の接近離間動作を許容する筒体隙間20(第3の隙間)と;前記2辺19x、19y同士が互いに最も接近した際に、前記筒体隙間20(第3の隙間)を遮断する筒体当接部分211,212(第3の当接部)と;が設けられている。
(13)そして、2辺19x、19y間における前記巻締めの巻き数が2以上である。なお、前述の通り、必要に応じて巻き締めの巻き数をさらに増やしてもよい。
(14)そして、前記筒体当接部分211,212(第3の当接部)が、2辺19x、19y間の線接触部分となっている。That is, in this modification, the following configuration can be adopted.
(12) The floating
(13) The number of windings between the two
(14) The
本発明の上記態様によれば、耐火性に優れ、周囲環境の温度変化があっても適正な浮力を維持することのできる浮き体の提供が可能となるので、産業上の利用可能性が高い。 According to the above aspect of the present invention, it is possible to provide a floating body that is excellent in fire resistance and can maintain an appropriate buoyancy even if there is a temperature change in the surrounding environment, and thus has high industrial applicability. .
10 浮き体(浮き体、金属製角形状缶)
11 四角筒体(本体、筒体)
11a フランジ
11x 開口部
12,13 蓋板(蓋体)
12x 縁部
12x1 傾斜部
12x2 平行部
12x3 カール部
151、152、153、154 隙間(直線状隙間部分、第1の隙間)
152a,153a,154a 隙間(折り返し隙間部分、第1の隙間)
161、162 当接部分(第1の当接部)
18 巻締め部
19 金属板
19x,19y 対向する2辺
20 筒体隙間(第2の隙間、第3の隙間)
211,212 筒体当接部分(第2の当接部、第3の当接部)
100 浮き屋根式タンク
200 浮き屋根
210 屋根本体
220 ポンツーン
221 シール
223 マンホール
E 浮室
T 巻締厚寸法
10 Floating body (floating body, metal square can)
11 Square cylinder (main body, cylinder)
12x Edge portion 12x1 Inclined portion 12x2 Parallel portion
152a, 153a, 154a Gap (folding gap part, first gap)
161, 162 Contact portion (first contact portion)
18 Tightening
211, 212 Cylinder contact portion (second contact portion, third contact portion)
DESCRIPTION OF
Claims (14)
少なくとも一箇所に開口部が形成されて、かつ内部空間を有する金属製の本体と、
渦巻き状に形成されてなる縁部を有し、前記縁部が前記開口部に対して巻締めされて係合されることにより前記開口部を覆い、かつ前記浮き体の周囲から受ける外圧または前記浮き体の内部から受ける内圧によって、前記本体に対して接近離間動作をするように取り付けられた金属製の蓋体とを備え、
前記開口部と前記縁部との間に、
前記本体の外部空間と前記内部空間との間を連通させ、シール材を介在させずに、前記本体及び前記蓋体間の接近離間動作を許容するとともに、前記内圧によって前記本体から前記蓋体が離間したときに形成される第1の隙間と;
前記外圧によって前記本体に前記蓋体が最も接近した際に前記第1の隙間を遮断する第1の当接部と;
が設けられていることを特徴とする浮き体。 A floating body accommodated in a floating chamber of a floating roof tank,
A metal body having an internal space in which an opening is formed in at least one place; and
Has an edge formed by spirally formed, covering the opening by the edge is engaged is seamed with respect to the opening, and external pressure or the receiving from the periphery of the floating body A metal lid attached so as to move toward and away from the main body by an internal pressure received from the inside of the floating body ;
Between the opening and the edge,
The external space of the main body and the internal space communicate with each other, and without allowing a sealing material to be interposed, the main body and the lid body are allowed to approach and separate , and the internal pressure causes the lid body to move from the main body. A first gap formed when spaced apart ;
A first abutting portion that blocks the first gap when the lid is closest to the main body by the external pressure ;
The floating body characterized by being provided.
