JP6494973B2 - 浮屋根の仮支柱、仮支柱の取付け方法、および仮支柱を用いた浮屋根 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば可燃性流体等を貯蔵するタンクの浮屋根に係り、特にその浮屋根に用いられる支柱や支柱ガイドの腐食や損傷に対処した、仮支柱、仮支柱の取付け方法、および仮支柱を用いた浮屋根に関するものである。

石油を貯蔵する貯槽の形式として、例えばシングルデッキ型やダブルデッキ型の浮屋根タンクがある。この浮屋根タンクの構造としては、浮屋根の所定位置に複数の支柱が設けられている。このタンク内の油が徐々に抜き取られるに伴い、浮屋根が下降する。このとき、浮屋根が、タンク内の底板に接触しないように、複数の支柱で支えられて底板に安定して着底する。

浮屋根タンクの例としては、例えば特許文献１あるいは特許文献２にも見ることができる。

特開平１０−１７０７８号公報 特開２０１３−１３９２７２号公報

浮屋根に取付けられている支柱装置は、浮屋根に固定される支柱ガイドと、当該支柱ガイド内に挿通される支柱とを備えてなり、支柱ガイドから所定の長さだけ下方へ突出させ底板との距離を保つことになる。この支柱ガイド、支柱とも浮屋根の下半分と上半分（デッキ上）に位置する部分を有する。この下半分の部分は通常石油などの油液中にあり、一方、上半分の部分は浮屋根の上方に所在し、空中にさらされることになる。この油液に浸っている下半分に比べ、上半分は空気にさらされているので経年変化により腐食しやすくなる。この腐食が進行すると、支柱ガイドの上半分は腐食、減肉して支柱を支持できなくなり浮屋根の荷重を支えることができなくなる。

従来、支柱装置の腐食において、支柱自体の取り換えはできても、支柱ガイドが腐食している場合には、支持力の確保が難しく、最悪の場合には、支柱が支柱ガイドから外れ、浮屋根が落下してタンク本体を損傷したり、作業者に危害を及ぼす恐れがある。
このように従来の構成においては、支柱装置が腐食していると浮屋根を安全に降下させることができない。

かかる従来の問題点を解決するために、本発明は、腐食した支柱装置の支柱に代えて仮支柱、仮支柱の取付け方法、および浮屋根を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本願の第１の態様に係る発明は、浮屋根の支柱ガイド内に挿入される仮支柱であって、前記支柱ガイドに挿入されるときは、前記支柱ガイドの内径よりも小さく、前記支柱ガイドに挿通され前記支柱ガイドの下端より出たときに前記支柱ガイドの外径より大とすることができる部分を持つ係合手段を所定の位置に設けたことを特徴とする浮屋根の仮支柱にある。

また、前記係合手段は、前記仮支柱の略中腹において該仮支柱の軸方向と直交する方向に固定された軸と、前記軸周りに回転可能に取り付けられた回転体とを備えてなり、前記回転体は、回転軸に対して非対称な形態であることを特徴とする。

また、前記係合手段は、前記仮支柱に固定された軸と、前記軸周りに回転可能に取り付けられた回転体とを備えてなり、前記仮支柱は前記回転体の回転を保障する切欠部分を備え、前記回転体の一端が前記仮支柱の切欠部分に係合することを特徴とする。

また、前記係合手段は、仮支柱の略中腹に設けられ、前記支柱ガイドの下端より出たときに前記支柱ガイドの外径より大きく広がる拡張部であることを特徴とする。

また、前記拡張部は、傘状に開いて前記支柱ガイドの下端を支持することを特徴とする。

また、前記拡張部は、内部にスプリングを有し、前記支柱ガイドの下端にて前記スプリングにより前記支柱ガイドの外径より大きく突出する突起部を備えることを特徴とする。

本願の第２の態様に係る発明は、浮屋根の支柱ガイド内に挿入される仮支柱の取付け方法において、上部から所定距離に前記支柱ガイドの下端を支持する係合手段を設けた前記仮支柱を前記支柱ガイドの上部から挿入し、前記係合手段が前記支柱ガイドの下端を通過したときに前記仮支柱の外側に突出して係合することを特徴とする。

さらに、前記仮支柱にストッパー部材を挿入し、前記ストッパーの下端が前記仮支柱内にある前記係合手段に当接した位置により、前記係合手段が前記支柱ガイドの下端を通過したあとに前記仮支柱の外側に突出しているか否かを確認できることを特徴とする。

