JPH05500561A - 漏洩保護容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 漏洩保護容器 技術分野 本発明は、流体用容器の分野に関する。

従来の技術 輸送又は貯蔵される多くの流体は容器内に保持され漏洩から保護されなければな らない、いくつかの流体は大気又は地下水を汚染し、他のものは有毒であり、又 いくつかのものは除去するのに非常に費用が掛る。いくつかの流体は大気圧で貯 蔵できるが、他のものは加圧下で貯蔵しなければならない。多くの理由で、これ らの流体を貯蔵する容器が漏洩した時検出し、漏洩が起った場合極力速やかにそ れを防止することが重要である。

過去においては、貯蔵容器からの流体の漏洩の防止は容器を構造的に完全無欠に 作ること及び精緻な検査技術を駆使して窮極的に漏洩箇所となると考えられる箇 所を見出すことにより達成していた。漏洩を防止するための他の技術は二重壁容 器として構成し内槽からの漏洩を外槽に貯めるという技術である。

「容器」という用語は、地上及び地下の貯槽、水中貯槽及びトラック又は列車上 及び船舶に搭載された貯槽、ならびに流体の輸送のために貫流する管を含んでい る。「漏洩」という用語は漏洩動作、すなわち流体が容器壁の孔又は開口から漏 れ出すという意味を含んでいる。「漏洩箇所」という用語は、漏洩が発生する孔 、亀裂、孔列又は開口を含んでいる。

漏洩防止は色々と取組まれてきているにもかかわらず、漏洩の発生は避けられな い。その結果、技術は環境に多大の横書を与えるか多大の貴重な材料の損失を招 く前に漏洩を検出する迄に成長した。漏洩検出技術は電子的又は化学的手段によ り大気又は大地に漏出した材料の存在を検出するために単に貯槽内の液面をモニ タすることから始まる。これらのすべての漏洩検出システムの目的は多大の材料 が漏出する前に漏洩が存在することを知ること及び多大の流体が漏出す前に漏洩 を止めるための予防措置を講することにある。換言すれば、これらのシステムは 、このシステムが漏洩が存在することを示すために作動するに先立って漏洩箇所 から流体が漏出しなければならない。

光」Ｌ曵」Ｌ丞 本発明は、流体貯蔵容器の漏洩箇所の検出機能と漏洩箇所を通して容器から流体 が漏出すことを防止することの両方を達成す名装置と方法である。本発明の装置 と方法は、流体を保持するための容器としての内壁と、上記の容器を囲繞し、内 壁との間に環状空間を形成する外壁を含む。

本発明は、上記容器内のいかなる圧力よりも高いガス圧力を上記の環状空間内に 保持するための手段を含む。−例として、容器の内部が大気圧である場合、環状 空間のガス圧力は、容器の底部の最大静圧を充分上回る高気圧とされる。圧力保 持手段は環状空間から漏洩するいかなるガスをもその空間内に保持できるように 選択された圧力で自動的に補充することのできる高圧ガス源を含む。環状空間内 に保持される圧力の制御はその下流側が選択された所定の圧力になるようにセン トされた、又は容器内の圧力と環状空間内の圧力との圧力差が予め選択された値 になるようにセットされた圧力制御弁等の公知の手段により達成される。環状空 間内圧力又は容器内圧力と環状空間内圧力の圧力差を制御する他の公知の手段も 使用可能である。

上記環状空間及び容器内に保持された圧力差の量は種々の要因により変化する。

その主たる要因は、圧力差が容器から環状空間への流体の通過を充分に予防しな ければならないことである。他の１つの要因は圧力差が容器の壁が崩壊したり、 そのシームに不当な歪が生しるほど大きくてはならないことである。圧力差は、 また高い圧力差は低い圧力差よりも速やかに供給を排除するように環状空間に供 給されるガスの容量に関連させなければならない。

