JPH0126949B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は原油タンクに関するものであり、特に
原油タンク内の油を撹拌し原油中に含まれるスラ
ツジの沈降を防止したり、又は原油タンク底壁上
に堆積したスラツジを除去し原油タンクをクリー
ニングすることのできるジエツトノズル装置を備
えた原油タンクに関するものである。

（従来の技術及び解決すべき課題） 原油を長期間貯蔵する原油タンクにおいて原油
中に含まれるスラツジが沈降し原油タンク底壁上
に堆積するのを防止することが望まれる場合に
は、原油タンク内の原油を撹拌することが必要と
される。従来、斯る原油タンク内の油を撹拌する
には原油タンクの周壁に複数個の側部プロペラミ
キサを設けて行なわれていた。この方法は撹拌手
段としてプロペラミキサを使用しているために、
プロペラミキサをタンクの外周壁に取付けている
グランド部からの原油等の漏れ、プロペラミキサ
の歯車駆動機構部の故障といつた諸々の機械的欠
点を有し、そのための保守、点検に多大の時間を
必要とした。

又、原油タンクに原油を貯蔵した場合には、例
え前述のように原油タンク内の油を撹拌したとし
ても原油タンクの底壁上にスラツジが堆積し、タ
ンクの実質的な原油貯蔵量を減少させるだけでな
く、法律で義務付けられた原油タンクの開放点検
を困難又は不可能とし、更には原油タンクの機能
面でも諸々の不利益な事態をもたらす。従つて、
原油タンクから残留スラツジを除去するべく、原
油タンクのクリーニングが必要とされる。しばし
ば現在原油タンクのクリーニング方法としては大
別して、(1)原油タンク内の残留原油を回収した後
原油タンク内のスラツジに洗浄機によつて原油等
を噴射し、スラツジを粉砕しそして溶解する所謂
気相洗浄法と、(2)原油タンク内に原油を残したま
ま或は残留原油を回収後洗浄用のフラツクスオイ
ルを注入し、油を循環させて又は油の循環と共に
原油タンクの周壁に設けたプロペラミキサをも併
用して原油タンク内のスラツジを油中に溶解、拡
散せしめる所謂液相洗浄法とがある。しかしなが
ら、気相洗浄法は洗浄機による原油噴射に伴ない
静電気の発生があり、静電気による爆発、火災事
故等を防止するために不活性ガスをタンク内に充
満させねばならないといつた技術的及び経済的に
解決の困難な問題を有していた。又、液相洗浄法
として現在使用されている方法は、(イ)加熱手段を
有した循環装置を原油タンク外に設備し、該循環
装置によつて原油タンク内の油を均一に加温し且
つ循環せしめ原油タンク内のスラツジを原油タン
ク内に発生した加温油の流動により溶解する方
法、及び(ロ)前記(イ)の方法をより効率よくするため
に原油タンクの外周壁に側部プロペラミキサを設
け、原油タンク内の油の流動、従つてスラツジの
油中への溶解、拡散を助長せしめる方法がある。
(イ)の方法は原油タンク内のスラツジを油中に溶解
し、拡散するのに長期間を有し、又タンク内に貯
蔵された原油の種類によつては長期間の溶解作用
を行なつても溶解し得ないスラツジが原油タンク
底壁上に残留し、結局は人手によつて相当量のス
ラツジを排出する作業を必要とした。一方、前記
(ロ)の方法は(イ)の方法に比較するとクリーニング期
間は短縮されるが、未だ十分なものとは言えな
い。更に又、前記(ロ)の方法はプロペラミキサを使
用するために、前述と同様にプロペラミキサをタ
ンク外周壁に取付けているためにグランド部から
の原油等の漏れ、プロペラミキサの歯車駆動機構
部の故障といつた諸々の機械的欠点を有し、その
ための保守、点検に多大の時間を必要とした。更
に、プロペラミキサをタンクに設置した場合には
クリーニング時にタンク内に保有すべき油量、即
ち最低液レベルを所定値以上、例えばプロペラ上
端より60cm以上に、即ちタンク底壁より2.5ｍ以
上に保持することが安全対策上義務付けられ、従
つて原油タンク内での油の撹拌作用を増大せしめ
るべく最低液レベルを下げることができないとい
う不利益を有する。更に又、プロペラミキサはス
ラツジの堆積により作動しなくなつたり、又はプ
ロペラミキサグランド部が冬期間中凍結するのを
防止するための対策をも施すことが必要である。