本願の第３の態様に係る発明は、支柱ガイドに挿入固定した仮支柱を備えた浮屋根であって、前記仮支柱に、前記支柱ガイドに挿入されるときは前記支柱ガイドの内径よりも小さく、前記支柱ガイドに挿入され前記支柱ガイドの下端より出たときに前記支柱ガイドの外径より大とすることができる部分を持つ係合手段を所定位置に備え、前記仮支柱を前記支柱ガイドに上方より挿入固定したことを特徴とする。

本発明によれば、仮支柱の途中部分に回転体を配置し、支柱ガイドの下端を超えると仮支柱に設けられる切欠き窓から回転体の一端が支柱ガイドの下端に接触し、支柱ガイドと仮支柱とを固定することで、一体となって浮屋根の自重を支えることができるようになる。

従って、支柱あるいは、支柱ガイドが腐食していても、また支柱ガイドと支柱との結合部自体が腐食していても、該当する支柱を仮支柱に交換することで浮屋根を安全に支持できる。この場合、回転体部分は、仮支柱の途中箇所に固定するだけでよい。また、浮屋根の下降のために、腐食を懸念しての大掛かりな設備を必要としない。

本発明の一実施形態に係る仮支柱の構造を示す図である。 本発明の一実施形態に係る仮支柱に設けられる係合手段として回転体の構造を説明する図であって、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は左側面図、図２（ｃ）は右側面図、図２（ｄ）は回転体の動作を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る仮支柱を用いた支柱ガイドへの取付け方法を説明する図であり、図３（１）は仮支柱を支柱ガイドに挿入する図、図３（２）は仮支柱が支柱ガイドに挿入され、仮支柱の回転体が支柱ガイドの下端から出て支柱ガイドの外径よりも外側に突出したことを示す図、図３（３）は支柱ガイドの下端が仮支柱の回転体の上面で支えられ浮屋根が支持されたことを示す図、図３（２−１）は仮支柱を支柱ガイド内に挿入した後に、ストッパーを仮支柱の上部から挿入する図、図３（２−２）は仮支柱の回転体が回転不良であることをストッパーの挿入量により確認できることを示す図、図３（２−３）は仮支柱の回転体が正しく回転していることをストッパーの挿入量により確認できることを示す図、図３（２−４）はストッパーを挿入して回転体が確実に突出した後、支持ガイド下端と接触して浮屋根が支持されたことを示す図である。 本発明の一実施形態に係る仮支柱を用いた浮屋根を説明する図であり、この浮屋根を備えた例としての浮屋根タンク全体の構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

まず、本発明の対象となる浮屋根の全体構成を図４により説明する。
油液など、可燃性流体を貯蔵する浮屋根タンク５は、底板５２と、円形状に取り囲む側板５３と、浮屋根５１とを備えて成っている。浮屋根５１には、浮屋根５１が下方に降下する際に底板５２と接触し、破損することを防ぐために、浮屋根５１に固定された支持ガイド３に支柱１’が挿通され所定位置で固定されている。

また、かかる支柱ガイド３と支柱１’の上半分の腐食という、本願発明の課題としている問題点を摘出すべく、腐食した支柱１’あるいは支柱ガイド３に対して本発明の仮支柱１を挿入固定したものも示している。

次に、本発明に係る仮支柱の構成を以下に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る仮支柱の構造を示す図である。仮支柱１は、上端部にハンドル１１が溶接固定されている。この固定は溶接に限られるものではなく、一体形成あるいはボルト締め等によってもよく、要は固定された結果として所定の強度を保つことができる方法であればいずれの方法を用いてもよい。仮支柱１は円筒形状であって内部は空洞となっており、破線はその肉厚を示している。仮支柱１の略中腹部には、本発明に係る係合手段としての回転体２が仮支柱１に内包されるように取付けられている。回転体２には略中央に軸穴が設けられ、仮支柱１の内部に固定された軸２１がこの軸穴に挿入されている。回転体２の一端２２側に略Ｌ型の凸部を有し、他端２３側は板状平坦になっている。図１に示す仮支柱１では、回転体２が既に回転し外部へ突出したものを示しているが、その動作は、図２、図３の説明で明らかになる。また、回転体２を実線で示しているが、実際には（回転前は）仮支柱１の円筒内に収容されており、回転した後に当該実線で示した状態になるものである。その他、本願の一実施形態に係る詳細な形状は図２による。なお、一部説明のために要部構成を拡大及び／もしくは強調して表現されている場合もある。