適当な圧力差を設定するに当って考慮すべき他の要因はその技術の通常の知識を 有する者にとっては自明である。

本発明はまた、環状空間からのガスの減りの検出並びにガスのこのような減りを 信号する手段を含む。ガスの減りを検出する適切な手段としては、環状空間内の 小さな急激な圧力変動に敏感な手段又は高圧ガス源から環状空間への小さな流れ を計測する手段を含むことができる。この空間内のガスの減りを検出する手段は ガスが環状空間から漏出していることを表示する判り易い信号を作り出す表示器 と動作的に共動させている。

本発明は、又、容器内にガスが存在することを検知する手段を含んでいる。この 手段は容器の通気口を通るガスの小さな流れを検知する手段、通気口がない場合 は容器内圧力の上昇を検知する手段、あるいは容器内の蒸気相の材料の化学成分 の変化を検知する手段を含む。

本発明の装置は、漏洩検知と保持容器からの流体の減りの防止の両方のＳ能を果 す。容器壁の望ましからぬ孔又は漏洩箇所はガスがこの漏洩箇所を通って環状空 間から容器へ流れ込む原因となる。容器内へのガスの流れは容器内に保持される 流体が環状空間に漏洩するのを防止する。したがって、本発明は容器からの流体 の減りを、内槽から逃げる流体を単に保持するだけの二重貯槽容器とは異なる方 法で防止する。従来の二重貯槽は環状空間に内槽内に貯蔵する流体の存在を検知 する検知器を持っているかもじれないが、保持容器からの漏洩は漏洩流体が環状 空間内に入ってはじめて検知される。かかる容器の外壁の漏洩箇所は全熱検出さ れないかもしれないので、その場合は内壁から洩れた漏洩液の保持という意図す る作用を行なうことは出来ない。

本発明の装置及び方法は、内壁と外壁の両方の漏洩箇所の検知を備えている。本 発明の装置の外壁を通る漏洩は、検知されるべき環状空間からのガスの減りを生 じさせ、又環状空間からの漏洩の存在を表示器から発信させる。もしガスの存在 が容器内で検出されなかったならば、漏洩箇所を通り外壁を通るガスの減りは立 証される。

の　な　− 図は本発明の実施例の装置の図式図である。

去−一隻一一斑 図示の本発明の実施例は、全体を符号１０で示す流体用貯槽を含む。貯槽は外壁 １１と内壁１２を有し、内壁と外壁とは環状空間１３がその間に形成される間隔 を置いて設けられている。内壁は、本実施例では液体をレベル１６迄貯蔵する容 器１５を限定している。環状空間１３はその全部分が連続した流体で他の全部分 に接触するように連続していなければならない、しかし、図示しない構造的支柱 及び支持要素が容器１５が完全に環状空間１３で囲繞されるように容器１５は環 状空間内に保持されている。環状空間１３は容器１５の内部から分離されている ので、それらの間の圧力差は維持される。

環状空間１３にはガス源１７からのガスが供給される。ガス源１７はガスボトル として示されているが、ボトルの代りに、あるいはボトルと連結してコンプレッ サを使用することもできる。ガス源１７からのガスは管１８を経て、下流側のガ ス圧力を制御する圧力ｗ制御弁２０に供給される。ガスは次いで管２１及び入口 ２２を経て環状空間１３内に流れ込む、Ｊ常の操作では、管１８及び２１を殆ん どガスは流れない、環状空間１３内に保持される圧力は、該空間１３から漏洩が ない限り、その空間に補充するためのガスの流れは不要である。環状空間１３内 のガス圧力は、容器１５内の１気のスペース及び容器内に保持されるいがなる液 体の静水頭圧及び前述の他の要因を考慮して容器１５の内部のいがなる圧力より も高く維持される。

貯溜された流体１６を容器１５より取出すために、流体出口２３が設けられてい る。出口２３には、全体として符号２５で示す輸送管を出口２３に結合するため のフランジ２４が設けられている。