現在行なわれている原油タンクのクリーニング
方法は前述のように未だ不十分なものであり、従
つてより短期間で、より完全に且つ安全にスラツ
ジを除去し得る原油タンクのクリーニング方法が
希求されている。

（発明の目的） 従つて、本発明の主たる目的は、原油タンク内
の油の撹拌及び原油タンクのクリーニングを極め
て有効に行なうことのできる原油タンクを提供す
ることである。

本発明の他の目的は、より短い作業日数で、よ
り完全にしかも安全にスラツジ除去を行なうこと
のできる原油タンクを提供することである。

本発明の他の目的は、機械的可動部分をなく
し、従つて保守点検に多大の注意と時間を払う必
要のない、つまり保守性のよい極めて経済的且つ
安全な原油タンクを提供することである。

（課題を解決するための手段） 上記諸目的は、従来原油タンクの周壁内部に設
置されていたプロペラミキサの代わりにジエツト
ノズル装置を設けて構成される本発明に係る原油
タンクによつて完全に達成される。本発明におい
て、ジエツトノズル装置は噴射流方向をそれぞれ
異にする三つのジエツトノズル群から成ることを
特徴とする。各ジエツトノズル群は１個又は複数
個のジエツトノズルから構成される。斯る三つの
ジエツトノズル群を所望の順序で運転せしめるこ
とにより原油タンク内の油は流動し、原油タンク
内の原油の撹拌を行なう。又、原油タンクのクリ
ーニングに当つても、同様に三つのジエツトノズ
ル群を所望の順序で作動せしめ、原油タンク内の
油の流動によつて堆積スラツジを効率よく油中に
溶解し拡散せしめることができる。このとき、各
ジエツトノズル群が複数個、例えば６個のノズル
によつて構成されている場合には、ジエツトノズ
ルからの噴射流が広範囲にわたつて堆積スラツジ
に衝突し、スラツジの粉砕範囲を増大させるため
にスラツジの油中への溶解効果をより向上せしめ
得る。又、ジエツトノズル群は三つ設けられてい
るために、スラツジの堆積状況に合せて特定のジ
エツトノズル群のみを出力を増大して作動させ、
スラツジの溶解、拡散作用を増大させることがで
きる。

又、本発明はプロペラミキサの如き機械的可動
部品を必要とせず、常にノズルと該ノズルに接続
された固定の配管とによつて構成されるので原油
タンクにジエツトノズル装置を装着したことによ
る原油漏洩等の問題は生ぜず、更に保守点検の必
要も殆んどない。更に又、本発明に係る原油タン
クを浮屋根式に構成したとしても、プロペラミキ
サを装備した従来の原油タンクでは浮屋根は最小
限2.5ｍ程度までしか下げることができなかつた
が、本発明では原油タンク内の液レベルは浮屋根
が辛じて浮いている程度（1.95ｍ）にまで減少す
ることができ、撹拌効果を相当増大することが可
能である。

（実施例） 次に、本発明に係る原油タンクを図面を参照し
て詳しく説明する。

第５図には固定屋根式の原油タンク１が例示さ
れているが、本発明は固定屋根式又は浮屋根式の
いずれの原油タンクにも応用し得ることを理解さ
れたい。第１図は原油タンク１の概略横断平面図
であり、ジエツトノズル装置の配置態様を表わ
す。原油タンク１の下方部には該タンクの外周壁
２の内側壁面に隣接し且つ該内側壁面に沿つてジ
エツトノズル装置が配置される。ジエツトノズル
装置はそれぞれ１個又は複数個のジエツトノズル
を具備した三つのジエツトノズル群から構成され
る。第１のジエツトノズル群Ａは、好ましくは原
油タンク１の外周壁２の一部に形成された油出入
口４と直径方向に対向した領域に配置され、第２
及び第３のジエツトノズル群Ｂ及びＣは第１のジ
エツトノズル群Ａと油出入口４との間の領域に配
置される。

ジエツトノズル群Ａ，Ｂ及びＣが各々占有する
領域は大略均等とされる。つまり、各ジエツトノ
ズル群は原油タンク１の周壁面に円周方向に沿つ
て概略1/3の周壁面にわたつて設置されている。
本実施態様においては各ジエツトノズル群は原油
タンク中心に対し概略110°の範囲の領域を占有し
ている。