この筒体の前記各開口部の各々に対して前記蓋体が前記巻締めで設けられ;
前記各蓋体の一方及びこの一方の蓋体が取り付けられる一方の前記開口部間と、前記各蓋体の他方及び前記各開口部の他方間との双方に、前記第1の隙間及び前記第1の当接部が設けられている;
ことを特徴とする請求項1に記載の浮き体。 The main body forms a cylinder having a pair of the openings;
The lid body is provided by tightening with respect to each of the openings of the cylindrical body;
One of the lids and one of the openings to which the one lid is attached, and between the other of the lids and the other of the openings, the first gap and the first 1 abutment is provided;
The floating body according to claim 1.
前記各直線状隙間部分を、それらの長さ方向の中間位置でかつ、前記接近離間方向に交差する断面で見た場合に、これら直線状隙間部分の平均隙間寸法が、100μm以上175μm以下の範囲内である;
ことを特徴とする請求項6に記載の浮き体。 When the wound portion between the opening and the edge portion is viewed in a cross section along the approaching / separating direction, the first gap is a plurality of linear gap portions along the approaching / separating direction. And a folded back gap portion that folds the straight gap portions together to fold back;
When each of the linear gap portions is viewed at a cross-section intersecting the approaching / separating direction at an intermediate position in the length direction, an average gap size of these linear gap portions is in a range of 100 μm or more and 175 μm or less. Is within;
The floating body according to claim 6.
前記蓋体の板厚が0.20mm〜0.32mmの範囲内である;
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の浮き体。 The thickness of the main body is in the range of 0.20 mm to 0.32 mm;
The lid has a thickness of 0.20 mm to 0.32 mm;
The floating body as described in any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned.
前記接合が巻締めされて前記対向する2辺が係合されることでなされており、なおかつ前記外圧または前記内圧によって、前記2辺間で相対的に接近離間動作をするように巻締められた前記2辺間に、前記本体の前記内部空間と前記外部空間との間を連通させてかつ、前記2辺間の接近離間動作を許容するとともに、前記内圧によって前記2辺が相対的に離間したときに形成される第2の隙間と;
前記外圧によって前記2辺同士が互いに最も接近した際に、前記第2の隙間を遮断する第2の当接部と;
が設けられていることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の浮き体。 The main body is formed by folding a rectangular metal plate into a cylindrical shape and joining two opposite sides;
The joint is wound and the opposing two sides are engaged, and the two sides are tightened so as to relatively move toward and away from each other by the external pressure or the internal pressure . Between the two sides, the internal space and the external space of the main body are communicated with each other, and an approaching / separating operation between the two sides is allowed, and the two sides are relatively separated by the internal pressure. A second gap sometimes formed ;
A second contact portion that blocks the second gap when the two sides are closest to each other by the external pressure ;
The floating body according to claim 1, wherein the floating body is provided.
矩形状の金属板を筒状に折って互いに対向する2辺を接合した本体と;
この本体の開口部を覆って固定された蓋体と;
を備え、
前記接合が巻締めされて前記対向する2辺が係合されることでなされており、なおかつ前記浮き体の周囲から受ける外圧または前記浮き体の内部から受ける内圧によって、前記2辺間で相対的に接近離間動作をするように巻締められた前記2辺間に、
前記本体の内部空間と外部空間との間を連通させて、シール材を介在させずに、前記2辺間の接近離間動作を許容するとともに、前記内圧によって前記2辺が相対的に離間したときに形成される第3の隙間と;
前記外圧によって前記2辺同士が互いに最も接近した際に、前記第3の隙間を遮断する第3の当接部と;
が設けられていることを特徴とする浮き体。 A floating body accommodated in a floating chamber of a floating roof tank,
A main body obtained by folding a rectangular metal plate into a cylindrical shape and joining two sides facing each other;
A lid secured over the opening of the body;
With
The joining is wound and the two opposing sides are engaged, and the two sides are relatively moved by the external pressure received from the periphery of the floating body or the internal pressure received from the inside of the floating body. Between the two sides wound so as to move toward and away from each other ,
When the internal space and the external space of the main body are communicated to allow the approaching and separating operation between the two sides without interposing a sealing material, and the two sides are relatively separated by the internal pressure. A third gap formed in ;
A third contact portion that blocks the third gap when the two sides are closest to each other by the external pressure ;
The floating body characterized by being provided.
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