輸送管２５は、内管２７を完全に囲繞した外管２６を有する。内管２７の内部は 、パイプ容器２９の形をなし、細長い環状空間２８は上記のパイプ容器２９を完 全に囲繞している。細長い環状空間２８の全部分はこの環状空間２８がたとえパ イプ容器２９を外管壁２６に接触しないように保持する支持部材を含んでいても 、流体が流通しうる状態になっている。輸送管２５は容器１５の内部から流体を 引出し又は容器１５に流体を導入するために使用される。容器１５から流体を取 出すのに通常は１又はそれ以上の輸送管が使用され、容器１５に流体を追加する のに１又はそれ以上の輸送管が使用される。追加の輸送管もまた、本発明にした がって構成される。

環状空間２８にはガスｉｌ［３０から圧縮ガスが管３１及び圧力制御弁３２を経 て供給される。圧力制御弁３２は、環状空間２８にガスを供給するための入口３ ５に結合された管３３に放出する。

運転時、ガス源１７からの圧縮ガスは、制御弁２ｏで圧力調整されたある圧力の ガスを有する環状空間１３に供給される。通常の運転時、ガスｆｉ１７から環状 空間１３へのガスの流れはない。

ガス［１７と弁２０は調整された圧力のガスが環状空間１３に存在することを保 証する。管２１には小さいガスの流れ、特に流れが突然開始された場合にも測定 が可能な流量センサ４０が結合されている。流量センサ４０ばこの技術分野でよ く知られたオリフィス又はヘンチュリ流量計あるいは加熱要素を通過して流れる ガスの冷却効果に基づく流量計、その他のあらゆる原理に基づく適宜のものを利 用することができる。流量センサ４０はガスの流量を示す信号を伝達する手段を 含み、制御器４２に送信線４Ｉを通して結合されている。ｉｌｌ扉器４２ば問題 点を調査するため職員に警告する視覚、聴覚又は他の知覚により認識しうる信号 又は警告を作る表示器４３を備えている。管２１を遣る流れは、環状空間１３内 のガスが漏出していることを示し、表示器は観測者に環状空間１３の完璧さが破 れたことを警告するものである。しかし、上記表示器は必ずしもその破れ方の態 様を表示する必要はない。

図示の実施例では、環状空間１３には、さらに圧力センサ４Ｇが結合されるため のセンサボート４５が設けられている。圧力センサ４６は環状空間１３の圧力を 検知するのみならず、検知された圧力を送信＊４７を通して制御器４２に伝達す る手段をも含んでいる。制御器４２により行なわれる機能の最たるものは環状空 間１３内の圧力の変化が検知された場合外壁１１と内壁１２とのどちらからの漏 洩でも環状空間１３内の即時圧力低下をひきおこした後火われたガスを補充する ため制御弁２０が作動するように表示器４３を作動させることである。

センサポート４８は容器１５の内側に開いている。圧力センサ５０は容器１５の 内部の環気空間内の圧力を検知し、検知した圧力を送信線５１を経てＭａｉｌ器 ４２に伝達するためにボート４日内に開いている。圧力センサ５０により検知さ れた増大する圧力は、内壁１２及び環状空間１３から容器１５に達するガスの流 路の漏洩を示している。増大する圧力は制御器４２が、システムをモニタしてい る者に内壁１２に漏洩があることを示す表示器を動作させるようにする。一般に 、検知された圧力内のうねりはセンサ４６で検知された圧力の低下又はセンサ４ ０で検知された流量の増大に伴って起り、上記の両者は内壁１２に漏洩があるこ とを立証する。

もし容器１５が大気圧に維持されている場合、容器は管５３を通り、流量センサ ５５を通して通気することができる。もし容器１５が高い気圧に保持される場合 は、容器は管５３及び圧力制御弁５２を介して通気することができ、さらに流量 センサ５５を通して通気することができる。センサ５５で検知された流量は、弁 ５２が使用されていても、いなくても、内壁１２からの漏洩を示し、検知された ガスの流量は送信＆Ｉ５６により制御器４２に伝達される。他のセンサの場合の ように、センサ５５によるガスの流量を示す信号はｗｉ御器４２に表示器４３を 作動させる。