ジエツトノズル群Ａ，Ｂ及びＣは各々複数個の
ジエツトノズルを具備する。本発明を実施した原
油タンクは11万ｋのタンクでタンクの直径は
81.5ｍであつたが、斯る原油タンクでは各ジエツ
トノズル群Ａ，Ｂ及びＣは各々６個のジエツトノ
ズルA₁〜A₆，B₁〜B₆及びC₁〜C₆を具備すること
によつて良好な結果を得ることができた。各ジエ
ツトノズル群が有するジエツトノズルの数は原油
タンクの大きさの他に、原油タンク内に堆積する
スラツジの性状更にはジエツトノズルから噴射さ
れる流体の流速等によつて種々に変え得ることが
理解されるであろう。

各ジエツトノズル群の各ジエツトノズルはヘツ
ダー６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ）に連結される。つま
り、ジエツトノズルA₁〜A₆はヘツダー６Ａに、
ジエツトノズルB₁〜B₆はヘツダー６Ｂに、ジエ
ツトノズルC₁〜C₆はヘツダー６Ｃに夫々連結さ
れる。又ヘツダー６Ａ，６Ｂ及び６Ｃは連結導管
８Ａ，８Ｂ及び８Ｃによつて原油タンク外に配設
された油供給導管１０に連結される。又、各ジエ
ツトノズルはタンク底壁より上方、0.5ｍの位置
に設置されるが、この設置位置は必要に応じ種々
に変え得るであろう。

ジエツトノズル群ＡのジエツトノズルA₁〜A₆
はその噴射口が油出入口４の方へと指向するよう
に配置され、又ジエツトノズル群Ｂ及びＣのジエ
ツトノズルB₁〜B₆及びC₁〜C₆はその噴射口が原
油タンク１の中心に対し所定の角度αだけ偏向し
た方向に指向するように配置される。このときジ
エツトノズルB₁〜B₆とジエツトノズルC₁〜C₆と
の原油タンク中心に対する偏向方向は逆となるよ
うにされる。つまり、ジエツトノズルB₁〜B₆は、
第１図において原油タンク中心に対し左方向に偏
向しているが、ジエツトノズルC₁〜C₆は原油タ
ンク中心に対し右方向に偏向するように構成され
る。勿論、ジエツトノズルB₁〜B₆とC₁〜C₆との
偏向方向は逆であつてもよく、各ジエツトノズル
群内における各ジエツトノズルの偏向角度αは全
て同じである必要はなく、所望に応じ種々に変え
ることも可能である。偏向角度αは0°＜α≦60°
の範囲にて調整されるのが好ましく、本実施態様
においては各ジエツトノズルは30°の偏向角度に
て設置された。

本発明を前述のように11万ｋのタンクにて実
施した場合のジエツトノズルの構造及び取付態様
の一実施例について説明する。

第６図及び第７図はジエツトノズルB₁の平面
図及び断面図である。ヘツダ６Ｂは原油タンク底
壁上50cm、又原油タンク内壁面より100cm内方に
離隔して適当な保持具（図示せず）によつて保持
された。この設置位置は限定されるものではなく
必要に応じ種々に変え得るであろう。ジエツトノ
ズルB₁は偏向角度αが30°となるように構成され、
ノズルの最小内径は63.5mm、最大内径は200mm、
又ノズル傾斜部の長さｌは550mmとされた。

上記の如くにジエツトノズル群及び各ジエツト
ノズルを配置し構成することにより、第１ジエツ
トノズル群Ａを作動させると、つまり第１ジエツ
トノズル群Ａの各ジエツトノズルに原油タンク中
の油をヘツダーを介して供給すると、第１ジエツ
トノズル群Ａは原油タンクの概略中央部に向う噴
射流を生ぜしめ第２図に図示されるようなフロー
パターンにて原油タンク内の油を流動せしめる。
又、第２ジエツトノズル群Ｂは原油タンクの周壁
面に沿つて時計方向に回流する噴射流を生ぜしめ
第３図に図示されるようなフローパターンにて原
油タンク内の油を流動せしめる。更に、第３ジエ
ツトノズル群Ｃは原油タンクの周壁面に沿つて反
時計方向に回流する噴射流を生ぜしめ第４図に図
示されるようなフローパターンにて原油タンク内
の油を流動せしめる。