図２は、本発明の一実施形態に係る仮支柱に設けられる係合手段としての回転体の構造を説明するための図である。図２（ａ）の正面図において、破断面により示す仮支柱１の内部に略Ｌ字型の金具が回転体２として回転軸２１周りに回転可能に取付けられており、その回転軸２１が仮支柱に固定されている。この回転体２は図示される通り、一端２２側と他端２３側とが非対称形であり、回転軸２１を中心に回転し、支柱１に開けられている切欠き窓１２１および１２２に突出して安定した位置にあることを示している。この切欠き窓１２１および１２２は、互いに段差を設けて開けられており、回転体２が図示の時計回りに回転し一端２２側が切欠き窓１２２の下端で支持され、他端２３側が切欠き窓１２１の上端で支持される。図２（ｂ）の左側面図はこの他端２３側が切欠き窓１２１の上端で支持され、図２（ｃ）の右側面図は一端２２側が切欠き窓１２２の下端で支持されることを示している。図２（ｄ）はこの回転体２の回転動作を説明するもので、回転体２の初期の状態と回転動作中の状態とを二点鎖線で示し、回転後の係合した状態を実線で示している。

即ち仮支柱１の回転体２が初期の状態で支柱ガイド３に挿入され、回転体２が支柱ガイド３の下端より出たときに、一端２２側と他端２３側が非対称形であり、一端２２側の重量が大きいことからバランスが崩れ、先に切欠き窓１２２から一端２２側が飛び出ることになる。

この回転体２が図２（ｄ）図示の実線の位置となることで、後述するように支柱ガイド３の下端に係合し支持することになる。

以下、図３を用いて、本発明の一実施形態に係る仮支柱を用いた支柱ガイドへの取付け方法を説明する。まず、図３（１）に図示のごとく、浮屋根５に固定された支持ガイド３の上部から仮支柱１を挿入する。支柱ガイド３には、もともと支柱と連結固定する貫通孔３２が設けられている。仮支柱１には、上部にハンドル１１と、略中腹部に係合手段としての回転体２とが設けられている。回転体２は、支柱ガイド３に入るまで図示の位置で押さえながら挿入していく。仮支柱１をさらに支柱ガイド３に挿入していき、図３（２）に示すように、仮支柱１の回転体２の部位が、支柱ガイド３の下端から出たときに回転体２が非対称であることから回転して、回転体２の一端と他端が支柱ガイド３の外径よりも外側に突出する。

浮屋根が着底すると、図３（３）に示すように、支柱ガイド３の下端が回転体２の上部に当接し、浮屋根自重を支持する。即ち、支持ガイド３は仮支柱１の回転体２の上部とハンドル１１との間で維持される。そこで浮屋根５が下降し底板に近づいたとしても、仮支柱１の最下端が底板に着地することで、支柱ガイド３の下端が仮支柱１の回転体２の上面で支えられ浮屋根５の落下を防ぐことができる。

なお、仮支柱１の回転体２が支柱ガイド３の下端より突出しても、回転せずに初期の状態を維持していることがある。この場合は、仮支柱１の上部から内部へ棒状の部材を挿入し管内にある回転体２の上面端部２２の縁りを押下することで回転を促せばよい。

次に、仮支柱１の回転体２が支柱ガイド３の下端を突出したところで回転し支柱ガイド３の下端を支持する位置となっているか否かを簡便に確認できる方法について説明する。

先の図３（２）に示すように、仮支柱１を支柱ガイド３内に挿入し仮支柱１の回転体２を支柱ガイド３の外径よりも外側に突出させたのち、図３（２−１）に示すように、回転体２の回転動作を確認するストッパーを仮支柱の上部から挿入する。仮に回転体２の回転不良な状態があると、図３（２−２）に示すように、ストッパー４の挿入量により不良状態にあることを確認もしくは視認することができる。この場合には、一旦、ストッパー４を引き抜き、仮支柱１の上部から内部へ棒状の部材を挿入し管内にある回転体２の上面端部２２の縁りを押下することで回転を促せばよい。仮支柱の回転体が正しく回転し、回転体２の一端と他端が支柱ガイド３の外径よりも外側に突出していれば、図３（２−３）に示すように、ストッパーの挿入量により回転体２が正しく回転していることが確認（もしくは視認）できる。

また、補強として、回転体２を取付ける部分の仮支柱１側管壁の肉厚を厚くすることで、仮支柱１としての強度を増すことができる。

なお上記の説明では、係合手段を回転体２として説明したが、支柱ガイド３の下端を支持する構成としては、支柱ガイド３の外径より大きく広がる拡張部であれば足りる。
この拡張部としては、傘状に開いて支柱ガイド３の下端を支持するものであってもよい。また、拡張部としては、内部にスプリングを有し、支柱ガイド３の下端にてスプリングにより支柱ガイド３の外径より大きく突出するようにしてもよい。