またボート５７を設け、成分センサ５８に接続することもできる。成分センサは 分光写真式装置、特に環状空間１３内のガスに感度のある装置を使用するのがよ く、もし環状空間Ｉ３内のガスが放射能のトレーサ成分を含む場合は放射能検出 器を用いることができる。又環状空間１３内のガス成分が容器１５の内部に見出 される場合は他の検出器を使用することができる。成分センサ５８は検知した成 分を送信４１１６０を介して′ＭＩＩｌ器４２に器体２る。１１′ａ器４２は次 いで表示器４２を作動させる。

勿論、図に示すセンサば全部を使用しなくてもよい０回には単独で使用され又は 種々の組合せで不要になる数多くの代替物が含まれている０本発明の範囲内で、 表示器１３からの減りを示す他のセンサも使用可能である。

本発明の範囲内で管又は輸送管は未発明による流体貯槽として扱うこともできる 。静止した流体を貯蔵するよりは、むしろ全体として符号２５を付した輸送管の ような輸送管が内壁２７に対して移動する流体を支持する。環状空間２８内の圧 縮ガスは一般に制御弁３２により所定の圧力に保持され、環状空間２８内の圧力 は細長い容器２９内の流体の圧力よりかなり高い。容器１０に使用されたセンサ 列と同様のセンサ列が輸送管２５の外壁２６と内壁２７の両方の完璧さを検知す るのに使用するために示されている。

環状空間２８へガスを供給する管３３は、この実施例では、管３３を流れる流量 を検知し、検知した流量を送信線６４を経て制御器６５に移送することのできる 流量センサ６３を備えている。

もし管３３を経て検知された流量が圧縮ガスが環状空間２８から洩れていること を示すならば、管３３を通る流量を示す信号が受信された場合制御器６５が表示 器７７を作動させるようにプログラムされる。

環状空間２日の内部に向ってセンサポート６６が設けられており、圧力センサ６ ７が接続されている。圧力センサ６７は送信線６日を経て制御器６５に接続され ている。環状空間内の急激な圧力低下がセンサ６７により検知されるとガスの損 失が示され、そして圧力低下が制御器６５に伝達された時表示器７７を作動させ る。

細長い容器２９の内部に同ってセンサポート７０及び７３が開いており、それら は夫々送信線７２及び送信！７６を経て制御器６５に結合された圧力センサ７１ 及び成分センサ７５に接続されている。圧力センサ７１により示された圧力増加 又は成分センサ７５により示された環状空間からの圧縮ガスの存在は表示器７７ を作動させる。

環状空間２８からのガスの損失は、圧力センサ６７で示される圧力低下並びに流 量センサ６３により示される流量増加によって示され、圧力センサ７１又は成分 センサ７５によって対応する変化は示されず、外壁２６を通し、ての漏洩は立証 される。もし、圧力センサ７１で圧力増加が検出され、あるいは成分センサ７５ で圧縮ガスの成分が見出されたならば、命内壁２７での漏洩は立証される。立証 された漏洩は、圧力センサ６７又は流量センサ６３のふされしい指度により確認 される。