次に、本発明に係る原油タンクが原油タンク底
壁上に堆積したスラツジを除去する際の作動につ
いて説明する。斯るクリーニングは液相洗浄法の
一種であり、原油タンクから残留原油を回収しな
い状態にて実施することもできるし、又原油タン
ク内の残留原油を回収し、原油タンクの掃除のた
めにフラツクスオイルを原油タンクに注入して実
施することもできる。上記いずれの方法によつて
も、原油タンクから油中に溶解し拡散したスラツ
ジを油と共に回収するための受入タンク１４又は
他の回収手段が用意される（第５図）。第５図を
参照すると理解されるように、受入タンク１４は
導管１６、ポンプＰ及び導管１８を介して原油タ
ンク１の油出入口４に連結される。各導管１６及
び１８にはバルブ２０及び２２が配設される。

更に又、原油タンク１には原油タンク１内の油
温を約60℃〜約70℃の間の所定温度に加温するた
めの加熱手段と、原油タンク１内の油を循環せし
めるための循環手段を設けるのが好ましい。加熱
手段は原油タンク１の底壁に仮設のヒータを取付
けることによつて構成することもできるが、加熱
手段と循環手段とを一体とした循環加熱装置３０
を設けることが好ましい。該循環加熱装置３０は
内部に循環用ポンプ及び加熱ヒータを有した循環
加熱ユニツト３２と、該循環加熱ユニツト３２を
原油タンクの外周側壁２の下方部に、好ましくは
油出入口４に連結する入口導管３４、及び出口導
管３６を有する。入口導管３４と出口導管３６と
は原油タンク１の直径方向に対向する位置に設け
られるのが好適であるが、原油タンク１内での油
の循環を効率よく行ない且つ原油タンク内の油温
を出来るだけ均一にするように種々にその配置は
変更し得るであろう。又導管３４及び３６にはバ
ルブ３８及び４０が夫々設けられるのが好まし
い。本実施例において油の循環量は400〜2000k
／hrであつた。該循環量はタンクの容量並びに
スラツジの性質及び量によつて種々に変えること
ができるであろう。

前記循環加熱装置３０の出口導管３６はバルブ
４２を介してヘツダー６への油供給導管１０に連
結される。

原油タンク１にはミナス原油が貯蔵されていた
ものであり、表１が示す通りのロツドワツクス、
錆等から成るスラツジＳが概略円錐形状に堆積し
ていた。

表 １ 水 分 15重量％ 油分ワツクス アスフアルト 36 〃 圧力酸化鉄 不燃物 49 〃 金属類 214ppm 原油タンク１を掃除するに当り、原油タンク１
内に液レベルが1.95ｍ程度になるまで原油が移送
された。勿論原油の代わりに軽油留分の炭化水素
油から成るフラツクスオイルを使用することも可
能である。

次に、循環加熱装置３０を作動させ原油タンク
内の油温を約60℃にまで上昇せしめた。このとき
の循環量は500kl／hrで、約５日間を要した。こ
の期間中に各ジエツトノズルへと供給される量は
少なく、原油タンク内の油を軽く撹拌し、油温を
一様とするための補助作用をなすに過ぎない。

原油タンク内の油温が所定温度約60℃にまで増
大すると、ジエツトノズルへの油供給量が増大さ
れる。本発明を実施した11万ｋの原油タンクに
おいては各ヘツダへの油供給量を増大していくこ
とにより、１ヘツダ当り最大320馬力の出力を得
ることができた。斯る条件下において各ジエツト
ノズルの噴射口からの噴射流体の流速は概略20
ｍ／sec〜30ｍ／secであつた。

ジエツトノズル群Ａ，Ｂ及びＣは、先ずジエツ
トノズル群Ｂを、次でジエツトノズル群Ｃを、そ
の後ジエツトノズル群Ａを作動せしめた。各ジエ
ツトノズル群の作動時間は24時間連続して行な
い、又斯る一連の各ジエツトノズル群の運転は５
回繰り返し行なつた。ジエツトノズル群Ａ，Ｂ及
びＣを順次個別に作動させることにより原油タン
ク中の油は第２図〜第４図に示されるように撹拌
され、それにより原油タンク内に堆積したスラツ
ジＳを粉砕し油中に溶解し拡散せしめることが確
認された。