さらに、これらの係合手段について、仮支柱１に回転体２を設ける構成としたが、支柱ガイド３の内径側に回転体や傘状に開くもの、スプリングによる突出させる手段を設ける構成としてもよい。

図４は、本発明の一実施形態に係る仮支柱を用いた浮屋根を説明する図であり、この浮屋根を備えた例としての浮屋根タンク全体の構成を示している。

浮屋根タンク５は、底板５２と側板５３とで囲われ、その中に例えば石油等の流体を貯蔵する貯蔵部６が形成され、その上方に浮屋根５１が流体の上に浮く形で設けられている。この貯蔵部６の上方に設けられる本発明の浮屋根５１は、浮屋根５１に固定される所定数の支柱ガイド３と、その支柱ガイド３に挿入固定される支柱１’と、要所に支柱１’に代えて係合手段２を備えた仮支柱１が支柱ガイド３に挿入固定されて成る。

なお、本発明でいう浮屋根は、一般に言われている浮屋根タンクに限らず、固定屋根付の浮屋根（浮き蓋付き固定屋根タンクとも言われている）にも同じように使用できるものである。

以上説明した各実施形態は、本発明の理解のために例示されたものであり、本発明は、これら実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって定義される。また、本発明の技術思想から離れるものでない限り、特許請求の範囲に記載の構成と均等であるものも本発明の保護の範囲に含まれるものである。

本発明によれば、石油タンク等の貯蔵装置に使用される浮屋根として、石油等の液面の変化によって下降する際に、その浮屋根の支柱部分が経年変化により腐食しメンテナンスが難しくなっても、腐食した部分の支柱を仮支柱に交換するだけで安全に浮屋根を降下できるので、大掛かりな設備を設ける必要もなく、既に設置され経過年数を有する装置に対しての有用性が大きい。したがって、本発明は、タンク施工業を始め、建設業、エネルギー産業等において大なる利用可能性を有する。

１’ …支柱
１…仮支柱
２…回転体
３…支柱ガイド
４…ストッパー
５…浮屋根タンク
５１…浮屋根
５２…底板
５３…側板
６…貯蔵部

Claims (6)

1. 浮屋根の支柱ガイド内に挿入される仮支柱であって、
   前記支柱ガイドに挿入されるときは、前記支柱ガイドの内径よりも小さく、前記支柱ガイドに挿通され前記支柱ガイドの下端より出たときに前記支柱ガイドの外径より大とすることができる部分を持つ係合手段を所定の位置に設けたことを特徴とする浮屋根の仮支柱。
2. 前記係合手段は、前記仮支柱に固定された軸と、前記軸周りに回転可能に取り付けられた回転体とを備えてなり、前記回転体は、回転軸に対して非対称な形態であることを特徴とする請求項１記載の浮屋根の仮支柱。
3. 前記係合手段は、前記仮支柱に固定された軸と、前記軸周りに回転可能に取り付けられた回転体とを備えてなり、前記仮支柱は前記回転体の回転を保障する切欠部分を備え、前記回転体の一端が前記仮支柱の切欠部分に係合することを特徴とする請求項１記載の浮屋根の仮支柱。
4. 浮屋根の支柱ガイド内に挿入される仮支柱の取付け方法において、
   上部から所定距離に前記支柱ガイドの下端を支持する係合手段を設けた前記仮支柱を前記支柱ガイドの上部から挿入し、
   前記係合手段が前記支柱ガイドの下端を通過したときに前記仮支柱の外側に突出して係合することを特徴とする仮支柱の取付け方法。
5. 前記仮支柱にストッパー部材を挿入し、前記ストッパーの下端が前記仮支柱内にある前記係合手段に当接した位置により、前記係合手段が前記支柱ガイドの下端を通過したあとに前記仮支柱の外側に突出しているか否かを確認できることを特徴とする請求項４記載の仮支柱の取付け方法。
6. 支柱ガイドに挿入固定した仮支柱を備えた浮屋根であって、
   前記仮支柱に、前記支柱ガイドに挿入されるときは前記支柱ガイドの内径よりも小さく、前記支柱ガイドに挿入され前記支柱ガイドの下端より出たときに前記支柱ガイドの外径より大とすることができる部分を持つ係合手段を所定位置に備え、
   前記仮支柱を前記支柱ガイドに上方より挿入固定したことを特徴とする仮支柱を用いた浮屋根。