本発明の極めて重要な特徴は、流体貯蔵システムからの漏洩の迅速な立証及び漏 洩が貯槽の内壁と、外壁のいずれで起っているのかを立証することである６本発 明の装置は貯蔵された液体がその貯槽の制限レベルを超えて漏出することを防止 する。したがって、内壁１２の漏洩箇所は圧縮ガスが環状空間１３から容器１５ に入り窮極的に通気口５９を介して放出されるが容器１５内に貯蔵された液体は 環状空間１３に流れ込むことも二重壁貯槽の制限レベルを超えることもないよう にさせる。同じことが輸送管２５に対しても言える。環状空間２８内のより高圧 の圧縮ガスは、流体が内壁２７の限界から漏れ出すことを防止するというのは、 いかなる漏洩箇所もガスが環状空間から細長い容器２９内へ流れるようにするか らである０図示の如く、フランジ２４は容器１０と輸送管２５とを夫々自身のセ ンサとセンサポートを備えた２つの別個のシステムに分割する。輸送管２５と容 器１０の両方とも連続した環状空間とともに作用するけれども、一方のシステム を他方のビンの先程の漏洩箇所の点から高い精度で分離するように作動すること ができる。図示の２つのシステムの夫々は別々の制御器及び表示器を備えている けれども、もし制御器が別々のやり方でどちらのシステムに漏洩があるかを示す のに用いられるならば単一の制御器及び単一の表示器を使用することも可能であ る。さらに、図示の実施例は液相の貯蔵流体について記述されているが、このシ ステムは気体の貯蔵流体に対しても適用することができる。

貯蔵流体がガスである場合は、このシステムは、例えば、容器１５内の流体が大 気に抜けることのないように、貯蔵された流体を容器１５から他の貯槽へ移送す る手段を包含させることによって変更しなければならない。しかし、センサ４０ ．４６．５０及び５８は漏洩の発生時直ちに正しい測定が行なわれるように内壁 １２を通る漏洩を極めて速やかに信号を発する。

平成４年２月　７日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．容器に貯蔵された流体の濁洩を検出し漏出を防止する装置において、 上記流体に対して不透過性で、上記流体を貯蔵するための容器を形成する内壁、 上記内壁から離れてこれを囲繞し、内壁との間に内壁内部と気密にシールされた 環状空間を形成する外壁、上記容器内の最高圧力よりも高い圧力のガスを上記環 状空間内に保持する手段、 上記環状空間からのガスの減りを検出する手段、及び上記環状空間から上記容器 内へのガスの通過を検出する手段を有することを特徴とする装置。
2. ２．上記環状空間からのガスの減りを検出する手段が、該環状空間内のガス圧を 測定する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ３．上記環状空間からのガスの減りを検出する手段が該環状空間へのガスの流量 を測定する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. ４．上記の環状空間からのガスの減りを検出する手段によって作動される表示器 を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. ５．上記の容器内へのガスを検出する手段が、上記容器内の圧力を測定する手段 を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. ６．上記の容器内へのガスの通過を検出する手段が、上記容器内のガスの成分を 検出する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. ７．上記の容器内へのガスの通過を検出する手段が、上記容器からの通風口を通 るガスの流量を検出する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. ８．表示器が上記容器へのガスの通過を検出する手段によって作動されることを 特徴とする請求項１に記載の装置。
9. ９．内壁と外壁との間に環状空間を有し、上記の環状空間は上記内壁の内側に形 成された容器の内側と気密にシールされ、上記の二重壁容器は圧縮ガスを上記環 状空間に供給する手段、上記環状空間からの圧縮ガスの減りを検出する手段及び 上記容器内の圧縮ガスの圧力を検出する手段を有する二重壁貯槽の内槽からの流 体の漏洩を検出し、漏出を防止する方法において、上記容器内の圧力よりも高い 制御された圧力でガスを上記環状空間に供給し、 上記環状空間からの圧縮ガスの漏出を検出し、そして上記容器内の圧縮ガスの存 在を検出し、それによって内壁を通る漏洩が立証される ことを特徴とする方法。
10. １０．上記環状空間への圧縮ガスの流量をモニタするステップによる上記圧縮ガ スの漏出の検出を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. １１．上記環状空間内の圧縮ガスの圧力をモニタするステップによる上記圧縮ガ スの漏出の検出を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
12. １２．上記容器内の圧縮ガスの成分をモニタするステップによる上記圧縮ガスの 存在の検出を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
13. １３．上記容器内の圧力のモニタするステップによる上記圧縮ガスの存在の検出 を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
14. １４．上記容器からの通気口を通る流量をモニタするステップによる上記圧縮ガ スの存在の検知を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。