上記一連のジエツトノズルによる撹拌作用によ
つて原油タンク内の堆積スラツジＳが油中に溶解
し拡散された時点においてバルブ２０及び２２が
開放され、ポンプＰによつて原油タンク内のスラ
ツジＳを含んだ油が受入タンク１２内へと移送さ
れた。該移送工程の最終段階においてジエツトノ
ズル群Ａを介して油を噴射せしめれば原油タンク
の底壁上に残留したわずかのスラツジも油出入口
４の方へと押しやられ、スラツジの残留量を極め
て少量とすることができる。

スラツジ放出後の原油タンク１を検査したとこ
ろ、原油タンク底壁上に残留していたスラツジは
わずかであつた。斯る残留スラツジは人手により
回収することもできるが、ジエツトノズル群Ａに
洗浄用油を供給し噴射せしめることによつても除
去し得ることが分つた。

本発明に係る原油タンクによると原油タンク内
のスラツジの溶解、拡散作業は、従来のプロペラ
ミキサを３箇用いた原油タンクの場合と同じ程度
の消費動力によつて、わずかに15日間にて完了
し、しかも原油タンク底壁上には殆んどスラツジ
を残留させることがなかつたのに対し、従来方法
によつてはこのような好結果を得ることはできな
かつた。つまり、従来のように単にフラツクスオ
イルを加熱しこれを循環させることによる掃除方
法では原油タンクのスラツジの溶解拡散作業に実
に25日という長期間を必要とした。又、フラツク
スオイルを加熱し循環させながら側部ミキサのみ
を作動させた場合であつても21日間を必要とし
た。又、側部ミキサのみを作動させた場合及び浮
屋根の上部ミキサのみを使用した場合には堆積ス
ラツジは殆んど溶解拡散させることはできなかつ
た。

上記説明において本発明は原油タンク内の油温
を上昇せしめることにより行なつたが、スラツジ
の量又は性状によつては循環加熱ユニツト３２の
加熱ヒータを作動させず常温にて実施することも
可能である。又、本発明に使用するジエツトノズ
ル装置は備蓄用原油タンク等にあつてはスラツジ
の堆積を防止するための撹拌手段として常時又は
定期的に作動せしめることもできる。

（発明の効果） 本発明に係る原油タンクによるクリーニング方
法は以上の如くに構成されそして作用するので、
より短い作業日数で、より完全にしかも安全に原
油タンク内のスラツジを除去することができると
いう利益を有する。又、本原油タンクは機械的に
可動の要素を必要とせず、従つて保守点検が極め
て容易であり、更に本原油タンクの運転消費動力
も従来の装置程度又はそれ以下にても作動せしめ
ることができ経済性においても本発明は優れてい
るということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原油タンクの概略横断面
図である。第２図、第３図及び第４図はジエツト
ノズル群によつて達成される原油タンク内の油の
フローパターンを示す図である。第５図は本発明
に係る原油タンクのクリーニング方法を説明する
ための原油タンク及び関連設備の概略図である。
第６図は本発明に係る原油タンクに使用されるジ
エツトノズルの平面図である。第７図は第６図の
ジエツトノズルの断面図である。 １：原油タンク、２：原油タンク周壁、４：油
出入口、６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ）：ヘツダ、８
（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）：連結管、１０：油供給導
管、１２：受入タンク、３０：循環加熱装置、
Ｓ：スラツジ、Ａ，Ｂ，Ｃ：ジエツトノズル群、
A₁〜A₆，B₁〜B₆，C₁〜C₆：ジエツトノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下方内壁面に沿つて円周方向に、各々１個又
   は複数個のジエツトノズルを有し、所定の順序で
   個別に作動する三つの第１、第２及び第３のジエ
   ツトノズル群を配置し、第１ジエツトノズル群は
   油出入口と直径方向に対向した領域に配置されそ
   して原油タンクの中央部に向う噴射流を発生し、
   第２ジエツトノズル群は前記油出入口と対向して
   配置された第１ジエツト群側へと噴射しそして原
   油タンクの周壁面に沿つて一方向に回流する噴射
   流を発生し、又第３ジエツトノズル群は前記油出
   入口と対向して配置された第１ジエツト群側へと
   噴射しそして原油タンクの周壁面に沿つて前記第
   ２ジエツトノズル群とは異なる他の方向に回流す
   る噴射流を発生するように構成したことを特徴と
   する原油タンク。